配電網調控信息集成平臺的設計與應用

吳強

摘 要：“三集五大”大檢修體系建設于近年在國家電網公司推行，新的發展模式和重大管理變革促使運行和維護檢修技術形成了深度的融合，“一體化運維”的設計和引入將成為適應電力企業集約化新發展的有效手段和重要目標。

關鍵詞：智能配網;信息集成;企業服務總線;技術研究

信息化應用系統建設是改變電力企業的管理提升和技術革命，通過采取信息一體化集成途徑和信息優先同步共享的方法，可以使電網企業的管理效率和經濟效益同步發展、有效提升。在現代化信息技術、自動化智能化大發展的背景下，電網企業的管理制度和管理方法將會隨著信息技術的運用而不斷革新，從而實現對各種電網資源的有效利用、規劃和管理。使之有效組織各種資源優勢的同時，迸發出更大的效力。通過將多專業的運維信息以集成的方式進行共享，再通過多工種協調規劃工作流，實現了現代電力企業業務管理模式的效益效率提升。

一、智能配電網的基本概念

自從上世紀70年代開始，配電自動化技術的研究工作便已經逐步展開，并且在電網內部得到了充分實踐。為了能夠對經濟發展工作起到協調性效果，以美國和歐盟為代表的西方國家率先提出了“智能電網”的基本理念。經過了長時間演變，國外智能電網發展已經取得了巨大的進步，從而可以滿足更多用戶的實際需求。而我們國家的配電網發展工作起步相比于西方國家有些偏晚，但是經過了數字電力系統、數字化電網以及配電自動化三個階段之后，現如今也開始投入到智能電網的工作之中。而在2009年的時候，“堅強智能電網”的理念便被提了出來，這也預示著我們國家的電網正逐步朝著堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放以及友好互動的現代模式發展[1]。

相比于早期的電網模式，智能配網本身具備較強自愈能力，同時電能質量也非常高，并且可以和用戶之間完成互動工作。為了能夠實現智能電網，理應針對現代化技術方面展開全面研究。這其中，最為重要的便是信息化技術、自動化技術、互動化技術以及信息融合技術。

二、智能配電網的設計框架

對于智能電網本身來說，為了能夠完成智能化控制工作，并提升管理效果，因此對其本身有著更高的要求。一般而言，需要以功能為基礎對其展開層次劃分。在本篇文章中，主要將其分為5層，分別是采集層、傳輸層、集成層、優化層以及展現層。

（一）采集層

所謂采集層，其通常又指數據采集層，其可以算作是各類電網數據獲取的最基礎層次。在采集層內部，其分布了大量不同種類的智能設備，最為常見的便是智能傳感器以及自動化儀表。以此可以實時對基礎信息、計量信息以及外部環境信息展開采集。通常情況下，采集層內部的所有信息資料全部都是由配電網終端設備向上位機傳輸的，所謂上位機，其是指電網系統內部的控制中心[2]。

（二）傳輸層

一般而言，數據傳輸的形式包括很多種，最為常見的便是光纖光纜、調制載波、有線電纜以及無線WIFI等。由于普遍配電網所處的環境都十分惡劣，同時分布的范圍也特別廣。參照這些特點，為了確保數據傳輸工作更具可靠性和穩定性，盡可能不要在傳輸層內部采取統一通信模式，而需要盡可能應用多種不同方式共同結合的綜合性方案。參照IEC61951提供的標準信息，并將各類通信模式自身的特點考慮進來。光纖通信本身運行效率偏高，同時又具有較強可靠性、保密性以及抗干擾性，因此在傳輸層內部的應用率非常高。而對于光纖通信來說，其應用最為成熟的技術便是工業以太網，從而可以有效滿足智能電網對于通信方面的實際需求。

