智能电网配网管理系统

赖敏军

【摘 要】当前，我国经济社会正处于高速发展时期，人们对电力的依赖性越来越强，对可靠供电也提出了越来越高的要求。本文从供电企业配电网现状入手，简要介绍了配网智能管理系统的功能、应用及效益。

【关键词】智能管理;数据采集;无线通讯;经济效益

1 基本情况分析

多年来，传统配电网的运行管理均大量依靠人工，如分合闸操作、电能数据的采集、配电变压器三相负荷不平衡度的检测等，都要通过数名供电员工现场进行，费时费力，缺乏实时性。因此，为进一步提升配网运行管理水平，供电企业有必要依托现代化的传感测量技术、通讯技术、计算机信息技术和自动控制技术，通过采用先进的传感器、计量表、数字控件和综合分析软件，来实现自动监控电网、优化电网性能、防止断电、快速恢复送电等一系列功能。

2 配电网综合管理系统

基于对配电网历史、现状和规划管理等功能的透彻分析，利用电力公司现有和将来的数据资源，通过合理整合现有配网管理各信息系统，研究开发城区配电网综合管理系统，从而实现各级配电网分析、运行、评估、规划等的统一协调管理。

2.1 系统功能结构系统主要分为3个层次

2.1.1 基础信息系统层

该层中，GIS、MIS 及一些运行管理系统如 SCADA/EMS 等，为电力公司现有信息系统。本项目深入研究、充分挖掘这些系统的潜力，界定各系统所能提供的有效数据范围，为配网综合数据平台的搭建和高级辅助决策功能的实现做好铺垫工作。

2.1.2 配网分析数据管理系统层

该层主要包括配网分析数据管理系统（DA-DMS），它是底层信息系统与高层辅助决策系统之间的纽带。采用数据仓库技术搭建此数据平台，使其既可适应配电网存储海量数据的要求，又可保证配电运行数据的一致性。配网分析数据管理系统的设计基于如下考虑：

（1）建立底层信息系统的数据联系与共享标准通过配网分析数据库的设计开发和应用，结合电力公司配电网现有的标准和规范以及配电网公用信息模型（CIM），将形成有关配网数据管理与信息系统数据共享机制方面的技术标准。（2）对底层实际运行系统提供的数据进行分类、归纳和管理配网分析数据管理系统基础数据主要通过接口从外部各类数据采集系统获得。数据实现分层管理，方便提取和分析，并更加全面地包含各级电网、各类电网设备信息。

2.1.3 高级辅助决策系统层

该层主要包含对现状各级网络供电能力、存在问题的评估，对近期电网建设项目的辅助计划与决策，并基于此对现状、近期、中期和远景的配电网进行优化规划等，形成相互关联的功能模块，未来还可按需逐步扩展其他高层应用系统。高级辅助决策系统的建立是基于底层信息系统数据特别是包含地理信息数据的GIS数据。

2.2 系统关键技术

在建立配电网综合管理系统的过程中，主要有两大技术难题：如何统一底层数据接口以实现数据层管理，以及通过何种高级分析系统使电力公司真正掌握电网实际运行情况。

2.2.1 基于配电CIM的数据管理

自国际电工委员会 IEC 组织制定电力系统方面的公用信息模型标准以来，描述输电网结构的 IEC61970 目前已发布，而针对配电的IEC61968尚未完成。因此，系统先扩展配电 CIM，再基于CIM对于元件接口的描述建立配网分析数据管理系统的数据库结构，而后提出基于 CIM的标准数据结构以进行数据交换载体，最后编写程序实现接口文件与内部数据库之间的数据导入。

2.2.2 基于评估和优化的高级分析系统

高级分析系统主要侧重于宏观指导电网，因此现阶段只实现配电网的评估和优化，未来根据需要可进行扩展。以往的配电网评估优化多是从定性的角度上进行，定量评估指标很少，本系统在配电网综合评价体系的基础上，对配网电源、配网设备及结构、配网运行、技术经济指标、设备维护与管理等 5个方面分别进行评估打分，最后形成整个电网的综合评价，找出电网薄弱环节，给出解决方案。

系统在结构上分为 2个子系统，即工程师子系统和管理机构子系统。基于此，完成评估和近期规划的典型流程为：（1）管理机构人员通过管理机构子系统下达评估和近期规划标准;（2）各供电公司工程师利用工程师子系统进行评估和近期规划，生成相应结果，具体包括：导入外部数据源各类基础数据，完成导入数据（生数据）的校验修复，校验修复后的数据，进行现状电网评估，计算各项指标，依据管理机构下达的评价标准进行单项指标评价和综合评价，输出评估所需图表，评估结果上传发布（项目结束后完善）;（3）数据发布系统将上传到服务器上的各类数据，以图形或图表的形式在网上发布出来，供授权用户浏览和下载。

3 经济效益分析

1、配网智能管理系统通过对各种电力设备实行远程监控，逐步摆脱了长期人工设备巡查、数据采集的落后局面，做到了数据采集实时、高效、准确、可靠，大大提高了配网管理的安全性和经济性，为实现配网管理数字化、信息化和现代化开创了一条新路。

2、随着电网运行自动化程度的提高，对各种电力设备进行远程监控是实现自动计费、对客户用电情况进行全天候监视的必要措施。针对以前某些负控系统通讯能力差、功能不能满足现在的计费、供电可靠性统计等配网管理的要求，基于GPRS的配网智能管理系统的开发有重要的意义。

3、配网智能管理系统的投入运行，节省了管理成本，增加了经济效益。预计年减少人工支出10万元，减少因偷电漏电而造成的损失达25万元，按照系统正常运行10年计算，投入产出比达1：4。

4、配网智能管理系统的建成，其重要的意义和产生的社会效益在于对中小用戶的用电管理水平上一个台阶，防止了设备管理上的漏洞，减少了停电现象，提高了供电可靠率，有效的防止了有损供电企业形象的事情发生，提高了配网管理水平，减少了因人工抄表误差而带来的电量误差，保证了电量信息的准确可靠。该套系统每天抄取电量并进行分析，对用电异常情况进行提示，有效的防止偷漏电的情况发生，规范了配网用户的用电管理。提高了管理水平。

4 结语

配网自动化终端在配网自动化系统中是一个关键设备，它直接采集现场一二次设备的信号参数，它的稳定与否，关系到系统的信息来源准确度，因此全面、深入、仔细地研讨配电终端的有关技术参数等内容，进而将配网自动化系统的每一个环节进行解剖，并加以深入分析和研究，对于配网自动化的实现是至关重要的。

参考文献：

[1]毕丽红.通信网络技术[M].北京：中国电力出版社，2007

[2]陈堂，赵祖康，陈星莺，等.配电系统及其自动化[M].北京：中国电力出版社，20072001（7）

（作者单位：广东电网有限责任公司梅州梅县供电局）