(东莞供电局)
摘要:配电管理系统在内容上包括:馈线自动化、用户自动化、变电站自动化和配电管理自动化四部分,各部分可以独立存在,又可以相互关联.实际应用中,配电管理系统(DMS)是一个集成的系统,即由一个对整个配电网的数据采集的配电管理自动化部分,和其它三部分共同构成的系统.配电管理系统从结构上分为四部分,即:主站部分、子站部分、终端设备部分、通信部分.论文着重叙述了主站部分、子站部分、终端设备部分.主站是整个配网自动化监控和管理系统的核心,主要负责各区域配电子站采集实时信息,整体上对配电网进行监视和监控,分析配电网的运行状态,协调配电子站层之间的关系,对整个配电网络进行有效的管理,保证整个配电系统处于最优运行状态。
关键词:主站;子站;终端设备;通信
随着广东电网公司大力发展配网的自动化水平,各地市局的配网自动化终端数量也不断增多,设备的厂家和型号繁多,在配网自动化终端设备的台账统计方面缺乏统一的管理。另一方面,每月市局与各分局之间来往的终端台账信息数据量大。对于这些数据的分析、统计及汇总都是供电局的员工人工汇总。东莞供电局设备总量大且下设33个供电分局,从而导致每月市局负责专业管理的员工工作量非常大,且效率低下。为了进一步提高工作效率以及配网自动化终端台账信息数据处理的规范化、标准化、科学化和现代化管理水平,生产设备管理部结合自已专业特点和员工的编程能力,开发一套配网自动化终端信息智能管理平台。
一、配电自动化的定义
通常,110KV及以下电力网络属于配电网络,配电网直接供电给用户,通过众多挂接于上面的配电变压器,将电能分配给诸用户。随着国民经济的高速发展,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此,需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。配电自动化(DistributionAutomation,简称DA)就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、用户数据、电网结构数据和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。配电系统自动化是配电系统运行、管理的有机组成部分。配电自动化系统(DistributionAutomationSystem,简称DAS),从功能上可以分为两大部分内容,即包括基础配电自动化和配电管理层。基础配电自动化主要实现数据采集、运行工况监视和控制、故障实时处理,主要包括变电站(配电所)自动化系统、馈线自动化(FeederAutomation,简称为FA)、配电SCADA系统。配电管理层主要实现配电管理、停电管理、工程管理、电能计量管理及配电高级应用。其主要内容包括配电工作管理系统、用电管理自动化系统、配电高级应用软件(D-PAS)。
从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统,称为配电管理系统(DistributionManagermentSystem,简称为DMS)。配电自动化从功能上讲应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA)、馈线自动化(FA,即故障定位、隔离、非故障区段的恢复供电)、负荷管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化系统的特点是:信息量大;在线分析和离线管理紧密结合;应用分析和终端设备紧密结合;一次设备和二次设备紧密结合。
二、配电管理系统概述
1.数据服务器
历史数据服务器用于存贮、管理各种历史数据、登录信息、用户信息、设备信息、电网管理信息等。服务器装有Oracle数据库管理系统,定时从实时数据库中采集实时数据,供其它工作站调用,方便用户使用。它利用商用数据库优秀的管理性能,实现对配电网数据信息进行统一管理。
SCADA服务器接收通信工作站和其它子站传送的数据,维持一个完整的实时数据库(数据库的SCADA部分)。该服务器还要完成开关量报警处理、模拟量越限检査、数据库的数据指定计算、实时数据传播到其服务器和工作站等任务。其它节点上的数据库分区,依赖于网络通信程序而保持各个节点上数据库的一致性。
2.DMS服务器
DMS/FA工作站在线路发生故障时,FA工作站接收到配电站终端装置发来的故障信息,启动故障管理软件,自动产生相应的故障隔离和恢复供电方案。调度员对此方案进行确认后,发出开关操作命令,实现故障隔离和恢复供电。
在馈线自动化采用就地的方式下,系统实时的监测FA的执行情况,当条件满足时,接管FA功能,实现馈线自动化功能。
3.Web服务器
为适应未来电力市场发展需要,在系统中配置Web服务器,使其成为电业局企业网中的配电管理实时信息节点,便于有关方面通过浏览器査询基于变电管理、配电管理和用电管理等配电网络有关数据。
