智能配电自动化管理系统的设计与实现

郭辉田

【摘 要】随着国家市场经济的飞速发展，以及人们生活质量的逐渐提高，各类用户对电力的需求越来越多，进一步促进了电力事业的发展建设。本文提出了智能配电自动化系统的设计方案，具有较强的现实应用意義。

【关键词】智能化；配电自动化；一体化设计

1 智能配电自动化系统总体结构设计

智能配电自动化系统的设计方案主要包括三个层次，分别是主站层、通信层和远动层，智能配电自动化系统的主站层由五个部分组成：Web服务器、SCADA调度服务器、前置机、维护站和调度工作站。其中，SCADA调度服务器和前置机采用的都是双击冗余备用方式，一旦某台设备出现故障，智能配电自动化系统可以直接调度另外一台设备完成数据信息的采集、存储和传输；系统通信层由三个部分组成：互联网、移动无线网和移动无线基站；系统远动层由远程抄表终端、联络开关和分段开关组成。

2 系统主站层子系统功能设计

智能配电自动化系统设计目标是提供一个安全可靠、高效便捷、功能模块多、开放共享度高的平台。智能配电自动化系统符合现代社会电力事业发展的需求，属于一体化、综合化、开放化的综合信息管理系统。智能配电自动化系统主站部分作为系统核心部分，具有数据信息的接收、处理、存储、传输和分析等功能。因此，主站层子系统的设计与智能配电自动化系统的运行效果密切相关。

主工作站功能模块负责实现以下功能：日志记录、连接数据库、实时显示设备状态、远程监听和控制、显示统计报表、管理远程抄表、统计设备运行情况、调用GIS图像窗体等。

服务器模块包括Web服务器、SCADA调度服务器、设备维护服务器、设备管理服务器、预付费管理服务器。

维护工作站具有以下几种功能：维护用户权限、统计设备状态、显示设备状态、数据导入和导出和维护数据信息参数等。

3 系统SCADA调度子系统功能设计

3.1 SCADA调度子系统模型。二十多年以来，SCADA调度子系统主要经历了三代产品的发展，第一代为八十年代至九十年代的集中式子系统；第二代为九十年代初期的分布式子系统；目前，第三代综合采用了C/S架构模式和B/S架构模式。C/S架构模式是现代信息管理系统主要采用的架构方案，已经广泛应用于SCADA调度子系统中。

采用C/S架构模式的SCADA调度子系统从逻辑结构上可以分为两个组成部分，一是服务器终端；二是客户机终端。服务器终端主要负责处理和维护数据信息，同时响应客户机终端提出的请求，并将相关信息传输到客户机终端，最后由客户机终端向用户提供图形界面。

采用C/S架构模式的SCADA调度子系统在网络架构方面采用的是非透明分布式系统，主要包括两种功能含义：一是服务器终端和客户机终端在进行数据交互之前，需要建立相应的数据传输链路；二是客户机终端只有事先获得服务器终端的网络地址、服务器名称等，才能与其建立数据传输链路，由此保证了数据信息传输的安全、稳定和高效。

3.2 SCADA调度子系统软件模型。根据智能配电自动化系统中SCADA调度子系统软件应用的需求，可以将SCADA调度子系统分为三个部分：一是应用软件部分；二是支撑软件部分；三是操作系统部分。随着现代信息技术的高速发展，以及网络应用的广泛普及，为智能配电自动化系统的实施打下了坚实基础。SCADA调度子系统的操作平台经历了DOS操作系统、VMS操作系统和Unix操作系统，目前，以Windows XP操作系统最为普及，Windows XP操作系统操作简单、方便快捷，支持多种网络传输协议和软件程序扩展，以确保供电网络的稳定运行。

根据智能配电自动化系统的连通性、开放性和共享性要求，为确保数据信息的共享和交换，通过系统二次开发扩展了新的网络功能接口，更新了系统的功能模块，从根本上提高了智能配电自动化系统的集成度。同时，将关系型数据库管理系统引入其中，可以通过标准的SQL Server语言对数据库系统发起访问，以实现数据信息的共享和交换。因此，选择了SQL Server 2010数据库作为智能配电自动化系统的支撑软件。

应用软件指的是智能配电自动化系统中实现统计、计算和报警等功能的软件程序，应用软件是SCADA调度子系统的基本功能模块，负责实现数据信息采集处理、分析研究等功能。

3.3 SCADA调度子系统数据库设计。为保证智能配电自动化系统实现数据信息采集处理、存储分析的安全性和实时性，以及满足对海量数据信息的计算和统计需求，SCADA调度子系统的数据库采用实时型和历史型分离式数据结构，在保证实施存储数据信息的同时，保证历史数据信息的安全可用，使两种数据信息不会交叉混乱，有利于系统管理员对数据的管理和维护。

（1）实时型数据库功能：实施读取数据信息，并将其存储于系统内存设备中；动态数据信息计算引擎可以对各种数据进行实时处理和分析计算，确保数据库拥有静态和动态两种属性；提供数据信息在线保护策略，可以随时恢复系统数据信息，为检索和查询提供服务。

（2）历史型数据库功能：历史型数据库采用的是关系型数据库系统，目的是将历史数据信息长期存储于数据库系统中，外部授权用户可以通过ODBC接口对数据库系统中的数据信息发起访问，以实现数据共享与交换的功能。

结束语

综上所述，本文分析了目前我国智能配电自动化系统的发展建设状况，针对目前供电部门存在的问题，以实际应用为出发点，提出了智能配电自动化系统的设计方案，以无线通信网络作为基础，实现了智能配电自动化管理平台，该系统具有安全稳定、操作简单、运行高效等特点。

参考文献：

[1]刘冬梅.智能配电装置在电气自动化系统中的应用[J].民营科技，2013（10）：50.

[2]刘彦齐.变配电自动化在10kV供电系统中的应用[J].广东科技，2013（22）：67-68.

（作者单位：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司）