配電自動(dòng)化論文
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配電自動(dòng)化論文
1項(xiàng)目背景
目前，作為智能電網(wǎng)重要組成部分的智能配電網(wǎng)，在能量流、信息流、業(yè)務(wù)流三個(gè)方面都表現(xiàn)出于傳統(tǒng)配電網(wǎng)不一樣的特質(zhì)：
�。�1）傳統(tǒng)電網(wǎng)能量流由電網(wǎng)單方向流向客戶，智能配電網(wǎng)的能量流可雙向流動(dòng)。
（2）傳統(tǒng)電網(wǎng)信息流傳輸慢，信息不完整，存在較多信息孤島，智能配電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)信息全面集成，高速雙向?qū)Φ韧ㄐ�，支持分布式處理�?/p>
（3）傳統(tǒng)電網(wǎng)的業(yè)務(wù)流程局限于部門內(nèi)部，智能配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)流程貫穿多個(gè)部門，支持互動(dòng)業(yè)務(wù)流程,全局角度的優(yōu)化決策。因此，涵蓋電源、電網(wǎng)、用戶的全流程，貫穿電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)改造、退役的全過(guò)程，最終形成電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和一體化，將成為智能配電網(wǎng)發(fā)展、研究、建設(shè)的重點(diǎn)。
智能配電網(wǎng)的信息化建設(shè)已經(jīng)全面開(kāi)始，但我們?nèi)匀徊荒芎雎源嬖诘膯?wèn)題。
�。�1）對(duì)配網(wǎng)信息化的認(rèn)識(shí)和定位不清楚，應(yīng)用主體不明確，導(dǎo)致后期的應(yīng)用具體的受益者少或不明顯。
�。�2）對(duì)配電信息化系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一細(xì)致的規(guī)劃，存在“盲人摸象”的現(xiàn)象，提不出完整而準(zhǔn)確的需求。
�。�3）容易套用調(diào)度自動(dòng)化的建設(shè)思路，過(guò)分強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)應(yīng)用，而沒(méi)有針對(duì)配電信息量大面廣的特點(diǎn)，忽視了對(duì)其它系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)利用和整合，造成配電系統(tǒng)的信息缺口很大，模型不完整，后期的應(yīng)用無(wú)法實(shí)用化。
�。�4）配電自動(dòng)化涉及供電企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)較多，因此存在管理體制對(duì)自動(dòng)化基于實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)展配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用與研究文/楊劭煒 邱佳杰 葉偉寶當(dāng)前全球能源開(kāi)發(fā)利用正呈現(xiàn)多元化、清潔化的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，用電需求急速增加，而煤炭、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等傳統(tǒng)與新能源資源的分布與消費(fèi)呈逆向分布，因此，國(guó)家電網(wǎng)公司在2009年5月21日，提出了建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略，并分三個(gè)階段逐步實(shí)現(xiàn)。國(guó)家電網(wǎng)“十二五”電網(wǎng)智能規(guī)劃中明確了“電網(wǎng)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變”是這一期間的核心，而作為“兩個(gè)薄弱點(diǎn)”之一的“配電網(wǎng)”將是重點(diǎn)需要解決的。本文以配電網(wǎng)為切入點(diǎn)，引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，圍繞最能體現(xiàn)配網(wǎng)管理水平的各類業(yè)務(wù)，既提高了傳統(tǒng)配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的執(zhí)行效率，又能發(fā)揮信息技術(shù)強(qiáng)大的`智能決策優(yōu)勢(shì)。摘要系統(tǒng)的不適應(yīng)，或者說(shuō)是自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)不同的管理體制的適應(yīng)性不強(qiáng)。造成工作職責(zé)界定不清楚，運(yùn)行管理工作跟不上，系統(tǒng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)維護(hù)工作很薄弱。另外，根據(jù)國(guó)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃，國(guó)家電網(wǎng)公司明確要制定實(shí)施農(nóng)電發(fā)展戰(zhàn)略，大力加強(qiáng)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)。本項(xiàng)目正是以縣公司這樣的基層供電公司為研究對(duì)象，綜合考慮配電網(wǎng)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，及縣公司覆蓋城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的特點(diǎn)，力圖在建立一個(gè)有效配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘與分析模型的基礎(chǔ)上，依托先進(jìn)的技術(shù)手段，提高在縣公司對(duì)智能配電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)和管理水平，并在可能的情況下，將研究成果在浙江省范圍內(nèi)的縣級(jí)供電企業(yè)進(jìn)行推廣。
2項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)
實(shí)現(xiàn)對(duì)配調(diào)圖形數(shù)據(jù)的智能化管理與各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的正常流轉(zhuǎn)；研究無(wú)線數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的接入及組網(wǎng)管理方式，接入包括可能的3G、GPRS、WIFI、RJ45、RS485、RS232等，基于星型、樹(shù)型等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，管理并維護(hù)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；應(yīng)用有源電子標(biāo)簽的電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)來(lái)定位現(xiàn)場(chǎng)配網(wǎng)設(shè)備，解決管理人員在日常巡檢和維護(hù)中，突發(fā)狀況時(shí)的準(zhǔn)確定位及地理環(huán)境變遷后的配網(wǎng)設(shè)備查找；為移動(dòng)終端上各類信息（地理背景、電力網(wǎng)架、電力用戶信息，配網(wǎng)設(shè)備臺(tái)帳等）提供圖形化的展示和管理；實(shí)現(xiàn)以文件或接口的方式導(dǎo)入電網(wǎng)拓?fù)�、電力用戶信息、設(shè)備臺(tái)帳信息等。項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容：
