營配合一模式智能供配電支持系統(tǒng)的應用

胡紅濤

（廈門電業(yè)局 思明供電分局，福建 廈門 361004）

1 鼓浪嶼地區(qū)供配電管理結構

鼓浪嶼島是著名風景區(qū)，又是一個獨立的行政區(qū)，廈門電業(yè)局鼓浪嶼供電所擔負著全島的供配電管理任務。鼓浪嶼是一個營配合一的供電單位，配電網絡結構簡潔清晰，由廈門島110 kV鴻山變電站10 kV母線通過2條海底電纜引入該區(qū)配網主結點大德記開關站鴻鼓I回901、鴻鼓II回902間隔。大德記開關站10 kV母線分段運行，由903、904間隔饋出10個環(huán)網開關站“手拉手”聯(lián)接的簡單環(huán)網對全島供電。環(huán)網如圖1所示。

圖1 鼓浪嶼環(huán)網圖

2 系統(tǒng)介紹

鼓浪嶼配電綜合管理系統(tǒng)于2002年開始建設，是以城鎮(zhèn)地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺，綜合集成了配電自動化子系統(tǒng)、負荷管理子系統(tǒng)、配變監(jiān)測子系統(tǒng)、載波抄表子系統(tǒng)、配電綜合分析子系統(tǒng)及上層管理系統(tǒng)——綜合分析應用子系統(tǒng)，共安裝配電自動化終端11臺、配變監(jiān)測終端18臺、負荷管理終端28臺、載波抄表模塊2765套，終端采集全面覆蓋了鼓浪嶼配電網的所有管理對象。

2.1 主站系統(tǒng)

該系統(tǒng)主站設置在廈門電業(yè)局調度大樓，目前由2臺自動同步的服務器、2臺熱備份通信前置機、4臺管理工作站組成。系統(tǒng)運行過程中產生的客戶檔案、終端配置參數、運行數據都保存在數據庫服務器中，并設立了專門服務器，實現與全局MIS網聯(lián)網，該服務器上的數據庫與主數據庫每30 min同步更新一次，保證其他部門客戶獲得數據的實時性。

2.2 遠程工作站

在鼓浪嶼供電所設置遠程工作站，讀取廈門電業(yè)局大樓主站的運行管理數據，方便鼓浪嶼地區(qū)人員的日常運行管理工作。

2.3 軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)采用WINNT操作系統(tǒng)，數據庫采用SQL SERVER系統(tǒng)，并充分利用了RDMS（大型關系數據庫）使各專業(yè)子系統(tǒng)結構統(tǒng)一，以達到為上層管理軟件服務的目的。系統(tǒng)還采用了COM組件技術，模塊化設計，可自由添加所需功能，便于系統(tǒng)功能拓展。

2.4 系統(tǒng)通信

由于地處海島，地形條件較為復雜，各子系統(tǒng)的通信及服務的要求也不盡相同，通信協(xié)議不同，采用的通信方式也不同，通信系統(tǒng)較為復雜。

●主站與遠程工作站之間采用一點多址微波通信。配電自動化子系統(tǒng)為了滿足配電網終端與主站系統(tǒng)之間通信系統(tǒng)的高可靠性、安全性和實時性的要求，采用海底光纜專用通道。

●配電自動化系統(tǒng)通信采用環(huán)形光纖通信系統(tǒng)及一主一備的雙環(huán)網結構，形成具有自愈能力的通信網絡系統(tǒng)，具有極高的傳輸可靠性。

●負荷管理子系統(tǒng)、配電檢測子系統(tǒng)、載波抄表子系統(tǒng)集中器與主站的通信采用無線電通道。

●載波抄表子系統(tǒng)與集中器的通信采用電力線載波通信。

2.5 數據采集系統(tǒng)

負荷管理終端采用法國施耐德公司的TALUS-200型終端，配電監(jiān)測終端、配電自動化終端、載波抄表模塊采用南京新聯(lián)電子公司產品。

2.6 專業(yè)子系統(tǒng)

（1）環(huán)網自動化子系統(tǒng)：包括SCADA功能、DAS功能，對10 kV配電網進行在線實時監(jiān)控，在配電網發(fā)生故障時，可自動進行故障的查找與定位，自動隔離故障區(qū)域及配電網絡重構，可在30 s內對非故障區(qū)域恢復供電，整個過程實現自動化，無需人工干預。與以往人工相比，時間上大大縮短（人工對非故障區(qū)域恢復供電花費的時間平均2 h以上），極大提高了供電可靠性，保障電力可靠供應。

