基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统设计

尹 超，程若曦

（1.国网日照供电公司，山东 日照 276826；2.山东理工大学，山东 淄博 255000）

随着社会经济的发展，电力资源的使用数量也不断增加，电力资源成为人类日常生活中不可或缺的资源之一。配电网作为电力资源的传输介质，具有比较关键的电力疏导作用，为此，配电网的控制就成为电力资源传输的重要操作[1-2]。不少学者针对配电网的基本特点设计了配电网网络化调度智慧管控系统，以提升对配电网的控制能力[3-4]。

由于配电网网络化调度智慧管控系统在设计的过程中需要较多的配电网基础数据，为此，在系统设计的同时应不断提升对配电网信息的判断与确认，防止配电网基础数据的丢失[5]。目前的配电网网络化调度智慧管控系统设计并总结了配电网调度中的失误，而且在该数据的基础上执行调度升级操作，针对故障问题发出正确的解决指令，并根据配电网网络化的匹配信息审核管控系统的管控原则。

传统基于WebGIS的配电网网络化调度智慧管控系统，利用WebGIS 平台对配电网信息进行追踪与查询，精准掌控配电网的输电位置数据，能够优化内部操作结构，具有良好的系统操作性。传统基于调度运行管理的配电网网络化调度智慧管控系统在配电网安全运行的前提下进行配电网网络化调度，执行力较强，结合内部管控信息，能够在复杂的环境下实现对配电网的管控。但传统系统设计对于配电网中心传输过程的了解程度较少，系统设计的框架结构较为简单，无法满足系统进一步操作的需求，为此，提出一种新式基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统，以分析、解决以上问题[6-8]。

所提系统整合了配电网拓扑结构，完善了内部管控信息，掌握智慧管控系统的管控原则，具有较高的管控精准度且操作耗时较短，能够为后续研究起到良好的研究借鉴作用。

1 系统硬件设计

选用拓扑防误的方式调整配电网网络化调度的故障信息，并针对故障位置进行系统改造，结合系统硬件元件调节执行系统硬件设计指令，并检验配电网构件，配电网构架图如图1 所示。

图1 配电网构架图

为提升管控系统的管控效率，选用系统传感器进行数据传输，该传感器的使用电压为50～220 kV，在该电压操作范围内使用传感器，能在最大程度上避免配电网的数据传输失误。调整此时的传感器状态，将传感器接口与内部芯片相连接，并由电气设备的终端设备传导至用户中心，等待系统操作[9-10]。

结合配电网网络化调度数据，利用传感器装置将数据的内部协议调整至传感器内部，集中收集内部协议数据，并加强对配电网传感器结构的完善力度，审核结构信息[11-12]。时刻防控与传感器传输数据无关的干扰数据，确保管控操作的完整性，并根据传感器的数据传输方式构建数据传输公式，如式（1）所示：

式中，S为传输的结果参数，t为传输路径所需的时间信息，n为传输操作所经过的传输通道参数[13]。

在实现对数据的传输后，集中力度存储传输的数据信息。选用空间存储器存储系统中的管控数据，构建存储操作方案，调节存储器端口与数据连接口的位置，在端口与连接口的交合处安装管控沟通芯片，在芯片外部进行系统硬件改造。匹配元件改造信息，在保留基础元件的条件下实施网络优化调度操作。研究调度信息与管控硬件间的关系，并根据关系数据处理硬件改造方案，实现对管控系统硬件的整体设计。

2 系统软件设计

拓扑防误技术作为良好的数据防控操作，以硬件系统设计的元件数据为基础进行软件操作，利用拓扑防误技术管理配电网网络化调度信息，防止产生数据信息操作失误的状况，并按照内部配电网的基础电流流向判断智慧管控系统软件平台的应用位置。

调度计算机应用系统选用以太网系统，并配置TCP 协议，沟通IP 地址，由配电网将数据完整传输至用户端。将调度数据的管控区与调配区相隔离，在保证区域内部信息互不干扰的前提下执行外部检验指令。在调度数据网络接口处设置信息加密口令，由此确保数据信息的传输安全，并设置口令加密公式如式（2）所示：

式中，J表示口令加密数据，a表示检验指令信息，s表示指令传达的时间数据，P表示调度计算机应用系统的操作参数，V表示隔离指数，W表示数据传输过程中的累计参数[14-16]。