�。�1）工作任務(wù)生成與流轉(zhuǎn)方式的研究。提出工作任務(wù)的概念，將其作為系統(tǒng)中業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)的唯一單元。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)其具體流轉(zhuǎn)方式。
�。�2）無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的研究。分析以無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)作為整個(gè)系統(tǒng)的通訊核心的技術(shù)可行性。研究無(wú)線數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的接入及組網(wǎng)管理方式，接入包括可能的3G、GPRS、WIFI、RJ45、RS485、RS232等，基于星型、樹(shù)型等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，管理并維護(hù)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。
�。�3）有源電子標(biāo)簽的研究與應(yīng)用。研究使用有源電子標(biāo)簽的電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)來(lái)定位現(xiàn)場(chǎng)配網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)可行性，以解決管理人員在日常巡檢和維護(hù)中，對(duì)突發(fā)狀況時(shí)的準(zhǔn)確定位及地理環(huán)境變遷后的配網(wǎng)設(shè)備查找。
（4）移動(dòng)終端上配網(wǎng)信息可視化展現(xiàn)的研究。為移動(dòng)終端上各類信息（地理背景、電力網(wǎng)架、電力用戶信息，配網(wǎng)設(shè)備臺(tái)帳等）提供圖形化的展示和管理。
�。�5）與相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口的研究與實(shí)現(xiàn)。研究電網(wǎng)拓?fù)�、電力用戶信息、設(shè)備臺(tái)帳信息等數(shù)據(jù)的載入方式及其技術(shù)可行性。涉及系統(tǒng)包括：GIS，PMS，營(yíng)銷系統(tǒng)等。
3項(xiàng)目技術(shù)方案詳情
3.1系統(tǒng)架構(gòu)
（1）總體要求及架構(gòu)。系統(tǒng)將采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）,遵循IEC61970標(biāo)準(zhǔn)接口和CIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，集成SCADA、市公司數(shù)據(jù)交換總線(IEB)、電力營(yíng)銷、氣象網(wǎng)站、負(fù)控管理等相關(guān)系統(tǒng)，采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，有效解決多源頭復(fù)雜數(shù)據(jù)的采集、海量數(shù)據(jù)之上進(jìn)行快速準(zhǔn)確科學(xué)的數(shù)據(jù)分析的難題，貼近國(guó)內(nèi)供電企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行工況和負(fù)荷分析預(yù)測(cè)人員及電網(wǎng)規(guī)劃人員日常工作所需的基于省公司實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)展配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。
（2）技術(shù)路線。①基于IEC、CIM等標(biāo)準(zhǔn)，建立資源中心，通過(guò)IEB企業(yè)總線接收來(lái)自PMS、ACADA、電力營(yíng)銷、用電采集、氣象系統(tǒng)等的多維數(shù)據(jù)；②采用C/A/S三層架構(gòu)，保證平臺(tái)的穩(wěn)定性和時(shí)效性；③部署上滿足大范圍推廣應(yīng)用；
3.2集成框架
基于省公司實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)展配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)集成了SCADA、市公司數(shù)據(jù)交換總線(IEB)、電力營(yíng)銷、氣象網(wǎng)站、負(fù)控管理等相關(guān)系統(tǒng)。集成框架如圖1所示。
4硬件架構(gòu)
平臺(tái)應(yīng)用發(fā)布采用單獨(dú)的應(yīng)用服務(wù)器獨(dú)立部署，需要配置相應(yīng)的軟硬件環(huán)境。應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)F5實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載，當(dāng)用戶增加，已有服務(wù)器性能影響用戶體驗(yàn)時(shí)，通過(guò)增加應(yīng)用服務(wù)器的方式提升系統(tǒng)整體性能。
5軟件架構(gòu)
基于省公司實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)展配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)將提供6大業(yè)務(wù)分析功能及3個(gè)基礎(chǔ)管理功能，共約40個(gè)分析子功能項(xiàng)，滿足各級(jí)負(fù)荷分析預(yù)測(cè)人員的日常工作所要。
6結(jié)論
由于歷史的原因，我國(guó)配電環(huán)節(jié)的建設(shè)長(zhǎng)期落后于電網(wǎng)如輸變環(huán)節(jié)的建設(shè)，也制約著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但近年來(lái)，國(guó)網(wǎng)公司按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一管理、分布實(shí)施”的指導(dǎo)方針，以配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)（DMS）為代表的一大批的信息系統(tǒng)的建成與推廣使用，明顯提高了各級(jí)供電企業(yè)對(duì)配電系統(tǒng)的管理水平與效率，加上各級(jí)供電企業(yè)對(duì)配電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)投入的加大，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更合理，使得配網(wǎng)的供電可靠性、運(yùn)行效率、電能質(zhì)量得到了保證，配電網(wǎng)的運(yùn)行也更加安全。
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