淺談配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站建設(shè)

朱永財(cái)

(國網(wǎng)哈爾濱供電公司,黑龍江哈爾濱 150010)

淺談配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站建設(shè)

朱永財(cái)

(國網(wǎng)哈爾濱供電公司,黑龍江哈爾濱 150010)

本文主要介紹配電自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀、主站系統(tǒng)的配置及主要功能、信息交互技術(shù),試點(diǎn)城市的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)行及后期維護(hù)中存在的問題,并對(duì)配電新的技術(shù)趨勢(shì)進(jìn)行分析展望。

配電自動(dòng)化系統(tǒng) 功能

1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著地區(qū)配電網(wǎng)的不斷發(fā)展和供電可靠性要求的越來越高，國網(wǎng)公司已經(jīng)完成配電網(wǎng)一二批試點(diǎn)及部分城市配電自動(dòng)化項(xiàng)目的推廣工作，在配電自動(dòng)化建設(shè)上取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。試點(diǎn)地區(qū)供電靠靠性得到大幅提高，故障處理時(shí)間大大縮短。國網(wǎng)公司配電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)，將以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以精良設(shè)備為載體，以配電自動(dòng)化和智能電表為手段，以一體化信息平臺(tái)和通信平臺(tái)為支撐，通過對(duì)用戶信息的全采集和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的可視化，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制和優(yōu)化調(diào)節(jié)，保障上級(jí)電力的有效配送，滿足分布式電源的充分消納和多元化負(fù)荷的大量接入，能為用戶提供充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)，具有堅(jiān)強(qiáng)、自愈、靈活、互動(dòng)、高效等特征的配電網(wǎng)。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)的配置及主要功能

2.1 配電主站系統(tǒng)的配置

主站系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)通用的軟硬件平臺(tái)，宜按照“地縣一體化”構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)各地區(qū)(城市)的配電網(wǎng)規(guī)模、可靠性要求、配電自動(dòng)化應(yīng)用基礎(chǔ)等情況，合理選擇和配置軟硬件。標(biāo)準(zhǔn)性——支持多種硬件平臺(tái)，遵循IEC61970和IEC61968等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);可靠性——行業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測(cè)，關(guān)鍵設(shè)備冗余，能隔離故障節(jié)點(diǎn);可用性——硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息便于維護(hù)，模塊可靈活配置，人機(jī)界面友好;安全性——滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)有關(guān)規(guī)定，權(quán)限管理，數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)。

2.2 配電主站系統(tǒng)的主要功能

平臺(tái)服務(wù)是配電主站開發(fā)和運(yùn)行的基礎(chǔ)，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)，為各類應(yīng)用的開發(fā)、運(yùn)行和管理提供通用的技術(shù)支撐，為整個(gè)系統(tǒng)的集成和高效可靠運(yùn)行提供保障，為配電主站生產(chǎn)控制大區(qū)橫向集成、縱向貫通提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。系統(tǒng)充分支持國際和國家先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，支持IEC61970、IEC61850、IEC61968等系列最新國際標(biāo)準(zhǔn);遵循完全自主的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如服務(wù)S語言標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)消息M語言標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)現(xiàn)建模規(guī)范統(tǒng)一、數(shù)據(jù)采集處理規(guī)范統(tǒng)一、數(shù)據(jù)交換規(guī)范統(tǒng)一、人機(jī)界面規(guī)范統(tǒng)一，使整個(gè)系統(tǒng)具有良好的開放性和擴(kuò)展性。具備配電SCADA、饋線自動(dòng)化、配電調(diào)度管理、智能調(diào)控等功能，應(yīng)與GIS、PMS、EMS系統(tǒng)互聯(lián)，建立完整的配電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ筒⒊浞址线\(yùn)行、調(diào)度、維護(hù)人員使用習(xí)慣。適當(dāng)配置配電網(wǎng)分析應(yīng)用功能主要功能包括潮流分析、解合環(huán)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)等功能。

3 信息交互總線技術(shù)

3.1 信息交互總線的應(yīng)用要求

配電主站系統(tǒng)交互應(yīng)用，依據(jù)“源端數(shù)據(jù)唯一、全局信息共享”原則，配電主站通過信息交互總線或?qū)Ｓ媒涌诜绞脚c其它應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)之間的信息共享和功能整合及擴(kuò)展，解決了系統(tǒng)間簡(jiǎn)單不標(biāo)準(zhǔn)的一對(duì)一接口模式。