实现以上操作后，在系统软件结构中添加软件应用程序，集成应用系统层面，在分析应用系统层面的操作水平后，标记软件协议的签订，防止在进行协议建立的同时完善配电网管控平台的软件设置。构建配电网分布式应用以支撑配电网管控平台与数据库系统之间的中心节点信息。为配电网软件运行功能配置集成性的运行操作环境空间，将分布式结构作为平台的基础性支撑点。诊断路径信息资源，变更系统上层软件信息，执行配电网软件构建命令，将软件构建原则与系统设计原则相匹配，同时掌控原则信息数据，标准化管理内部配电网软件平台信息，在软件平台端口发送管控协议，建立协议交流通道，在交流通道中，结合软件协议与系统主协议。配置调度运行模式机制，在机制管理的同时标定软件操作模式，控制配电网管辖范围，保证研究范围的不变性。

在系统软件区域内部设置安全控件，利用安全控件管理安全系数较低的数据，完善软件操作结构，由此实现对系统软件的设计。

3 实验与研究

在实现以上管控系统设计后，对设计的系统进行实验检验，判断所提系统的性能，由此掌握系统设计的可靠性。

将系统应用于实验环境中，并配置3 座220 kV的变电站，5 座110 kV的变电站，120 条10 kV的馈线。在实现以上实验场景构建后，调整配电网信息，将配电网网络化调度空间调整至安全模式，避免异常操作的产生。控制外部实验空间信息，将管控系统界面的数据进行标准处理，掌控界面信息，同时执行管控指令，管理与管控操作不相符的外部信息条件，并按照配电网中心电流过量进行电压匹配操作。

掌握配电网基础信息数据，在获取数据的前提下构建智慧管控处理中心，并设置界面操作功能键，利用界面操作进行实验研究。并根据实验操作信息设置实验操作参数，如表1 所示。

表1 实验参数一

根据上述实验操作参数表进行实验研究，整合系统信息，将配电网网络调度端口与管控平台相连接，并构建平台基础信息，在配电网电力传输通道中运输外部电力数据，及时掌控电力数据的传输时效，并加强对时效信息的管控力度。

获取管控平台反映的配电网调度管控信息，在配电网网络化数据调节的基础上执行管控指令，防止外部数据的干扰，得到实验研究的结果数据，并构建管控有效率对比图如图2 所示。

图2 不同系统管控有效率对比图

如图2 所示，基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统的管控有效率均高于其他两种传统系统，传统基于WebGIS的配电网网络化调度智慧管控系统的管控有效率较高，传统基于调度运行管理的配电网网络化调度智慧管控系统的管控有效率较低。

造成这种差异的原因在于所提系统在设计操作的过程中优化了内部配电网传输通道，加强了对传输电力数据的管理力度，并提升了控制的有效程度，在配电网数据收集的同时集中加强了对配电网信息的管控，配置了相应的系统数据传输空间，防止配电网输电原则数据的泄露。减少管控失误，进而提高了配电网网络化调度的管控有效率。

经过上述实验操作后，为进一步强化对系统设计结果的检验，设置二次操作实验，并匹配相应的配电网平台信息，进行操作指令响应研究。根据配电网网络化的基础数据流通方式将配电网外部电力数据输送至中心管理空间中，等待后续实验管理。利用拓扑内存对象机制管理配电网的任务数据，拓扑内存对象表示图如图3 所示。

图3 拓扑内存对象表示图

调节配电网的任务数据，整理配电网的分类模式，将配电网网络化调度数据端口信息与管控中心信息相连接，搭建内部沟通桥梁，时刻监控配电网网络调度信息的传输内容，完成实验研究，并建立实验参数信息表，如表2 所示。

表2 实验参数二

由此，掌控配电网网络化调度管控系统平台数据，进行平台系统沟通，并按照内部指令建立实验研究信息，记录实验操作消耗的时间，并构建消耗时间对比图，如图4 所示。

图4 不同系统消耗时间对比图

图4 中，基于WebGIS的配电网网络化调度智慧管控系统消耗时间较长，基于调度运行管理的配电网网络化调度智慧管控系统消耗时间较短，文中基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统消耗时间均比其他两种传统系统短。由于所提系统在设计的同时注重对配电网内部系统的管理，调整了配电网的电力信息数据传输状态，整合了基础电力信息，具有良好的操作性能。及时控制了配电网中干扰数据的流通，能够实时检验配电网调度信息的基础状态，提高管控效率，缩减了管控操作所需时间。

综上所述，文中基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统具有良好的数据管控性能，能够在相同的研究环境下进行高效率的配电网调度智能管控操作，具有较高的研究价值。

4 结束语

在传统配电网网络化调度智慧管控系统设计的基础上,提出了一种新式基于拓扑防误的配电网网络化调度智慧管控系统设计，优化了配电网拓扑操作结构，整合调度数据信息，减少了在操作过程中产生的管控失误，提升了整体管控效率，并缩减了管控所需时间，构建了良好的操作平台。实验结果表明，所提系统的管控效果明显优于传统的管控效果。