为了保护DMS免于非授权访问,.因此ffeb服务器在交付时同时有或包含有—个代理服务器。代理服务器能代表Web服务执行合法请求。代理服务器不能输出任何危及DMS安全的请求,或对Web服务器完全不允许访问的信息的请求。^此服务器还提供防火墙功能以防止外部系统病毒的侵入。ffEB服务器供其它机器或系统对配调进行实时浏览。
4.GIS服务器
配电GIS平台管理空间图形数据,实现对全网空间图形信息的统一管理。服务器装有SmallirorldGIS平台系统软件和Oracle数据库管理系统软件。系统平台的选择建议采用目則对于电力系统最为适合的Smallworld平台^GIS服务器用于存储大量的地理基础数据,处理系统的故障抢修管理及配电工作管理工作。
GIS的数据来源依然从SCADA系统获得,从而保证了系统数据和版本的一致性。整个系统的图形维护由主站系统完成,在各个配电子站可以删相应区域的GIS图形。
5.子站系统
配电子站系统的设立主要考虑到配电自动化信息的分散性,便于将信息分层集结至主站系统,同时也考虑配电系统的扩展:为更好、更加合理地实现配电自动化的功能,减轻配电主站的负担,保证系统事件的处理快速性而设立。
三、系统功能设计
1.SCADA功能
配电管理系统的基础是监视和数据釆集SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统,系统为整个配电系统提供电力系统的运行状态和监控操作手段,要求具备强大的处理能力、高安全性和可用性因此,本系统重要子系统均采用冗余配置,系统具有硬件和软件任务模块的运行自监视功能,能够自动通过热各用切换机制保证基本系统的正常运行。
2.数据采集子系统
数据采集子系统是SCADA系统与外界的直接接口,通过与远方的配电子站通讯实现对电网运行实时信息的采集,将实时数据提供给实时数据库’并按有关应用的指令实现对远方站的调控M[3S]。
1)通讯处理能力
采用标准智能商用通讯部件,各通道有独立的通讯I/O处理,不等待或依赖数据采集节点机的主CPU,使数据采集通道的扩展和速率的提高不受制约。
2)灵活的接入方式
支持终端服务器接入,RS-232智能多串口卡接入,路由器接入;支持现场总线(LAN网)设备的接入;支持各种流行串口网络协议和通讯规约:TCP/IP、CDT等;支持一点多址通讯:可收同步/异步通道信号,支持全双工方式通讯;支持以厂站为单位分类组织实时数据,可接收处理不同格式信息并将其转换为系统的要求的统—格式;可单通道或双通道收发信息,并根据通道状态判断优切换主/备通道;支持通讯过程监视诊断、通道停运时间统计:具备GPS时钟接口;可在线开/关通道,动态复位通讯口。丰富的通讯接入方式,保证通讯部件技术的先进性和实效性。
3)采集的内容
数据釆集子系统从配电子站接收的数据包括:遥测(有功、无功、电流、电压、温度等)、遥信(开关、刀闸、保护信号、事故总信号、变压器分接头位置等)、事件顺序记录(SOE)等;并有通信监视及通道状态统计功能。
3.监控管理
1.系统对毎个监视值设置有两对越限值,重要的监视值增设了计算值和计划值,计算值和计划值均可由用户自定义,并且重要监视值对计划值设置通道进行监视。控制范围有开关位置操作、电容器投切操作、电抗器投切操作、变压器有载调压开关操作•执行遥控/遥调操作时,最多可以设定通过4个级别验证,方可进行操作。系统提供“遥控/遥调功能闭锁”标志设置界面。“遥控/遥调功能闭锁”标志设置由用户自行定义。
2.所有遥控/遥调操作之前系统可自动对遥控对象进行“遥控/遥调标志闭锁”检查,对标注有“遥控/遥调功能闭锁”的遥控/遥调对象能禁止遥控/遥调操作^所有遥控遥调操作不论是否执行都必须记录在案。
4.控制功能
它可为远方控制和就地控制,这与配电网中可控设备的功能有关。如果开关设备是电动负荷开关,并有通信设备,那就可以实现远方控制分闸或合闸;如果开关设备是重合器、分段器等,它们的分闸或合闸是由这些设备本身功能所控制,也就只能是就地控制。远方控制又可分为集中式和分散式两类。集中式是指由SCADA系统根据从FTU获得的信息,经过判断做出控制:分散式是FTU向馈线中相关的开关控制设备发出信息,各控制器根据收到的信息综合判断后实施对开关设备的控制。
四、结论
通过配网自动化终端信息智能管理平台,能够规范各分局对自动化终端设备的专业化管理,更加方便设备部对各分局提交上来的终端信息进行全方面的统计汇总分析;能够更加有效地管理汇总数据,避免了大部分因人工统计而出现的错误,确保了报表数据的正确性和安全性;做到多表数据自动关联,避免对同一数据进行多次管理操作,从而提高员工工作效率及减轻其工作负担。
参考文献:
[1]李怡基于的管理信息系统的设计与实现大连:大连理工大学,2002
[2]赵云发电企业管理信息系统从向的发展电力信息化,2010.
[3]杨峰电力企业生产管理系统的设计与实现济南:山东大学,2012
作者简介:唐人(1990),男,工程师,配电专业
项目名称:配网自动化终端信息智能管理平台,项目编:GDZC-031920160325