(1)在設(shè)備編碼統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，主站通過信息交換總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與綜合利用。(2)圖形宜采用SVG、CIM-G格式，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互應(yīng)采用CIM-E格式，模型交互應(yīng)采用IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn)。(3)對(duì)外部系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性和有效性校驗(yàn)。

3.2 信息交互總線的技術(shù)要求

基于國際標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建：(1)基于IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建，并能滿足不同系統(tǒng)的特有的需求;(2)支持語法、語義、消息結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)和出錯(cuò)提醒實(shí)現(xiàn)跨區(qū)傳輸;(3)支持跨越I， III區(qū)的安全信息交換以及端到端消息監(jiān)控符合SOA理念;(4)完全SOA服務(wù)化，提高重用性，加快后續(xù)需求實(shí)現(xiàn)速度提供友好的人機(jī)界面，能現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)、應(yīng)用監(jiān)控、消息故障告警、系統(tǒng)安全等功能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸;(5)滿足實(shí)時(shí)信息交換總線的速度要求：2MB數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)間為0.1s，是同類產(chǎn)品的2倍支持海量數(shù)據(jù)交換;(6)支持大并發(fā)量的數(shù)據(jù)交換：具有接入1萬個(gè)站點(diǎn)，處理80萬以上實(shí)時(shí)信息點(diǎn)的大數(shù)據(jù)量處理能力。

3.3 信息交互總線應(yīng)用

配電故障搶修指揮融合調(diào)度自動(dòng)化、配電自動(dòng)化信息、PMS、GIS、95598、CIS、用電信息采集信息、視頻信息實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理、故障管理、95598圖形化輔助決策支持、搶修指揮、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與管控等相關(guān)系統(tǒng)信息與業(yè)務(wù)，為配網(wǎng)搶修指揮中心的信息匯集、統(tǒng)籌指揮、統(tǒng)一調(diào)配提供支撐。

4 配電新的技術(shù)趨勢(shì)及展望

4.1 分布式電源并網(wǎng)

可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，使分布式能源以其獨(dú)有的環(huán)保、便利、經(jīng)濟(jì)和可靠，受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。分布式發(fā)電漸進(jìn)發(fā)展帶來的高滲透率將使傳統(tǒng)的電能質(zhì)量、控制技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、能效管理等面臨很多技術(shù)問題。分布式發(fā)電的并網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)提出了挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步深入研究分布式發(fā)電/微電網(wǎng)的并網(wǎng)技術(shù)和協(xié)調(diào)控制技術(shù)。緩解電網(wǎng)峰谷供電壓力，提高電網(wǎng)的供電可靠性及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，提升綜合能效利用率。

4.2 配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)

自愈是智能電網(wǎng)的重要特征，也是電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)問題，智能配電網(wǎng)自愈控制的目標(biāo)是，在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和隔離各種潛在的故障和隱患，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外發(fā)生的擾動(dòng)，抵御外部嚴(yán)重沖擊自動(dòng)修復(fù)故障，快速恢復(fù)供電能力。只有在配電網(wǎng)網(wǎng)架布局合理，實(shí)現(xiàn)可靠“三遙”和饋線自動(dòng)化功能的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自愈。

5 配電自動(dòng)化建設(shè)存在的問題和困難

不發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，能夠拉手的線路很少，一次設(shè)備老舊，改造停電難度較大，光纖覆蓋率極低，無GIS系統(tǒng)缺少配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的功能支撐，專業(yè)維護(hù)界面不清，缺少專家型人才及運(yùn)行維護(hù)人員，以上都是我們需要面臨和提高的部分。

[1]沈冰冰.配電自動(dòng)化主站及信息交互技術(shù).國網(wǎng)公司2013配電自動(dòng)化技術(shù)人員培訓(xùn)班教材.

[2]劉健.配電自動(dòng)化建設(shè)與改造.國網(wǎng)公司2013配電自動(dòng)化技術(shù)人員培訓(xùn)班教材.

[3]趙江河.配電自動(dòng)化體系介紹.國網(wǎng)公司2013配電自動(dòng)化技術(shù)人員培訓(xùn)班教材.

朱永財(cái)(1969—),男,黑龍江人,本科,副高級(jí)工程師,研究方向：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。