石 林

（徐州供電公司，江蘇 徐州 221000）

引言

電力已經(jīng)成為了人們社會活動中不可或缺的重要能源動力。電力通過發(fā)電廠將電能通過輸電線路傳遞到變電站，再將電能傳遞到用電用戶使用，整個過程中需要涉及到的電力設(shè)備眾多，輸電線路結(jié)構(gòu)也非常繁雜。電力企業(yè)在日常工作中配電網(wǎng)的運維工作關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。在電力輸送的過程中，配電網(wǎng)經(jīng)常會受到多種類型的因素影響導(dǎo)致不能夠正常穩(wěn)定運行，給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了非常嚴(yán)重的影響，造成電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益降低。因此對配電運維的影響因素進(jìn)行了解，構(gòu)建智能配電運維管控系統(tǒng)，對提高配電運維檢修的工作效率，降低其風(fēng)險程度，增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有著重要實際意義[1]。

1 智能配電運維管控系統(tǒng)功能分析

構(gòu)建智能配電運維管控系統(tǒng)需要充分考慮到配電網(wǎng)用電用戶的用電安全和用電質(zhì)量，變“被動搶修”為“主動運維”，采取更加安全、可控的運維模式。智能配電運維管控系統(tǒng)要在安全的基礎(chǔ)上，選擇經(jīng)濟(jì)性的配電運維方案，保證智能配電運維管控系統(tǒng)在運行過程中要與配電設(shè)備相匹配，實現(xiàn)高效便捷的配電運維，減少電力企業(yè)人力、物力、財力的損失，最大限度地杜絕電力事故的發(fā)生。構(gòu)建配電運維管控系統(tǒng)要考慮到技術(shù)和操作的可行性，實現(xiàn)對配電網(wǎng)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的全過程穩(wěn)定管控以及對數(shù)據(jù)信息平臺操作的便捷可靠，達(dá)到投入運行之后的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于開發(fā)成本。

智能配電運維管控系統(tǒng)在滿足上述安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)和操作可行性后，結(jié)合目前配電網(wǎng)運維中的實際操作，智能配電運維管控系統(tǒng)要具備有位置信息顯示、運維管控、數(shù)據(jù)分析以及消息處理的功能。

2 智能配電運維管控系統(tǒng)總體設(shè)計

配電運維管控系統(tǒng)在滿足上述功能后，對其進(jìn)行分層式的架構(gòu)模式設(shè)計，智能配電運維管控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、服務(wù)層、總線、通用構(gòu)建以及應(yīng)用層組成的。各個層級之間的功能各不相同，其架構(gòu)圖如圖1 所示。

配電運維管控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用“主站+終端”兩層架構(gòu)模式，軟件部分采用分層、分布式架構(gòu)模式。在充分考慮電網(wǎng)系統(tǒng)配電自動化實際需求的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)采用分布式開放局域網(wǎng)交換技術(shù)，實現(xiàn)了雙重冗余配置。主站通過狀態(tài)的預(yù)估、電流計算、潮流計算、負(fù)荷轉(zhuǎn)供和預(yù)測等多種應(yīng)用功能實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行和維護(hù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的處理、存儲以及遠(yuǎn)程控制操作等多種功能。硬件方面配置有前置、配網(wǎng)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器[2-3]。軟件架構(gòu)分為操作系統(tǒng)層、應(yīng)用支撐層等實現(xiàn)分層開放式結(jié)構(gòu)。配電終端根據(jù)器功能不同，分為饋線、站所以及配變終端，實現(xiàn)三遙或者是二遙。利用饋線終端對配電網(wǎng)的開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。通訊網(wǎng)絡(luò)采用比較常見的配電線載波通信方式以及光纖通訊方式，配電線載波利用現(xiàn)有的配電線，減少了再次架設(shè)通訊線路的工作，及其工作量。光纖通信成本低，抗干擾能力強(qiáng)，有助于通信的穩(wěn)定。

3 智能配電運維管控系統(tǒng)設(shè)計

本節(jié)通過結(jié)合智能配電運維管控系統(tǒng)的總體設(shè)計結(jié)合功能進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，部分模塊的狀態(tài)圖如下頁圖2 所示。

