智能化配電網(wǎng)建設(shè)的探索及實(shí)踐分析

關(guān)晨晨

（遵義供電局，貴州 遵義 563000）

1 實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)采集和建立全配電網(wǎng)模型

1.1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化

以供電局設(shè)定的規(guī)范模式為基礎(chǔ)，進(jìn)行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，按照科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)制定及調(diào)整，通常將配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分3 層次，對(duì)于不符合目標(biāo)設(shè)定的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整10 kV 電網(wǎng)中的薄弱、轉(zhuǎn)供能力差的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而改善整體線路的環(huán)網(wǎng)率，滿足配網(wǎng)自動(dòng)化先決條件。

1.2 配電終端設(shè)備建設(shè)

在供電線路的上方設(shè)置終端饋線，實(shí)現(xiàn)10 kV 線路上方的全覆蓋，架設(shè)的線路有開關(guān)，能夠?qū)⒐收现苯舆M(jìn)行隔離，根據(jù)電纜線上的故障指示，從而進(jìn)行故障定位，從多方面進(jìn)行配電終端的建設(shè)工作。（1）對(duì)于城市中心區(qū)的位置，進(jìn)行三遙故障隔離，所應(yīng)用的故障處理為光線通信方式。（2）對(duì)于非城市中心區(qū)的位置，應(yīng)用二遙故障定位系統(tǒng)進(jìn)行故障處理，通過分布智能型故障隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)。（3）通過架空線路推廣使用的饋線自動(dòng)化技術(shù)，完成饋線自動(dòng)化的功能，所有供電終端配置覆蓋10 kV 線路的主干線，保證故障隔離及定位的高效性。

1.3 配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)升級(jí)改造

在進(jìn)行配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)的改造過程中，需要首先考慮其基本功能要求。此外，還應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)傳輸過程、數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用以及線路實(shí)施管理等方面進(jìn)行問題分析，構(gòu)成互補(bǔ)的模式。科學(xué)實(shí)現(xiàn)變電站功能模式的運(yùn)作，進(jìn)行圖形的處理、導(dǎo)入以及其他多項(xiàng)功能，期間完全按照能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序方式接口。在主網(wǎng)EMS 中將變電站的圖形、模型在維護(hù)廠站模型導(dǎo)出后，應(yīng)用總數(shù)據(jù)線進(jìn)行信息的交互，將總數(shù)據(jù)向配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)中運(yùn)送，在完成傳輸后，進(jìn)行合理性校驗(yàn)，符合規(guī)范要求，則根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，在組織圖形導(dǎo)入以及變電站的增量更新以及模型的導(dǎo)入過程中，應(yīng)用本地模型實(shí)施拼接。關(guān)于負(fù)控系統(tǒng)模型的導(dǎo)入，配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)通過通信接口服務(wù)器接收計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)過來的配變模型，并根據(jù)模型差異以增量方式完成本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的模型更新?？紤]到兩個(gè)系統(tǒng)處于不同的安全分區(qū)，接口采用文件耦合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提供數(shù)據(jù)的一方定時(shí)主動(dòng)向?qū)Ψ教峤粩?shù)據(jù)文件，獲取數(shù)據(jù)的一方負(fù)責(zé)清理已處理的數(shù)據(jù)文件。關(guān)于無線公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)通過專門的公網(wǎng)（GPRS）通信前置服務(wù)器實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)的數(shù)據(jù)接收處理，公網(wǎng)前置服務(wù)器獨(dú)立布置在公網(wǎng)區(qū)。公網(wǎng)區(qū)與安全一區(qū)采用正、反向物理隔離。一區(qū)通過正向隔離向公網(wǎng)區(qū)同步模型，而公網(wǎng)區(qū)把采集到的數(shù)據(jù)通過反向隔離傳送至一區(qū)。通過特定的處理措施，保證數(shù)據(jù)在通過正反向物理隔離裝置的實(shí)時(shí)性、安全性[1]。

