吳尚宗 邱龍富 鄒 宇

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司欽州供電局，廣西 欽州535001）

0 引言

傳統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)基于大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，需要在饋線大量部署DTU、FTU等終端設(shè)備，對(duì)終端設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求很高，導(dǎo)致配網(wǎng)投資巨大，但系統(tǒng)可用性不高。

欽州智能配網(wǎng)管理系統(tǒng)（以下簡稱DMS系統(tǒng)）采取了完全不同的設(shè)計(jì)思路，不依靠大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而是構(gòu)建完善的配網(wǎng)模型，通過生成歷史負(fù)荷曲線、接入高壓變電站內(nèi)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行功能分析和計(jì)算。

1 欽州DMS系統(tǒng)的體系架構(gòu)

按照配網(wǎng)安全分區(qū)的不同，欽州DMS系統(tǒng)分別部署在一區(qū)（生產(chǎn)控制大區(qū)）和三區(qū)（管理信息大區(qū)）：

（1）一區(qū)DMS系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)IEC104規(guī)約互聯(lián)EMS系統(tǒng)，獲取配網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，調(diào)度員在一區(qū)DMS客戶端對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和高級(jí)功能運(yùn)行分析。一區(qū)DMS系統(tǒng)包括2臺(tái)主備冗余的實(shí)時(shí)服務(wù)器、地理背景服務(wù)器、一區(qū)市局客戶端和一區(qū)縣局客戶端。

（2）三區(qū)DMS系統(tǒng)功能為數(shù)據(jù)工程、電網(wǎng)模型維護(hù)和測(cè)試、資產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入、實(shí)時(shí)電網(wǎng)調(diào)度、電網(wǎng)運(yùn)行模擬分析及報(bào)表。三區(qū)DMS系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)錄入服務(wù)器、實(shí)時(shí)服務(wù)器、2臺(tái)帶負(fù)載均衡的Web服務(wù)器、Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、三區(qū)市局客戶端、三區(qū)縣局客戶端和Web客戶端。

一區(qū)和三區(qū)DMS子系統(tǒng)通過物理隔離裝置進(jìn)行隔離，保證一區(qū)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的安全。

2 DMS系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字化和圖形化

配網(wǎng)模型是配網(wǎng)管理的基礎(chǔ)。欽州供電局根據(jù)南方電網(wǎng)規(guī)范制定了《欽州供電局智能配網(wǎng)建模規(guī)范和圖元標(biāo)準(zhǔn)》。在DMS系統(tǒng)中建立了欽州配電網(wǎng)絡(luò)模型，定義了所有配網(wǎng)要素及其電氣參數(shù)、連接關(guān)系和計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)了上至高壓外圍配網(wǎng)，下至380 V、220 V配網(wǎng)的完整圖模和臺(tái)賬的電子化，并在衛(wèi)星圖、矢量圖等多種背景圖下進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字化和圖形化能在調(diào)度人員和業(yè)務(wù)管理人員日常工作中直觀地展現(xiàn)配網(wǎng)狀態(tài)和位置分布，極大地增強(qiáng)了配網(wǎng)管理和運(yùn)行監(jiān)控的直觀性和準(zhǔn)確性。

在DMS系統(tǒng)中已經(jīng)錄入屬性的配網(wǎng)設(shè)備可以通過在一次接線圖上點(diǎn)擊右鍵查看屬性的表現(xiàn)，系統(tǒng)提供的多維度查找方式為業(yè)務(wù)管理人員和設(shè)備檢修人員提供了極大的便利，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行快速查找。

2.2 故障管理功能的應(yīng)用

DMS系統(tǒng)根據(jù)配電終端上報(bào)的線路故障報(bào)警信息，結(jié)合變電站繼電保護(hù)信號(hào)、開關(guān)跳閘、故障指示等故障信息，啟動(dòng)故障處理程序，進(jìn)行故障定位。系統(tǒng)采用聲光、語音、打印事件等形式報(bào)警，并在自動(dòng)推出的配網(wǎng)單線圖上，通過網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲姆绞矫鞔_標(biāo)示出故障區(qū)段。

主站系統(tǒng)根據(jù)線路的負(fù)荷狀況和饋線可轉(zhuǎn)供的負(fù)荷容量綜合計(jì)算故障隔離和供電恢復(fù)方案，系統(tǒng)基于配網(wǎng)的拓?fù)溥壿嫿o出恢復(fù)供電的方案，用戶可將系統(tǒng)提供的恢復(fù)供電的開關(guān)操作順序存檔，并由班組人員在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于故障定位主要是基于安裝在開閉所和配電房內(nèi)的故障指示器的一遙信號(hào)以及配網(wǎng)模型的拓?fù)溥壿嫞虼斯收现甘酒鞯目捎寐史浅ｊP(guān)鍵，同時(shí)配網(wǎng)模型需要及時(shí)更新。在曾經(jīng)發(fā)生的幾起停電事件中，系統(tǒng)都能夠正確判斷出故障區(qū)間，同時(shí)給出合適的供電恢復(fù)方案，縮短了處理故障的時(shí)間，提高了供電可靠性。