（2）配變監(jiān)測子系統(tǒng)：配變監(jiān)測系統(tǒng)的管理對象為鼓浪嶼全網的公用配電變壓器，在其底層通過配變監(jiān)測終端采集配變數據，由終端完成對配變的監(jiān)測；上層通過軟件實現對整個配變監(jiān)測系統(tǒng)的管理和數據統(tǒng)計分析功能。

（3）載波抄表子系統(tǒng)：遠程載波抄表系統(tǒng)的管理對象為居民電能表，在其底層通過載波模塊和載波集中器采集居民電能表數據，實現對居民電能表的遠程自動抄讀；上層通過載波軟件實現對居民電能表的統(tǒng)一管理。

（4）負荷管理子系統(tǒng)：負荷管理子系統(tǒng)的管理對象為鼓浪嶼全網的專用變壓器客戶，在其底層通過負荷管理終端完成對大客戶用電狀況的監(jiān)測與控制，實現對大客戶用電的當地閉環(huán)控制等功能；上層通過負荷管理系統(tǒng)軟件實現系統(tǒng)的管理、數據統(tǒng)計、數據分析等功能。

（5）GIS系統(tǒng)：采用國際較為先進的ARCINFO/Map Objects地理信息工具，在各專業(yè)子系統(tǒng)的基礎上，通過GIS系統(tǒng)的建設，利用現代計算機圖形和數據庫技術，實現系統(tǒng)的高度集成，利用地理信息系統(tǒng)來體現整個配電管理系統(tǒng)的綜合應用，達到4個子系統(tǒng)的完全融合。

系統(tǒng)結構如圖2所示。

圖2 配電綜合管理系統(tǒng)圖

3 系統(tǒng)運用

3.1 配電自動化系統(tǒng)

采用國際上較為先進的電流型系統(tǒng)，具備故障識別、故障隔離、網絡重構基本功能，在實際的應用中徹底改變了原有的運行管理模式及故障處理模式，減少了停電時間，提高了供電可靠率。

3.2 配電監(jiān)測系統(tǒng)

對配電變壓器的監(jiān)測，過去采用人工到現場利用手攜儀器儀表進行采集，存在采集時段不完整、數據可靠性差及人員安全的問題。通過配變監(jiān)測系統(tǒng)的實用化，一方面改變以往人工每月一次到現場測量數據的工作方式，大大減輕工作人員負擔，并降低工作的危險性，同時大大提高數據采集的頻率（從1月/點提高到15 min/點），保證數據能準確反應變壓器的運行情況；另一方面，變壓器的在線實時監(jiān)測，便于工作人員及時發(fā)現供電故障，保證電能的可靠供應，提高配電系統(tǒng)的運行管理水平。

3.3 負荷管理子系統(tǒng)

除了實現傳統(tǒng)的“三遙”功能外，該子系統(tǒng)在營銷管理方面也得到充分利用。

全島共28戶專用變客戶已實現遠程抄表并直接用于收費，通過與數字電子電能表的RS485接口的連接，可將該電能表當前的指針讀數實時抄回。抄表的數據準確可靠，未發(fā)生一宗抄表差錯。

系統(tǒng)成為DSM管理的重要工具。電力需求側管理現在已日益提升到一個新的高度，電力負荷管理系統(tǒng)對用電需求側有著很強的針對性和實用性。利用電力負荷管理系統(tǒng)可了解電力客戶的負荷曲線變化情況，及時獲得電力客戶的用電信息，分析典型電力客戶的日負荷曲線、分時電量及最高、最低負荷等關鍵數據，反映特定電力客戶隨市場、經營情況、宏觀政策等諸多因素影響導致的用電變化情況，以及季節(jié)、天氣、節(jié)假日對用電狀況的影響，為負荷預測提供典型樣本，為有關部門提供決策依據。2010年，用電檢查人員根據客戶負荷曲線圖發(fā)現，鼓浪嶼商城負荷與2009年同期相比有較大增長，用電檢查人員及時走訪客戶，為客戶提供配變增容技術方案，積極引導客戶合理、經濟、科學用電，同時開拓了電力市場。

3.4 載波遠程抄表子系統(tǒng)

