配電網(wǎng)調(diào)控信息集成平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

吳強(qiáng)

摘 要：“三集五大”大檢修體系建設(shè)于近年在國(guó)家電網(wǎng)公司推行，新的發(fā)展模式和重大管理變革促使運(yùn)行和維護(hù)檢修技術(shù)形成了深度的融合，“一體化運(yùn)維”的設(shè)計(jì)和引入將成為適應(yīng)電力企業(yè)集約化新發(fā)展的有效手段和重要目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能配網(wǎng);信息集成;企業(yè)服務(wù)總線;技術(shù)研究

信息化應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)是改變電力企業(yè)的管理提升和技術(shù)革命，通過采取信息一體化集成途徑和信息優(yōu)先同步共享的方法，可以使電網(wǎng)企業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益同步發(fā)展、有效提升。在現(xiàn)代化信息技術(shù)、自動(dòng)化智能化大發(fā)展的背景下，電網(wǎng)企業(yè)的管理制度和管理方法將會(huì)隨著信息技術(shù)的運(yùn)用而不斷革新，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電網(wǎng)資源的有效利用、規(guī)劃和管理。使之有效組織各種資源優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，迸發(fā)出更大的效力。通過將多專業(yè)的運(yùn)維信息以集成的方式進(jìn)行共享，再通過多工種協(xié)調(diào)規(guī)劃工作流，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代電力企業(yè)業(yè)務(wù)管理模式的效益效率提升。

一、智能配電網(wǎng)的基本概念

自從上世紀(jì)70年代開始，配電自動(dòng)化技術(shù)的研究工作便已經(jīng)逐步展開，并且在電網(wǎng)內(nèi)部得到了充分實(shí)踐。為了能夠?qū)?jīng)濟(jì)發(fā)展工作起到協(xié)調(diào)性效果，以美國(guó)和歐盟為代表的西方國(guó)家率先提出了“智能電網(wǎng)”的基本理念。經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間演變，國(guó)外智能電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，從而可以滿足更多用戶的實(shí)際需求。而我們國(guó)家的配電網(wǎng)發(fā)展工作起步相比于西方國(guó)家有些偏晚，但是經(jīng)過了數(shù)字電力系統(tǒng)、數(shù)字化電網(wǎng)以及配電自動(dòng)化三個(gè)階段之后，現(xiàn)如今也開始投入到智能電網(wǎng)的工作之中。而在2009年的時(shí)候，“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的理念便被提了出來，這也預(yù)示著我們國(guó)家的電網(wǎng)正逐步朝著堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放以及友好互動(dòng)的現(xiàn)代模式發(fā)展[1]。

相比于早期的電網(wǎng)模式，智能配網(wǎng)本身具備較強(qiáng)自愈能力，同時(shí)電能質(zhì)量也非常高，并且可以和用戶之間完成互動(dòng)工作。為了能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)，理應(yīng)針對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)方面展開全面研究。這其中，最為重要的便是信息化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、互動(dòng)化技術(shù)以及信息融合技術(shù)。

二、智能配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)框架

對(duì)于智能電網(wǎng)本身來說，為了能夠完成智能化控制工作，并提升管理效果，因此對(duì)其本身有著更高的要求。一般而言，需要以功能為基礎(chǔ)對(duì)其展開層次劃分。在本篇文章中，主要將其分為5層，分別是采集層、傳輸層、集成層、優(yōu)化層以及展現(xiàn)層。

（一）采集層

所謂采集層，其通常又指數(shù)據(jù)采集層，其可以算作是各類電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取的最基礎(chǔ)層次。在采集層內(nèi)部，其分布了大量不同種類的智能設(shè)備，最為常見的便是智能傳感器以及自動(dòng)化儀表。以此可以實(shí)時(shí)對(duì)基礎(chǔ)信息、計(jì)量信息以及外部環(huán)境信息展開采集。通常情況下，采集層內(nèi)部的所有信息資料全部都是由配電網(wǎng)終端設(shè)備向上位機(jī)傳輸?shù)?，所謂上位機(jī)，其是指電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的控制中心[2]。

（二）傳輸層

一般而言，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问桨ê芏喾N，最為常見的便是光纖光纜、調(diào)制載波、有線電纜以及無線WIFI等。由于普遍配電網(wǎng)所處的環(huán)境都十分惡劣，同時(shí)分布的范圍也特別廣。參照這些特點(diǎn)，為了確保數(shù)據(jù)傳輸工作更具可靠性和穩(wěn)定性，盡可能不要在傳輸層內(nèi)部采取統(tǒng)一通信模式，而需要盡可能應(yīng)用多種不同方式共同結(jié)合的綜合性方案。參照IEC61951提供的標(biāo)準(zhǔn)信息，并將各類通信模式自身的特點(diǎn)考慮進(jìn)來。光纖通信本身運(yùn)行效率偏高，同時(shí)又具有較強(qiáng)可靠性、保密性以及抗干擾性，因此在傳輸層內(nèi)部的應(yīng)用率非常高。而對(duì)于光纖通信來說，其應(yīng)用最為成熟的技術(shù)便是工業(yè)以太網(wǎng)，從而可以有效滿足智能電網(wǎng)對(duì)于通信方面的實(shí)際需求。