2.3 配網(wǎng)高級(jí)功能的應(yīng)用

配網(wǎng)調(diào)度對(duì)象包括廠站及廠站以外的中低壓配網(wǎng)，其中廠站以外的中低壓配網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于廠站調(diào)度業(yè)務(wù)量。傳統(tǒng)的配網(wǎng)調(diào)度管理只有廠站端的SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，廠站以外的中低壓配網(wǎng)沒有SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這就造成了此部分調(diào)度基本是憑經(jīng)驗(yàn)的“盲調(diào)”，調(diào)度的安全程度、正確程度、精確程度、快速程度均較低。

DMS系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)功能在很大程度上解決了這個(gè)問題，系統(tǒng)一方面采集了地調(diào)、縣調(diào)的SCADA數(shù)據(jù)（即廠站端的SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)），另一方面配置了中低壓配網(wǎng)末端用電側(cè)的歷史數(shù)據(jù)（現(xiàn)階段主要是配電變壓器的TTU或電度表歷史數(shù)據(jù)），并依托配網(wǎng)模型的拓?fù)潆姎怅P(guān)系，采用可實(shí)用化的狀態(tài)估計(jì)算法，估算出配網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，使調(diào)度員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控配網(wǎng)整體、局部、單點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。此外，該系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法別具特色，潮流基于狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，配網(wǎng)模型中的遙信變位或遙測(cè)值改變將自動(dòng)觸發(fā)狀態(tài)估計(jì)，進(jìn)而影響潮流計(jì)算的結(jié)果，此過程在毫秒級(jí)內(nèi)完成。實(shí)時(shí)潮流計(jì)算一定程度上提高了我們對(duì)配網(wǎng)的監(jiān)控水平。

開關(guān)序列管理功能，當(dāng)需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)進(jìn)行倒閘操作時(shí)，配調(diào)人員在仿真狀態(tài)下對(duì)開關(guān)倒閘進(jìn)行模擬操作，確認(rèn)停電影響范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，由于線路上的開關(guān)尚未實(shí)現(xiàn)三遙功能，我們采取班組人員到現(xiàn)場(chǎng)按照生成的開關(guān)操作順序進(jìn)行開關(guān)分合操作的方式。

繼電保護(hù)分析功能可以設(shè)定配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)的靈敏度分析、最短跳閘時(shí)間分析以及 計(jì)算繼電保護(hù)的最佳整定值，此外還對(duì)繼電保護(hù)的部署提供了建議。在實(shí)際應(yīng)用中，該功能可對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)中保護(hù)定值的設(shè)定進(jìn)行整體評(píng)估，根據(jù)系統(tǒng)提供的最佳保護(hù)定值，我們進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)可以通過改進(jìn)常開開關(guān)的位置確定配網(wǎng)的最佳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，通過設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)，該功能可以為我們提供最優(yōu)運(yùn)行方式，以有效降低有功和無功損耗，改善變壓器負(fù)荷不平衡以及饋線不平衡等問題。

系統(tǒng)共有16個(gè)高級(jí)功能模塊，目前已進(jìn)入實(shí)用化的有狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、拓?fù)浞治?、性能指?biāo)、開關(guān)序列管理、停電管理、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)，其他功能正在試運(yùn)行中。

3 結(jié)語

DMS系統(tǒng)目前在欽州已進(jìn)入實(shí)用化階段，在實(shí)用化過程中，通過日常的使用，調(diào)度員又提出了一些新的需求，在下一階段的工作中，需要將部署在開閉所的智能開關(guān)數(shù)據(jù)接入到系統(tǒng)中來，并實(shí)現(xiàn)三遙功能，今后逐漸實(shí)現(xiàn)停送電工作的自動(dòng)化。

系統(tǒng)的高級(jí)功能基于配網(wǎng)模型，模型的正確性直接影響計(jì)算精度，因此在系統(tǒng)建設(shè)前期要高度重視數(shù)據(jù)普查工作，單線圖要保證與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相一致。調(diào)度員在日常工作中要與系統(tǒng)形成互動(dòng)，及時(shí)更新系統(tǒng)中的開關(guān)狀態(tài)，保證與現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)一致。

欽州智能配網(wǎng)管理系統(tǒng)的模式不同于國內(nèi)常規(guī)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，不需要在饋線上部署大量終端設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而是依靠已有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，節(jié)省了大量設(shè)備投資，這為國內(nèi)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)提供了一個(gè)新的思路。

［1］王守相，王成山.現(xiàn)代配網(wǎng)系統(tǒng)分析.北京：高等教育出版社，2007

［2］Schneider Electric DMS NS.Advanced Distribution Management System，2012

［3］Schneider Electric DMS NS.Telvent DMS＿Software，2012

［4］秦立軍，馬其燕.智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù).北京：中國電力出版社，2010