2 實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)高級(jí)分析和管理功能

2.1 配網(wǎng)模型動(dòng)態(tài)變化管理機(jī)制

配網(wǎng)模型系統(tǒng)中設(shè)置共包括4 個(gè)節(jié)點(diǎn)以及5 個(gè)分支角色，分析供電局分支運(yùn)行的腳本，統(tǒng)籌審核、配網(wǎng)運(yùn)行的途徑模式，規(guī)劃自動(dòng)化、配網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)內(nèi)容。如果存在電網(wǎng)的變化，可以參照供電分局的流程進(jìn)行單線圖繪制，將最終結(jié)果審核后投入配網(wǎng)運(yùn)行，設(shè)置自動(dòng)化班關(guān)聯(lián)設(shè)備運(yùn)行模式，規(guī)定關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性向節(jié)點(diǎn)入庫(kù)調(diào)動(dòng)，調(diào)度完成后將流程終結(jié)。所有的流程化管理均存在生命周期，分為投運(yùn)、未投運(yùn)及待退役三個(gè)狀態(tài)，投運(yùn)過程中，能夠隨時(shí)恢復(fù)，可對(duì)配網(wǎng)模型動(dòng)態(tài)變化簡(jiǎn)化反應(yīng)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)建模和拓?fù)浞治?/h3>

參照接線圖、線路圖以及數(shù)據(jù)的分發(fā)，形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)變電站的靜態(tài)拓?fù)淠Ｊ剑鶕?jù)拓?fù)淠Ｐ瓦M(jìn)行設(shè)備之間的聯(lián)系調(diào)配，反應(yīng)配電網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行實(shí)施狀況。帶電區(qū)域動(dòng)態(tài)彩色模式的基礎(chǔ)上，對(duì)模型的拓?fù)浞治?，以確定每個(gè)地區(qū)供電路徑[2]。

2.3 解合環(huán)操作分析

解合環(huán)操作涉及環(huán)流量的計(jì)算，計(jì)算過程中，在分析當(dāng)前環(huán)對(duì)于電流開關(guān)的引發(fā)作用以及電流開關(guān)過流影響等狀況外，還需要分析變電站開關(guān)可能會(huì)導(dǎo)致過載狀態(tài)下的保護(hù)操作，實(shí)現(xiàn)變電站開關(guān)的快速保護(hù)。在進(jìn)行合環(huán)點(diǎn)合環(huán)沖擊趨勢(shì)分析時(shí)，將電流分布環(huán)影響納入其中，將其他支路開關(guān)在合環(huán)時(shí)期的電流通路顯示值作為分支裝置部分的提供數(shù)據(jù)值納入計(jì)算中，分析解合環(huán)操作執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)類型向科學(xué)類型劃分與否，判斷解合環(huán)操作的方向，確定在完成去環(huán)關(guān)閉前完成程序的標(biāo)準(zhǔn)化修補(bǔ)工作。

2.4 智能操作票

構(gòu)建規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)模型以及配電網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)和圖形，以此為基礎(chǔ)可以很容易地操作分銷網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)門票、轉(zhuǎn)讓、歸檔的整個(gè)過程；圖中開票，票上執(zhí)行，提高了票據(jù)運(yùn)行周期壽命的可見性及直觀性，而實(shí)施網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒踩s束的標(biāo)準(zhǔn)化程序操作，執(zhí)行權(quán)限的管理機(jī)制應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)了操作過程中各項(xiàng)功能的人機(jī)聯(lián)動(dòng)配合，對(duì)訂單票據(jù)、審核、執(zhí)行、監(jiān)控等多項(xiàng)流程優(yōu)化，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分析[3]。

2.5 建立短信告警平臺(tái)

以用戶的需求為標(biāo)準(zhǔn)，在需求呈現(xiàn)擴(kuò)大化的模式下，進(jìn)行配電終端高效建設(shè)。配電網(wǎng)絡(luò)模型擴(kuò)大化是不可避免的趨勢(shì)，實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在此背景下，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，特別是在惡劣的天氣，造成了多線路同步失敗，維修部門搶救壓力巨大。短信工作站在經(jīng)局域網(wǎng)與綜合信息平臺(tái)對(duì)接的前提下，完成信息處理以及海量文本內(nèi)容的傳輸?shù)裙δ埽缺ＷC信息的安全性和完整性，又能根據(jù)不同的責(zé)任領(lǐng)域，有序地發(fā)送信息，進(jìn)一步縮短恢復(fù)時(shí)間[4]。