1）運維管控。運維管控方面的工作流程是當(dāng)配電運維管控系統(tǒng)監(jiān)測到電網(wǎng)數(shù)據(jù)異?；蛘呤请娏ζ髽I(yè)的工作人員在日常巡檢的過程中能夠發(fā)現(xiàn)存在問題時，將信息錄入到信息平臺，按照不同類型的故障情況進(jìn)行后續(xù)報修工作的安排。上級部門完成對報修的審批確認(rèn)，相關(guān)部門進(jìn)行維修派遣，同時工作人員要建立起保養(yǎng)維修計劃，定期對維護(hù)計劃進(jìn)行查詢[4]。

2）報警信息。配電的報警信息管控主要是對電力配電站的電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測功能，對已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行快速分類、快速定位及及時報警，電力企業(yè)的工作人員通過對報警信息的查閱了解到配電設(shè)備的故障情況。針對不同類型的電力設(shè)備設(shè)置不同的報警信息。例如對于通過測量電網(wǎng)中的電流電壓的參量得到的異常數(shù)據(jù)屬于遙測量數(shù)據(jù)；電網(wǎng)中的電力開關(guān)檢測其斷開還是閉合的狀態(tài)屬于遙信量報警。但系統(tǒng)檢測到有異常數(shù)據(jù)時，要在第一時間警示，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。

3）實時數(shù)據(jù)。智能配電運維管控系統(tǒng)實時對電網(wǎng)中的線電壓、相電壓/電流、功率等多項參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，通過對參數(shù)變化情況判斷電力設(shè)備的運行狀態(tài)。除此之外還對電力設(shè)備周圍的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，利用配電室周圍環(huán)境的溫度、適度等。通過綜合上述參數(shù)數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)系統(tǒng)的電力設(shè)備故障情況進(jìn)行預(yù)判，實現(xiàn)對配電故障的前期預(yù)警和預(yù)防。

4）能效分析。對配電系統(tǒng)進(jìn)行能效分析是配電運維過程中的重要環(huán)節(jié)。智能配電運維管控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，構(gòu)建數(shù)據(jù)運維分析模型按照配電運維的模式進(jìn)行電力參數(shù)的查詢、統(tǒng)計以及分析展現(xiàn)。電力企業(yè)的工作人員通過歷史能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，判斷各個監(jiān)測點的能耗情況與其電力設(shè)備配置是否相符合。

除上述系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計外，還需要對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析模型進(jìn)行設(shè)計。數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為調(diào)度端和站端。通信站通過對各個子站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息共享，利用設(shè)定好的網(wǎng)絡(luò)通道以TCP 的方式進(jìn)行信息請求的發(fā)送，再通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)開展通信，實現(xiàn)指令的接受和發(fā)送，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過發(fā)送StarDT 斷開TCP 連接實現(xiàn)報警。

4 智能配電運維管控系統(tǒng)實現(xiàn)

按照相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和基本流程對各項模塊進(jìn)行運行測試。通過將系統(tǒng)實際應(yīng)用到某配電站后，對故障預(yù)警功能進(jìn)行測試。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)智能配電運維管控系統(tǒng)能夠?qū)︻A(yù)先嵌入的故障類型進(jìn)行確定，同時能夠達(dá)到提前預(yù)警的作用，完成了預(yù)警報警功能需求。智能配電運維管控系統(tǒng)的能效分析方面，在配電站運行的過程中該系統(tǒng)能夠精確地對配電室的電量、負(fù)荷、功率等進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過圖表的形式將其呈現(xiàn)給電力企業(yè)的工作人員，幫助運維管理人員提高工作效率，提升電力調(diào)度的速度。

5 結(jié)語

我國的配電系統(tǒng)隨著社會的發(fā)展越來越大，電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電力設(shè)備種類逐漸增多，電力企業(yè)需要投入大量的精力才能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)進(jìn)行有效運維。再加上配電運維工作的專業(yè)性較高，電力企業(yè)必須采用先進(jìn)的技術(shù)手段開展配電運維工作。通過對目前配電運維工作的深入研究，構(gòu)建智能配電運維管控系統(tǒng)以達(dá)到電力企業(yè)在日常開展運維檢修工作時降低運維風(fēng)險和檢修頻次，提高電力設(shè)備的運行的安全性和穩(wěn)定性，從而促進(jìn)電力供給正常運行。