智能配電運維管控系統設計

石 林

（徐州供電公司，江蘇 徐州 221000）

引言

電力已經成為了人們社會活動中不可或缺的重要能源動力。電力通過發電廠將電能通過輸電線路傳遞到變電站，再將電能傳遞到用電用戶使用，整個過程中需要涉及到的電力設備眾多，輸電線路結構也非常繁雜。電力企業在日常工作中配電網的運維工作關系到電網系統的安全性和穩定性。在電力輸送的過程中，配電網經常會受到多種類型的因素影響導致不能夠正常穩定運行，給電網系統帶來了非常嚴重的影響，造成電力企業的經濟效益降低。因此對配電運維的影響因素進行了解，構建智能配電運維管控系統，對提高配電運維檢修的工作效率，降低其風險程度，增強電網系統的安全性和穩定性有著重要實際意義[1]。

1 智能配電運維管控系統功能分析

構建智能配電運維管控系統需要充分考慮到配電網用電用戶的用電安全和用電質量，變“被動搶修”為“主動運維”，采取更加安全、可控的運維模式。智能配電運維管控系統要在安全的基礎上，選擇經濟性的配電運維方案，保證智能配電運維管控系統在運行過程中要與配電設備相匹配，實現高效便捷的配電運維，減少電力企業人力、物力、財力的損失，最大限度地杜絕電力事故的發生。構建配電運維管控系統要考慮到技術和操作的可行性，實現對配電網整個電網系統的全過程穩定管控以及對數據信息平臺操作的便捷可靠，達到投入運行之后的經濟效益遠大于開發成本。

智能配電運維管控系統在滿足上述安全性、經濟性、技術和操作可行性后，結合目前配電網運維中的實際操作，智能配電運維管控系統要具備有位置信息顯示、運維管控、數據分析以及消息處理的功能。

2 智能配電運維管控系統總體設計

配電運維管控系統在滿足上述功能后，對其進行分層式的架構模式設計，智能配電運維管控系統由數據庫、服務層、總線、通用構建以及應用層組成的。各個層級之間的功能各不相同，其架構圖如圖1 所示。

配電運維管控系統的硬件系統采用“主站+終端”兩層架構模式，軟件部分采用分層、分布式架構模式。在充分考慮電網系統配電自動化實際需求的基礎上，網絡通信系統采用分布式開放局域網交換技術，實現了雙重冗余配置。主站通過狀態的預估、電流計算、潮流計算、負荷轉供和預測等多種應用功能實現對電網系統的運行和維護，實現了數據信息的處理、存儲以及遠程控制操作等多種功能。硬件方面配置有前置、配網應用以及數據庫服務器[2-3]。軟件架構分為操作系統層、應用支撐層等實現分層開放式結構。配電終端根據器功能不同，分為饋線、站所以及配變終端，實現三遙或者是二遙。利用饋線終端對配電網的開關設備進行監測。通訊網絡采用比較常見的配電線載波通信方式以及光纖通訊方式，配電線載波利用現有的配電線，減少了再次架設通訊線路的工作，及其工作量。光纖通信成本低，抗干擾能力強，有助于通信的穩定。

3 智能配電運維管控系統設計

本節通過結合智能配電運維管控系統的總體設計結合功能進行詳細設計，部分模塊的狀態圖如下頁圖2 所示。

1）運維管控。運維管控方面的工作流程是當配電運維管控系統監測到電網數據異常或者是電力企業的工作人員在日常巡檢的過程中能夠發現存在問題時，將信息錄入到信息平臺，按照不同類型的故障情況進行后續報修工作的安排。上級部門完成對報修的審批確認，相關部門進行維修派遣，同時工作人員要建立起保養維修計劃，定期對維護計劃進行查詢[4]。

2）報警信息。配電的報警信息管控主要是對電力配電站的電力設備的狀態監測功能，對已經出現的故障進行快速分類、快速定位及及時報警，電力企業的工作人員通過對報警信息的查閱了解到配電設備的故障情況。針對不同類型的電力設備設置不同的報警信息。例如對于通過測量電網中的電流電壓的參量得到的異常數據屬于遙測量數據；電網中的電力開關檢測其斷開還是閉合的狀態屬于遙信量報警。但系統檢測到有異常數據時，要在第一時間警示，做到早發現早處理。

3）實時數據。智能配電運維管控系統實時對電網中的線電壓、相電壓/電流、功率等多項參數進行監測，通過對參數變化情況判斷電力設備的運行狀態。除此之外還對電力設備周圍的環境狀態進行監測，利用配電室周圍環境的溫度、適度等。通過綜合上述參數數據對配電網系統的電力設備故障情況進行預判，實現對配電故障的前期預警和預防。

4）能效分析。對配電系統進行能效分析是配電運維過程中的重要環節。智能配電運維管控系統根據監測的數據進行分析，構建數據運維分析模型按照配電運維的模式進行電力參數的查詢、統計以及分析展現。電力企業的工作人員通過歷史能耗數據統計，判斷各個監測點的能耗情況與其電力設備配置是否相符合。

除上述系統的詳細設計外，還需要對數據庫系統和數據分析模型進行設計。數據庫設計分為調度端和站端。通信站通過對各個子站之間進行數據信息共享，利用設定好的網絡通道以TCP 的方式進行信息請求的發送，再通過網絡數據通信協議的標準開展通信，實現指令的接受和發送，實現遠程操作。當電網系統出現故障時，通過發送StarDT 斷開TCP 連接實現報警。

4 智能配電運維管控系統實現

按照相關設計標準和基本流程對各項模塊進行運行測試。通過將系統實際應用到某配電站后，對故障預警功能進行測試。經過測試發現智能配電運維管控系統能夠對預先嵌入的故障類型進行確定，同時能夠達到提前預警的作用，完成了預警報警功能需求。智能配電運維管控系統的能效分析方面，在配電站運行的過程中該系統能夠精確地對配電室的電量、負荷、功率等進行詳細的分析，通過圖表的形式將其呈現給電力企業的工作人員，幫助運維管理人員提高工作效率，提升電力調度的速度。

5 結語

我國的配電系統隨著社會的發展越來越大，電網系統的結構和電力設備種類逐漸增多，電力企業需要投入大量的精力才能夠對配電網進行有效運維。再加上配電運維工作的專業性較高，電力企業必須采用先進的技術手段開展配電運維工作。通過對目前配電運維工作的深入研究，構建智能配電運維管控系統以達到電力企業在日常開展運維檢修工作時降低運維風險和檢修頻次，提高電力設備的運行的安全性和穩定性，從而促進電力供給正常運行。