鼓浪嶼轄區(qū)共有電力客戶5853戶，經過系統(tǒng)逐年建設，現已安裝載波抄表模塊2769塊，接近總客戶數的一半。

為了確保該系統(tǒng)實施遠程抄表的數據庫準確性，在建立該子系統(tǒng)客戶信息檔案的過程中，采用直接讀取廈門電業(yè)局營銷管理系統(tǒng)電費檔案數據庫中的客戶檔案信息，保證客戶檔案的唯一性，只加入模塊抄表信息，并制訂了詳盡的《鼓浪嶼配電綜合管理系統(tǒng)遠程自動抄表實施方案》，分3階段實施。第1階段，載波終端表計，脈沖采集低度設置工作階段；第2階段，抄表數據跟蹤考核階段；第3階段：實用階段，實用階段規(guī)定了一年的雙軌運行，即抄表員仍須到現場手工抄表，指針仍然進營銷管理系統(tǒng)，營銷管理系統(tǒng)應將鼓浪嶼地區(qū)配電綜合管理系統(tǒng)的自動抄表指針與手工抄表指針進行核對，誤差范圍在誤差電量±5%內則為有效指針，按鼓浪嶼地區(qū)配電綜合管理系統(tǒng)的自動抄表指針計費，如超出此范圍，則使用抄表員所抄指針計費，并應打印出誤差清單，供維護人員處理。經過1年左右的運行，現已基本實現載波抄表指針用于電費結算。

3.5 GIS系統(tǒng)

統(tǒng)一了與SCADA/配網自動化的集成、負荷管理/配變綜合監(jiān)測系統(tǒng)的集成、載波抄表系統(tǒng)的集成，實現了與生產MIS及用電MIS系統(tǒng)的接口及數據交換，實現了實時數據采集及控制。將用電信息、配電信息、表計模塊等疊加在空間數據庫中，通過地址匹配的方法，把GIS和用電系統(tǒng)及鼓浪嶼供配電綜合管理系統(tǒng)的4個專業(yè)子系統(tǒng)緊密融合在一起，一方面保證了GIS系統(tǒng)共享用電系統(tǒng)及4個專業(yè)子系統(tǒng)的數據，另一方面又為用電系統(tǒng)提供了GIS信息和GIS服務?，F各專業(yè)子系統(tǒng)已能在GIS平臺下完成諸如遠程抄表、負荷遙測、遙信、遙控、系統(tǒng)對位等功能的操作，它提供的友善界面、清楚明了的圖象信息，大大方便了運行管理人員。

在設備巡視管理方面，GIS采用了數據智能分析系統(tǒng)組件，對任意給定的巡視點進行分析，給定最佳巡視路線。

在業(yè)擴需求方面，系統(tǒng)能對客戶申請的基本信息，自動生成業(yè)擴方案，包括最佳電源點、接線方案、工程材料數量等信息，方便了營業(yè)勘查人員，并能及時把信息反饋給客戶，在營銷管理及優(yōu)質服務方面，適應了當前信息化管理的形式，發(fā)展了業(yè)務開發(fā)與決策一體化的營銷模式，成為營銷管理現代化的重要工具。

3.6 綜合分析應用子系統(tǒng)

在上層利用數據倉庫、數據挖掘等技術，通過配電綜合軟件對各專業(yè)子系統(tǒng)數據進行二次提取、加工，實現以下功能：10 kV級電網線損自動統(tǒng)計（分析最小時段達到30 min/點）、配變臺區(qū)線損自動統(tǒng)計（0.4 kV級電網）、10 kV級電網電壓合格率自動統(tǒng)計及10 kV級電網供電可靠率自動統(tǒng)計。

4 發(fā)展方向

4.1 加強分析管理

在保證系統(tǒng)安全可靠運行的前提下，將系統(tǒng)采集的大量資源進行綜合處理和分析，必須使采集的數據得到充分和有效的利用。有了對數據資源的長期需求，就能保證系統(tǒng)在一個良性的環(huán)境中生存，在用電營銷管理的電費結算、催繳、電量分析、營業(yè)預測、用電檢查、負荷管理等方面，在配電管理的設備巡視、實時監(jiān)測、供電可靠率、電壓合格率、線損率分析等方面不斷加強管理，以提高設備管理水平和客戶營銷優(yōu)質服務質量。

4.2 實現數據充分共享，并與其他系統(tǒng)互聯(lián)

致力于改變信息孤島的普遍現象，在現有的Web發(fā)布系統(tǒng)的基礎上，還應實現與廈門電業(yè)局配網調度SCADA系統(tǒng)互聯(lián)、與電量統(tǒng)計及與其他系統(tǒng)（如：銀行收費系統(tǒng)等）互聯(lián)。

5 結束語

通過系統(tǒng)的建設，充分利用及優(yōu)化資源，將科技進步轉化為生產力，將通過系統(tǒng)實施而節(jié)約的勞動生產力應用于加強基礎管理及經營管理上，使之真正成為供電企業(yè)現代化管理的重要工具。