2023年配网自动化系统运行技术优化探讨.docx

配网自动化系统运行技术优化探讨 ：配网自动化有4个主功能：电网运行、运行方案及优化、维修管理和用户接口管理及远程控制。本文着重针对配网自动化系统运行技术优化进行探讨。 关键词：配网自动化系统；运行优化 中图分类号：TP 文献标识码：B 1 配网自动化体系结构的优化 1．1 网络及硬件体系结构 本方案为规模较大的优化配置方案，它将DMS功能分为三大局部：① 配电网监控(SACADA)；② 配电工作管理；③用户及用电管理。 上述三大局局部别由三个局域子网实现，该方案易于进行网络管理，平安性、可靠性及数据访问性能均优。假设考虑到投资规模及实际情况，并保证系统的投资效益，需分步实施整个配网自动化工程。主站系统的规模可按图l所示进行设置：该设置方案把所有配网自动化主站系统的各功能工作站及数据效劳器全部通过网络交换机连接成一个局域子网，并且各中间层系统亦通过专用光纤通道(分频后)以网络方式直接挂接于主站的局域子网，这种设计没有采用传统的通讯前置机方式，既简化了设备配置，又大大提高了数据通讯性能，解决了通讯瓶颈问题。 1．2 软件系统体系结构 配电自动化系统是建立在计算机、网络、通讯根底之上的复杂的软件工程，层次化的系统设计是保证其整体性能的根底。配网自动化系统是以一套完善的高性能的支撑系统为根底形成的分布式处理系统。 支撑系统环境包括：面向对象的实时数据库及其管理系统(DARDBMS)、历史数据库及其管理系统、GIS库及其它DMS应用库、网络任务管理系统、面向对象的MMI框架系统(DAMMI)、地理信息支撑平台AM／FM系统(称DAMAP)。支撑软件向应用程序提供效劳的方式有：① 以API向应用程序提供调用接口；②运行时以C／S方式提供信息查询效劳；③向应用程序提供约定的面向对象的数据结构描述。 2 配网自动化系统主要功能 (1)配网实时监控及高级应用自动化局部：基于地理信息的配电SCADA(包括网络拓扑分析、故障处理等)。(2)配电工作管理。①基于地理信息的配电设施管理系统(称：GPMS)；②基于WEB的实时信息发布。 3 配网自动化系统支撑环境 3．1 操作系统及硬件平台。配网自动化系统在选择操作系统平台时采取如下策略：效劳器端：采用UNIX或LINUX或WINDOWS NTSERVER或WINDOWS 2000 SERVER。客户端：采用WI NDOWS 95/98或WINDOWS 2000 WORKSTATION或WINDOWS NT WORK STATION 3．2 网络任务管理(SYSMAN)。WFDA的网络任务管理负责对整个主站系统计算机和各节点任务的协调管理，SYSMAN通过自动维护节点信息描述表和节点任务信息描述表来实现网络节点及节点任务的管理。 3．3 实时数据库及其管理系统(DARDBMS)。实时数据库管理系统(DARDBMS)，是用Visual C++语言在Windows NT下开发的常驻内存的数据库管理系统，它具有开放性和面向对象的特征，且以C/S方式向其他应用程序在运行时提供效劳，是一个相对独立且功能强大的真正的实时分布式数据库管理系统，保证了配网自动化系统优异的整体性能。 3．4 DAMAP(AM/FM)。DAMAP是用VC++在Windows NT下面向对象的思想和方法开发的AM／FM图形支撑平台，它集自动绘图、实时数据库维护、设施属性数据库维护、地理信息数据库维护、网络拓朴自动生成、空间拓扑关系的自动生成等多种功能为一体，是一个功能强大的图形支撑平台。 3．5 报表处理系统(DAFORM)。报表处理系统是用Microsoft Excel二次开发形成的功能丰富的、独立的软件系统，其主要功能简述如下： (1)报表定义、编辑。用户可通过报表编辑、定义界面方便地定义并修改报表格式、报表内容。(2)报表输出。报表输出包括显示和打印。报表可随时召唤打印，亦可自动按预定义方式打印；打印前可进行打印预览。对任何以定义好的报表，用户可方便地通过人机接口进行定义。(3)报表效劳器。DAFORM提供开放的COM组件接口，可以作为报表处理效劳器受控于其他应用程序。 4 DMS应用系统 4．1 基于地理信息的配网SCADA系统 配网SCADA 系统(Supervisory Control And DataAcquisition)即数据采集与监视控制系统，它以计算机为根底的生产过程控制与调度自动化系统。 (1)地理背景。配网自动化系统的SCADA系统的开发基于图形支撑平台DAMAP(AM/FM)，故可与地理信息系统高度集成在一起，形成真正适合于配电网的SCADA系统。(2)数据采集。数据采集的实现方式是由配调主站、中间层系统及终端测控设备三个层次共同实现。 数据采集的内容包括：①模拟量：包括电压、电流、有功、无功、频率等；②状态量：开关刀闸状态、事故总信号、保护动作信号及变压器分接头等；③脉冲电度量；④保护及其他自动装置信息：主要包括保护测量值，保护定值，保护自检信息，保护的动作信息等；⑤顺序事件记录内容。 (3)数据处理。数据处理的主要内容包括：①遥测值处理；②遥信变位处理；③电度量的数据处理：将累计脉冲计数值转换为实际电度量；④顺序事件记录处理；⑤运算处理；⑥变压器分接头处理。 (4)报警处理。报警显示：报警发生时，自动推出报警行，同时按报警定义内容自动推出相关画面。可任意设定组合过滤条件查询当日或历史报警内容。 音响及声音报警：报警发生时，将自动按预定义内容产生音响及声音报警。报警打印：报警内容可自动或人工召唤打印。报警顺序记录表至少能保存一年。 (5)遥控操作。控制对象及操作方式：控制对象包括所有可以遥控的配网的站内出线开关、电容器开关、杆上开关、各种变压器的分接头位置等． 对某设备的执行遥控操作时，可以在任何类型的含有该设备的图上，用鼠标点击该对象，系统将首先弹出对话框请求输入口令确认有无操作权限，操作权限被认可后，系统将弹出操作控制对话框，对话框包含被选对象的实时状态和逻辑状态，逻辑状态指是否允许遥控操作。操作被允许后，操作命令可以被下达，亦可被取消，命令下达后，系统内部进行校核，校核无误后，命令被发往现场执行。命令执行结果作为报警信息反响给操作者。 批量控制。用户可以根据需要通过"批量控制方案定义"图形界面方便地定义、编辑、修改各种控制方案，并将各种方案存储在数据库中，可以重用。批量控制方案即多个控制命令的有序组合。 (6)故障自动定位、隔离与供电恢复。故障隔离与供电恢复功能是配网SCADA的一项重要功能，是提高供电可靠性的关键。针对一次系统设置分段开关类型的不同，主站可提供不同的故障处理形式：①对于电压型的自动配电开关或自动重合器构成的馈线自动化，由于故障可由开关自动隔离并恢复供电，主站可以进行实时监视。对于较复杂的一次网络，主站系统可以选择最优负荷转移方案并提供(可设置的)自动或手动负荷转移操作。②对于采用电流型负荷开关的情况，主站可以依靠通讯和FTU的故障记录，进行包括故障自动定位、隔离与供电恢复(负荷转移)的全部故障处理内容，并可设为手动或自动处理方式。 故障隔离与供电恢复(负荷转移)功能由一个相对独立的软件模块完成，当电力系统发生故障时，该模块可以被自动(如果用户设为自动的话)启动执行。 (7)人机交互式操作。SCADA人机交互式操作模式由MMI框架系统提供统一的、面向被操作对象的的操作模式。在任一被操作图形对象上，按鼠标右健，可弹出一个功能菜单，列出所有可以选择的对被操作对象的操作功能： 人工置数；遥控操作；修改参数；注释挂牌；信息查询；高级设置。选中上述每一个功能时，都将弹出相应的操作对话框，对话框中除了相应的操作按钮外，还列出被操作对象的当前状态及其他相关信息。 (8)电压和无功控制．电压和无功控制是利用电压、无功两个判别量对电压和无功实行综合调节，以保证在合格范围内，同时实现无功根本平衡，利用电压和无功构成的综合判据通常规定了电压和无功的上下限，并把电压和无功平面分成了9个区，根据电压、无功在电压和无功平面上所处的位置建立相应的控制规那么。 4．2 基于地理信息的配电设备管理系统GPMS GPMS是对整个配电网根底设施、设备极其相互关系的信息自动化管理系统，它是一个DMS应用系统，同时又是其它DMS应用的重要根底。GPMS通过在地理信息的根底上以分布式处理机 维护所有配电设施的信息数据库和一个全信息的配电网设施之间的拓扑关系模型，并通过配网SCADA系统的实时数据信息支持，来实现对所有配网设施的静态管理、动态管理，运行维护，工程管理等，并为配电营运管理，配电工程设计，配电网运行优化等提供根底信息支持。GPMS是在配网自动化系统的图形支撑平台(DAMAP和DAMMI)根底上开发的DMS应用系统。 4．3 基于Web的实时信息发布系统 Intranet是在LAN和广域网的根底上，基于TCP/IP协议，广泛使用WWW等Intemet技术，采用防外界入侵的平安措施，为企业内部效劳，并具有连接Internet功能的企业内部网络。用户可通过通用的Intemet浏览器。在基于TCP/IP协议(可能经过路由)网络的任何一台客户机上，浏览SCADA的任何一幅动态图形文件，图形文件中的动态对象状态实时进行刷新，并能方便地进行缩放、漫游、移动等图形操作。 总结。随着全球范围内电力工业的市场化改革，供电企业将面临诸如进一步提高供电可靠性，降低企业运营本钱，以及为用户提供更加优质的效劳等许多新的压力。如何使配网自动化系统适应电力市场环境的要求，进一步提高供电可靠性，并通过实施配网系统的综合自动化来降低供电企业的运行本钱，将成为今后进一步研究的方向。 参考文献 [1]王萍.配网自动化系统现状及优化运行分析.[会议]山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集，2022-09-01.