配電自動化系統(tǒng)圖模異動管理

云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局 張瑞穎 嚴思齊 周勝超 趙 璽 崔 嬌 孫宏達

隨著昆明地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，配電自動化已成為打造智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，調(diào)度員主要依靠配電自動化系統(tǒng)圖模實現(xiàn)對配電網(wǎng)正常或故障狀態(tài)下的監(jiān)視與控制。然而配電線路圖模變更頻繁，致使配電自動化系統(tǒng)圖模與調(diào)度員常用的GIS 圖紙關(guān)聯(lián)度低，不能在調(diào)控運行中顯現(xiàn)其優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在：業(yè)務(wù)流程缺失，未建立適合多系統(tǒng)、多平臺的配網(wǎng)單線圖繪制、審核、發(fā)布機制；管理界面不清晰，未明確圖模繪制、審核人員業(yè)務(wù)、職責界面；配電自動化主站系統(tǒng)與GIS 平臺系統(tǒng)相互獨立，同步更新功能不完善，大修技改、新投異動后的線路圖模不能同步更新，存在時效超前或滯后的問題，影響調(diào)度員故障處置時對線路狀態(tài)判斷的準確性；GIS 圖紙上對配電自動化設(shè)備信息顯示不全，線路故障研判時并未完全發(fā)揮配電自動優(yōu)越性。

1 當前存在的主要問題

配電自動化系統(tǒng)圖模管理意識不足。昆明地區(qū)配電自動化建設(shè)初期由于技術(shù)路線不清晰、資金原因而造成一次設(shè)備投資不到位等因素的限制，其功能不可能覆蓋到全部配電網(wǎng)，對于故障處置主要依賴傳統(tǒng)“強送+二分+試送”的方法，對供電可靠性的貢獻僅覆蓋了很少一部分，涉及配電網(wǎng)的經(jīng)濟技術(shù)指標并沒有得到明顯提高，相關(guān)調(diào)度運行人員的勞動強度和工作環(huán)境并沒有得到大的改善，縣區(qū)局人員很難看到較高的產(chǎn)出投入比，特別是在減輕勞動強度以及提高工作自動化程度方面的意義有限，相應地各部門逐漸放松對配電自動化圖模變更管理。

配電自動化系統(tǒng)圖模業(yè)務(wù)流程機制不嚴謹。當前配電自動化系統(tǒng)圖模主要從GIS 系統(tǒng)導入，但由于配網(wǎng)大修、技改、遷改、基建（含配套費）、業(yè)擴等工程類業(yè)務(wù)以及配網(wǎng)故障搶修、設(shè)備命名變更、圖實不符等非工程類業(yè)務(wù)發(fā)生設(shè)備異動后圖模數(shù)據(jù)資料更新頻繁，配電自動化圖模變更中未明確各部門、單位職責和工作任務(wù)，導致業(yè)務(wù)流程缺失、業(yè)務(wù)界面不清晰，缺乏對配電自動化主站圖模和臺賬的調(diào)試態(tài)和發(fā)布態(tài)的管理，常出現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)圖模與GIS 圖紙不同步的問題。

缺少配電自動化系統(tǒng)圖模信息接口。廣義的配電自動化系統(tǒng)應涵蓋配電網(wǎng)生產(chǎn)、運行和服務(wù)全過程，因此該系統(tǒng)涉及配電網(wǎng)的所有實時信息、全部配電網(wǎng)設(shè)備信息和用戶信息，而以上信息來源分布于不同部門的不同系統(tǒng)，實時信息來源于配電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)備信息來源于信息中心的配電網(wǎng)GIS。目前昆明電網(wǎng)配電自動化建設(shè)僅處于初步建設(shè)階段，配電自動化系統(tǒng)主站臺賬信息主要來自于人工錄入，缺少配電自動化主站和GIS 系統(tǒng)接口，工作量大、耗時且正確性難以保證，通過打通配電自動化主站臺賬參數(shù)與GIS 模型間的接口，實現(xiàn)配電自動化終端臺賬的自動更新已勢在必行。

配電自動化系統(tǒng)功能不完善。配電自動化系統(tǒng)僅能提供一套圖形和網(wǎng)絡(luò)模型表示當前網(wǎng)絡(luò)，不能表達改造前后的線路接線情況，更不能作為計劃的分解和各種操作提供合理性判斷的依據(jù)。在電力配網(wǎng)實施應用中，調(diào)度等部門要求有不同的維護電網(wǎng)圖形，但維護的圖形要等待調(diào)度確認后方能向主站匯總。鑒于主站系統(tǒng)只有一套，維護的數(shù)據(jù)已在主站系統(tǒng)中，因此利用系統(tǒng)間接口的實現(xiàn)方式不存在可行性。因此考慮在系統(tǒng)增加功能來完善圖模異動機制以適應需求。

2 改善措施

建立配電自動化圖模變更流程機制。結(jié)合昆明配電網(wǎng)設(shè)備量、臺賬信息、系統(tǒng)功能、人力資源配置等實際情況，依托GIS 流程建立配電自動化圖模變更流程機制（項目管理部門/單位創(chuàng)建GIS 圖模-配網(wǎng)運行維護單位審核GIS 圖模-系統(tǒng)部接收GIS 圖模并反饋應用要求-如滿足-結(jié)束，如不滿足返回創(chuàng)建GIS 圖模開始新一輪流程），由項目管理單位按照電子化移交要求，組織開展在配電GIS 系統(tǒng)內(nèi)完成相應設(shè)備參數(shù)錄入、圖模創(chuàng)建、排版、初審工作，組織完成配電GIS 系統(tǒng)內(nèi)相應設(shè)備參數(shù)的錄入、圖模創(chuàng)建、排版、初審工作。配網(wǎng)運行維護單位相關(guān)專責審核通過后，會自動觸發(fā)向配電自動化主站生成模型，配網(wǎng)運行維護單位配電部告知施工單位與系統(tǒng)部遠動自動化專業(yè)聯(lián)系，核查主站圖模是否已生成正確，如生成不正確，由系統(tǒng)部遠動自動化專業(yè)將圖模問題（含調(diào)度對圖型排版審核）反饋回項目管理部門或單位協(xié)調(diào)解決。