（三）集成層

所謂集成層，其主要是指數(shù)據(jù)信息的集成層，其可以算是智能電網(wǎng)內(nèi)部所有數(shù)據(jù)信息的匯聚點(diǎn)，主要包括資產(chǎn)管理信息、GIS數(shù)據(jù)、電網(wǎng)、實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)等。由于集成層往往會(huì)和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存工作之間存在一定聯(lián)系，所以便需要單獨(dú)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化模型，以此能夠更好地完成信息共享工作。

（四）優(yōu)化層

對(duì)于優(yōu)化層來說，其主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析方面的工作，以此可以對(duì)當(dāng)前的智能電網(wǎng)系統(tǒng)展開全面優(yōu)化。一般而言，優(yōu)化層主要是將信息集成平臺(tái)作為基礎(chǔ)。在信息集成平臺(tái)內(nèi)部，優(yōu)化層能夠結(jié)合相關(guān)規(guī)定的要求完成數(shù)據(jù)資料的檢索和分析工作，以此找出其中的不足，并與其它各類模塊展開協(xié)調(diào)，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)處理工作。

（五）展現(xiàn)層

在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部，展現(xiàn)層是工作人員自身直接展開操作的層面，其理應(yīng)具備友好的人機(jī)交互界面。管理工作人員一方面能夠?qū)崟r(shí)對(duì)配電網(wǎng)日常運(yùn)行的情況展開監(jiān)控，另一方面還可以結(jié)合電網(wǎng)當(dāng)前的狀態(tài)完成遠(yuǎn)程操作。為了促使其交互界面的友好性進(jìn)一步提升，展現(xiàn)層主要通過二維和三維的形式對(duì)電網(wǎng)內(nèi)部的設(shè)備、節(jié)點(diǎn)、狀態(tài)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

三、功能模塊的設(shè)計(jì)方式

現(xiàn)階段來看，在配電網(wǎng)管理領(lǐng)域之中，已經(jīng)出現(xiàn)了諸如配電管理系統(tǒng)以及配電自動(dòng)化系統(tǒng)等具有較強(qiáng)智能水平的管理工具，此類管理模式和智能電網(wǎng)本身的理念存在一定的聯(lián)系。然而對(duì)于智能電網(wǎng)來說，其更為注重用戶層面的管理，其目標(biāo)在于盡量為所有管理工作人員提供一個(gè)更具智能化水平的應(yīng)用平臺(tái)，以此能夠?qū)θW(wǎng)完成統(tǒng)一化管理。在本篇文章中，對(duì)系統(tǒng)原有的功能模塊重新進(jìn)行劃分之后，一共可以分成六個(gè)部分，也就是通信管理系統(tǒng)、需求管理系統(tǒng)、智能饋線系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、調(diào)控管理系統(tǒng)以及能源接入系統(tǒng)。這六類系統(tǒng)全部集成于配電網(wǎng)之中，由平臺(tái)自身進(jìn)行管理[3]。

在智能電網(wǎng)之中，綜合管理平臺(tái)是其中的基礎(chǔ)核心，其包含了一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)的全網(wǎng)統(tǒng)一模型，以此能夠?qū)Ω黝惒煌膽?yīng)用系統(tǒng)展開管理和配置。在這個(gè)平臺(tái)之中，用戶的所有操作都會(huì)得到簡(jiǎn)化，無論是監(jiān)控還是收集都能夠輕松完成。為了確保系統(tǒng)本身的智能化水平進(jìn)一步提高，還將智能決策算法融入其中。

通信管理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)內(nèi)部各類設(shè)備展開統(tǒng)一管理，其自身通信模式的運(yùn)行方案主要包括兩類，分別是有線方案以及無線方案。而需求管理系統(tǒng)則是其中最具特色的部分，究其原因主要是其能夠讓管理人員將重心全部放在需求層面，以此完成用戶和配網(wǎng)的雙向信息傳輸。

四、基于業(yè)務(wù)服務(wù)總線本身的信息集成模式

通常而言，早期的配電控制系統(tǒng)在兩個(gè)生產(chǎn)控制區(qū)域和管理信息區(qū)域之間是相互隔離的，各類子系統(tǒng)很難有效完成信息共享工作。在智能電網(wǎng)內(nèi)部，創(chuàng)設(shè)了信息一體化管理平臺(tái)，每一個(gè)子系統(tǒng)上均設(shè)置了統(tǒng)一工作接口，以此促使各個(gè)子系統(tǒng)之間能夠彼此完成通信工作。在平臺(tái)內(nèi)部，應(yīng)用了基于服務(wù)總線的信息集成架構(gòu)，從而使得信息共享能夠順利進(jìn)行，進(jìn)而為后期工作的正常開展奠定了良好的基礎(chǔ)[4]。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能電網(wǎng)屬于一類新型電網(wǎng)技術(shù)，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用。為此，我們國(guó)家同樣需要對(duì)其展開全面分析，以此將其原有的作用全部發(fā)揮出來，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢靜，施毅斌，崔立忠，etal.智能配電網(wǎng)模型信息集成技術(shù)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2016，37（12）：3534-3540.

[2]侯新葉，莫妮奈，劉艷，花新樂，etal.基于IEB的智能配電網(wǎng)信息集成研究[J].河北電力技術(shù)，2017，31（4）：8-9.

[3]王建雄，羅心儀，馬瑞，etal.基于用電采集等信息的配電網(wǎng)故障研判技術(shù)研究[J].湖南電力，2017（S2）：121-124.

[4]顧建煒，周志芳，羅既巴.基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)智能電網(wǎng)信息集成的應(yīng)用研究[J].供用電，2018，27（5）：19-22.