（三）集成層

所謂集成層，其主要是指數據信息的集成層，其可以算是智能電網內部所有數據信息的匯聚點，主要包括資產管理信息、GIS數據、電網、實時狀態數據以及歷史數據等。由于集成層往往會和數據儲存工作之間存在一定聯系，所以便需要單獨設置標準化模型，以此能夠更好地完成信息共享工作。

（四）優化層

對于優化層來說，其主要負責數據分析方面的工作，以此可以對當前的智能電網系統展開全面優化。一般而言，優化層主要是將信息集成平臺作為基礎。在信息集成平臺內部，優化層能夠結合相關規定的要求完成數據資料的檢索和分析工作，以此找出其中的不足，并與其它各類模塊展開協調，進而完成數據處理工作。

（五）展現層

在電網系統內部，展現層是工作人員自身直接展開操作的層面，其理應具備友好的人機交互界面。管理工作人員一方面能夠實時對配電網日常運行的情況展開監控，另一方面還可以結合電網當前的狀態完成遠程操作。為了促使其交互界面的友好性進一步提升，展現層主要通過二維和三維的形式對電網內部的設備、節點、狀態以及數據進行展示。

三、功能模塊的設計方式

現階段來看，在配電網管理領域之中，已經出現了諸如配電管理系統以及配電自動化系統等具有較強智能水平的管理工具，此類管理模式和智能電網本身的理念存在一定的聯系。然而對于智能電網來說，其更為注重用戶層面的管理，其目標在于盡量為所有管理工作人員提供一個更具智能化水平的應用平臺，以此能夠對全網完成統一化管理。在本篇文章中，對系統原有的功能模塊重新進行劃分之后，一共可以分成六個部分，也就是通信管理系統、需求管理系統、智能饋線系統、資產管理系統、調控管理系統以及能源接入系統。這六類系統全部集成于配電網之中，由平臺自身進行管理[3]。

在智能電網之中，綜合管理平臺是其中的基礎核心，其包含了一個具有標準化特點的全網統一模型，以此能夠對各類不同的應用系統展開管理和配置。在這個平臺之中，用戶的所有操作都會得到簡化，無論是監控還是收集都能夠輕松完成。為了確保系統本身的智能化水平進一步提高，還將智能決策算法融入其中。

通信管理系統能夠對電網內部各類設備展開統一管理，其自身通信模式的運行方案主要包括兩類，分別是有線方案以及無線方案。而需求管理系統則是其中最具特色的部分，究其原因主要是其能夠讓管理人員將重心全部放在需求層面，以此完成用戶和配網的雙向信息傳輸。

四、基于業務服務總線本身的信息集成模式

通常而言，早期的配電控制系統在兩個生產控制區域和管理信息區域之間是相互隔離的，各類子系統很難有效完成信息共享工作。在智能電網內部，創設了信息一體化管理平臺，每一個子系統上均設置了統一工作接口，以此促使各個子系統之間能夠彼此完成通信工作。在平臺內部，應用了基于服務總線的信息集成架構，從而使得信息共享能夠順利進行，進而為后期工作的正常開展奠定了良好的基礎[4]。

五、結束語

綜上所述，智能電網屬于一類新型電網技術，在西方發達國家得到了廣泛應用。為此，我們國家同樣需要對其展開全面分析，以此將其原有的作用全部發揮出來，進而推動我國電網技術的發展。

參考文獻：

[1]錢靜，施毅斌，崔立忠，etal.智能配電網模型信息集成技術研究[J].電網技術，2016，37（12）：3534-3540.

[2]侯新葉，莫妮奈，劉艷，花新樂，etal.基于IEB的智能配電網信息集成研究[J].河北電力技術，2017，31（4）：8-9.

[3]王建雄，羅心儀，馬瑞，etal.基于用電采集等信息的配電網故障研判技術研究[J].湖南電力，2017（S2）：121-124.

[4]顧建煒，周志芳，羅既巴.基于IEC61968標準智能電網信息集成的應用研究[J].供用電，2018，27（5）：19-22.