制定配電自動化項目相關(guān)設(shè)備命名及標準。根據(jù)昆明地區(qū)配電自動化應用實際，明確GIS 圖中涉及配電自動化終端的單線圖、柱上自動化斷路器畫圖規(guī)范，區(qū)分普通的故障指示器、桿上斷路器和帶自動化的故障指示器、桿上自動化斷路器，確保電網(wǎng)GIS 平臺自動生成的配電線路單線圖能夠高效的服務(wù)于昆明電網(wǎng)生產(chǎn)運行，如桿上自動化斷路器的閉合圖像為、打開圖像為，故障指示器(帶自動化)圖像為。

投產(chǎn)異常終端圖模閉環(huán)管理。在終端投產(chǎn)環(huán)節(jié)如有驗收不合格、計劃工作取消、配電終端本地功能不正常等原因取消投產(chǎn)時，應由項目建設(shè)部門在整改限期內(nèi)，按照電子化移交要求重新創(chuàng)建GIS 圖模，由配網(wǎng)運行維護單位相關(guān)專責審核通過后，再向配電自動化主站生成模型。投產(chǎn)異常終端圖模變更流程為：項目管理部門/單位修改GIS 圖模、創(chuàng)建GIS 圖模-配網(wǎng)運行維護單位審核GIS 圖模-系統(tǒng)部接收GIS 圖模并反饋應用要求-如滿足-結(jié)束，如不滿足返回創(chuàng)建GIS 圖模開始新一輪流程。

圖1 昆明地區(qū)配電自動化紅黑圖應用

配電自動化圖模多態(tài)管控。配電網(wǎng)的特殊性主要體現(xiàn)在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復雜性以及業(yè)務(wù)內(nèi)容和要求的多樣性上，不同部門對電網(wǎng)圖形的維護有不同要求，需通過“預判”配電網(wǎng)模型的動態(tài)變化過程。當月計劃發(fā)布后，繪圖人員根據(jù)計劃工作（“增量”工作）時間預先在系統(tǒng)中畫“黑圖”，待設(shè)備投運后將“紅圖”轉(zhuǎn)化為“黑圖”。昆明地區(qū)配電自動化采用紅、黑兩幅圖來解決電網(wǎng)現(xiàn)實模型（黑圖）和未來模型（紅圖，即預發(fā)布態(tài)）的實時切換問題，紅圖與黑圖共存于一個界面，并且在相關(guān)設(shè)備/線路投運后待投運部分自動轉(zhuǎn)成運行（圖1）。但實際應用中，并在紅黑圖機制中實現(xiàn)過程化，有選擇性地進行GIS 系統(tǒng)和配電自動化系統(tǒng)之間“增量”網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)換很有必要，即并不是所有的配網(wǎng)設(shè)備變更都進行網(wǎng)絡(luò)模型的“增量”轉(zhuǎn)換，有部分終端設(shè)備已處于退運狀態(tài)，不需要在單線圖中顯示或在紅圖轉(zhuǎn)為黑圖過程中不成功或需要回退時，則增加圖模態(tài)為黃圖。

開展圖模自動校核功能研究。配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)建設(shè)過程中，由于圖形和模型分別維護，導致了圖形和模型的一致性難以保證存在拓撲連接錯誤、饋線范圍維護不對、孤島節(jié)點及運行方式不一致等諸多問題，有必要開展配電自動化圖模自動校核功能研究，該機制要能滿足調(diào)度業(yè)務(wù)中對圖模屬性完整、建模一致、拓撲連通、時間連續(xù)的要求。借鑒國網(wǎng)蘇州供電局D5200配電網(wǎng)主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型校核思想進行研究，該機制適用于圖模建設(shè)過程中，通過校核軟件工具快速輔助自動化人員進行模型修正工作。配電自動化圖模校核流程為：屬性校核（屬性完整）-簡單拓撲校核（建模一致）-拓撲校核（拓撲連通）-變化校核（時間連續(xù)）。

技術(shù)廠家協(xié)同機制。配電自動化圖模工作高效推進，需要區(qū)局、系統(tǒng)部以及航天科工、康拓普、能迅、東方電子等技術(shù)支持廠家之間的合作，形成了周例會機制，每個單位將存在的問題匯總反饋，統(tǒng)一協(xié)調(diào)解決，此外將配電自動化工作細化落實到每一個部門每一個人，并對其工作進度和質(zhì)量進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時督促其整改，形成閉環(huán)管理以調(diào)高工作效率。

3 結(jié)語

文章結(jié)合昆明地區(qū)配網(wǎng)生產(chǎn)運行需求、人員配置、系統(tǒng)功能等實際情況，從標準化、技術(shù)和管理等多方面著手對配電自動化圖模異動提出改善策略，打通配網(wǎng)GIS 系統(tǒng)與配電自動化主站系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)孤島問題，實現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)信息交互、數(shù)據(jù)共享，只用一張圖就可對配電自動化線路進行監(jiān)視及分析，提高故障研判效率，使配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)真正起到提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量、提高配電系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性以及改善用戶服務(wù)的作用。