3 全局性跨平臺(tái)數(shù)據(jù)共享與交互

在進(jìn)行SCADA 系統(tǒng)配置時(shí)通過全配電網(wǎng)模式的設(shè)立，將數(shù)據(jù)的采集優(yōu)化，在全景展示的基礎(chǔ)上進(jìn)行高效的高級(jí)應(yīng)用分析，利用各類標(biāo)準(zhǔn)化的借口處理全局各部門以及不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互共享，將整體配網(wǎng)管理的質(zhì)量向更高層次提升。

3.1 實(shí)時(shí)用電調(diào)度管理

將配網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)的全景數(shù)據(jù)模式作為基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，在完全分析營(yíng)配信息系統(tǒng)及計(jì)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，計(jì)量運(yùn)作模式進(jìn)行用電管理模塊的開發(fā)調(diào)度。對(duì)用戶進(jìn)行調(diào)度管理過程中，實(shí)時(shí)維護(hù)全網(wǎng)線路及主變各類設(shè)備承載的低壓用戶，避免因?yàn)楣收蠈?dǎo)致用戶受到影響，確保對(duì)用戶的數(shù)量以及應(yīng)用狀況高效掌控，提供宏觀上能夠快速查詢的界面，保證電源管理調(diào)度的經(jīng)濟(jì)效益。參照各類用戶的實(shí)時(shí)狀況，定時(shí)進(jìn)行現(xiàn)金流量（RMB）的計(jì)算，在屏幕上顯示展示整個(gè)用戶實(shí)時(shí)狀況的數(shù)據(jù)“現(xiàn)金流/N-1 時(shí)損失的現(xiàn)金值/實(shí)時(shí)用戶總數(shù)”[5]。維護(hù)實(shí)時(shí)調(diào)度管理過程中居民用電的穩(wěn)定性，在存在損失電源管理調(diào)度時(shí)，將線路網(wǎng)絡(luò)全面直觀接入，進(jìn)行主變壓器以及其他設(shè)備的線損計(jì)算，將信息向用戶界面發(fā)布，根據(jù)直觀界面以及實(shí)時(shí)功耗信息，進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程由值班調(diào)度員提供技術(shù)支持。

3.2 用電信息及故障搶修管理

根據(jù)分布網(wǎng)絡(luò)模型獲得配電網(wǎng)SCADA 系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)模型，分析網(wǎng)絡(luò)線路、電氣設(shè)備整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及連接的模式圖，確定客戶的相關(guān)信息、客戶類型以及具體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)信息，在存在停電等緊急狀況時(shí)，能夠進(jìn)行全流程管理，及時(shí)發(fā)布停機(jī)維修信息，在確保電力及時(shí)恢復(fù)后，對(duì)受影響客戶進(jìn)行服務(wù)，告知客戶必要的通知內(nèi)容，高效進(jìn)行停電等狀況管理，服務(wù)模式由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)換，使客戶獲得更高質(zhì)量的服務(wù)，提高了客戶滿意度[6]。

3.3 配網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)發(fā)令平臺(tái)

指揮調(diào)度工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平與數(shù)據(jù)共享以及分銷網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展水平有密切關(guān)系，將兩種技術(shù)作為支持進(jìn)行指揮調(diào)度工作，其網(wǎng)絡(luò)分銷平臺(tái)的調(diào)度分配在配電網(wǎng)絡(luò)預(yù)設(shè)定模式下操作。進(jìn)行主應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)籌，完成專用網(wǎng)絡(luò)部署模式下的移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器終端操作，其中移動(dòng)終端作為服務(wù)器以及終端網(wǎng)絡(luò)的連通媒介，具備即時(shí)移動(dòng)以及便利操作等方面優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行流通分銷調(diào)度以及在指令下將傳統(tǒng)模式以網(wǎng)絡(luò)形式替代后提升調(diào)度效率，有利于配網(wǎng)調(diào)度管理流程的最優(yōu)化，符合配電網(wǎng)調(diào)度管理的設(shè)定目標(biāo)[7]。

4 結(jié) 論

本文對(duì)智能化配電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行了探索及實(shí)踐分析，以供參考。