電力自動(dòng)化配電網(wǎng)管理系統(tǒng)及工作模式研究

古育文

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展中，配電網(wǎng)自動(dòng)化是必然的趨勢(shì)。因此，文章主要對(duì)電力自動(dòng)化配電網(wǎng)管理系統(tǒng)及工作模式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電力；自動(dòng)化；配電網(wǎng)；管理系統(tǒng)；工作模式

配電網(wǎng)運(yùn)行管理的整體水平直接決定了電能的質(zhì)量，同時(shí)與人們的日常用電息息相關(guān)，為了保證配電網(wǎng)的整體運(yùn)行管理水平和運(yùn)行效率，需要在其中運(yùn)用電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)，以此來(lái)滿足人們對(duì)電力運(yùn)行的需求。目前，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際要求，在這樣的情況下，對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1.配電網(wǎng)自動(dòng)化及管理系統(tǒng)概述

1.1配電網(wǎng)自動(dòng)化

配電網(wǎng)自動(dòng)化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)及電力設(shè)備有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及故障情況下的檢查、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門的工作管理，其目的在于為用戶提供穩(wěn)定、可靠的供電，減少停電時(shí)間和范圍，提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、管理水平和工作效率，進(jìn)而改善服務(wù)水平。依據(jù)Q/GDW11184-2014的相關(guān)規(guī)定，配電網(wǎng)自動(dòng)化具有幾個(gè)基本組成部分，包括主站、子站、配電終端和通信網(wǎng)絡(luò)。

1.2配網(wǎng)管理系統(tǒng)

配網(wǎng)管理系統(tǒng)（Distribution Management System，簡(jiǎn)稱DMS），是指通過(guò)把從變配電到用電過(guò)程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，其目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的全面自動(dòng)化管理。整套系統(tǒng)涵蓋生產(chǎn)管理、用電管理、配電網(wǎng)管理、調(diào)度管理、Web查詢5個(gè)子系統(tǒng)。配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)，由RTU服務(wù)器（前置機(jī)服務(wù)器）、SCADA服務(wù)器、MMI（調(diào)度工作站）、報(bào)表工作站、DA服務(wù)器、GIS服務(wù)器等組成，基于NAP（因特網(wǎng)路由選擇層次體系中的通信交換點(diǎn)）。RTU服務(wù)器的其中一臺(tái)主前置服務(wù)器出現(xiàn)故障，另外一臺(tái)服務(wù)器將自動(dòng)成為主前置服務(wù)器。SCADA服務(wù)器的運(yùn)行原理同RTU服務(wù)器一致，可以說(shuō)配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)中心。

2.配電網(wǎng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)及技術(shù)分析

2.1自動(dòng)化饋線技術(shù)

配電網(wǎng)饋電自動(dòng)化是配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中主要應(yīng)用技術(shù)之一。目前的自動(dòng)化饋線技術(shù)主要指的是用戶設(shè)備和變電站之間饋電線路自動(dòng)化，其主要作用是采用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，來(lái)對(duì)配電網(wǎng)中故障進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)和定位，并且用饋線測(cè)控終端來(lái)對(duì)配電網(wǎng)開關(guān)等一次設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，保證配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行可靠性。目前自動(dòng)化饋線技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用主要體現(xiàn)在這樣兩個(gè)方面：首先是事故狀態(tài)下的故障檢測(cè)、轉(zhuǎn)移和供電恢復(fù)處理，另外是在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，對(duì)其中的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并且根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在這種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用下，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中故障的所在位置，并且根據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)信息及時(shí)的做出保護(hù)動(dòng)作，以此來(lái)減少故障的發(fā)生范圍，保證用戶用電的可靠性。

2.2自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)

自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息進(jìn)行采集、整理和分析，并且根據(jù)各個(gè)用電時(shí)段電網(wǎng)電源的實(shí)際分布情況和電網(wǎng)通暢情況，來(lái)對(duì)電力情況進(jìn)行分布和調(diào)整，一方面在最大程度上保證用戶的用電可靠性，一方面保證電網(wǎng)運(yùn)行管理的安全性，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行效率的最大化。

2.3通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

電力企業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)包括了若干個(gè)系統(tǒng)，任何一個(gè)子系統(tǒng)都涵蓋了數(shù)十個(gè)監(jiān)控終端，它們整體形成了通信控制管理系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)作為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的重要橋梁和樞紐，對(duì)于上位而言，它能夠及時(shí)接收到控制端發(fā)出的任何命令，同時(shí)將控制端命令進(jìn)行傳遞。電力企業(yè)運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)各種監(jiān)控終端的運(yùn)行狀態(tài)和通訊質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控管理。如果信道的狀態(tài)和通訊質(zhì)量在進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，一旦主信道出現(xiàn)在終端，系統(tǒng)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換到備用通道。如果在線監(jiān)控通道產(chǎn)生了故障，系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，同時(shí)對(duì)各個(gè)通道的出錯(cuò)率進(jìn)行記錄分析。

2.4高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)

新一代DMS的特色就在于高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)比如圖形子系統(tǒng)、Web子系統(tǒng)、報(bào)表子系統(tǒng)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、配電潮流等，此處就前三者進(jìn)行闡述。首先圖形子系統(tǒng)，該系統(tǒng)是SCADA的關(guān)鍵部分，以直觀方式呈現(xiàn)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)行狀況，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)供給側(cè)與需求側(cè)交互的主要應(yīng)用界面，該系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)顯示電力元器件的運(yùn)行狀況、以曲線的形式呈現(xiàn)電力系統(tǒng)當(dāng)中的參數(shù)變化。采用Document/View設(shè)計(jì)概念，分離應(yīng)用數(shù)據(jù)及圖形顯示，此時(shí)只要實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)類的處理，就可生成各種需求的圖形子系統(tǒng)。并將應(yīng)用數(shù)據(jù)當(dāng)做服務(wù)器，以Java Applet改造圖形顯示，通CORBA遠(yuǎn)程調(diào)用或直接通信，就能實(shí)現(xiàn)Web的圖形子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。其次，報(bào)表子系統(tǒng)，DMS提供一套與Excel相似的制表工具，根據(jù)DMS的特點(diǎn)，將表格與圖形有機(jī)結(jié)合，圖文并茂，并能夠通過(guò)人工置數(shù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)可永久保存，報(bào)表格式一致，提高在不同設(shè)備上的兼容性。最后，Web子系統(tǒng)，這是新一代DMS系統(tǒng)的標(biāo)志，因此需要實(shí)現(xiàn)具備強(qiáng)大Web瀏覽功能的瀏覽器，用戶可使用該Web瀏覽器，實(shí)現(xiàn)本地或異地的數(shù)據(jù)修改與查閱，可查閱內(nèi)容包括遙測(cè)值、計(jì)算值、計(jì)劃值、變損、線損、日志、不平衡率、表計(jì)參數(shù)等，顯示方式包括表格或曲線以不同的顏色區(qū)分不同的狀態(tài)。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，配電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化管理需求迫切，在擴(kuò)大電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時(shí)，要加強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)在配網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全可靠性，源源不斷地生產(chǎn)出高質(zhì)量的電力，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定的發(fā)展。