省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

易維，張午寅，陳浩

(國網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長沙410004)

省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

易維，張午寅，陳浩

(國網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長沙410004)

考慮湖南電網(wǎng)特殊地理氣候特征導(dǎo)致輸電線路較易發(fā)生覆冰的特點(diǎn)，結(jié)合湖南電網(wǎng)以往防凍融冰工作開展經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了湖南電網(wǎng)省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)。本文重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、相關(guān)功能、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)以及取得的效果。

融冰管理系統(tǒng)；一體化；融冰方案；冰情

輸電線路是電能輸送的核心組成部分，在電力系統(tǒng)中有著十分重要的作用。湖南省地處中國東南腹地，以山地和丘陵地帶居多，在深冬和初春時(shí)節(jié)，較易發(fā)生輸電線路覆冰，造成斷線、倒桿等事故，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成很大的威脅。

經(jīng)過多年的摸索與實(shí)踐，湖南電網(wǎng)逐步形成了“抗、改、避、防、融、除” 6項(xiàng)技術(shù)措施的湖南電網(wǎng)防凍融冰體系〔1〕，對(duì)于具備融冰條件的覆冰線路，湖南電網(wǎng)中110 kV及以上電壓等級(jí)線路均以 “融”為主，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化，湖南電網(wǎng)每年針對(duì)不同電壓等級(jí)的輸電線路編制融冰方案，以滿足線路融冰需要。

湖南電網(wǎng)原有融冰方案編制均采用辦公軟件分散編制，通過郵件匯總，輸電線路冰情也是通過電話上報(bào)、手動(dòng)記錄。工作方式相對(duì)落后，流程化程度低，統(tǒng)計(jì)分析基本靠人工，特別是覆冰嚴(yán)重時(shí)，很難快速把握冰情信息，對(duì)融冰方式作出選擇。

為改變這一現(xiàn)狀，提出建立省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息管理，將融冰方案、融冰操作票、線路冰情等信息進(jìn)行綜合管理，為電網(wǎng)各級(jí)管理人員提供防凍融冰實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)省地一體化電網(wǎng)融冰管理。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為存儲(chǔ)載體，以融冰方案管理、冰情管理為核心，以為輸電線路提供融冰輔助決策為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)湖南電網(wǎng)輸電線路防凍融冰安全管理。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合國家電網(wǎng)公司面向智能調(diào)度應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)思想，具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn):

1)信息集中管理，防凍融冰相關(guān)數(shù)據(jù)如融冰方案、融冰操作票、冰情信息、冰災(zāi)受損等均在一個(gè)系統(tǒng)中統(tǒng)一管理；功能框圖如圖1所示。

2)系統(tǒng)以B/S架構(gòu)，采用省公司一級(jí)部署方式，地市公司、縣級(jí)公司均可以訪問使用，不用各級(jí)單位單獨(dú)建立服務(wù)器；系統(tǒng)依托湖南電網(wǎng)內(nèi)部通信局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，一級(jí)部署，多級(jí)應(yīng)用。系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)功能

圖2 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)

3)系統(tǒng)功能實(shí)用，常用、重要數(shù)據(jù)信息均進(jìn)行提煉，便于專業(yè)人員及時(shí)了解電網(wǎng)線路融冰方案、覆冰、融冰、除冰情況。

4)系統(tǒng)采用Visual Studio.Net技術(shù)平臺(tái)，基于最新的 MVC架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)上采用 B/S/ S〔2－3〕3層結(jié)構(gòu)， 如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)

5)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，各個(gè)功能模塊盡可能的獨(dú)立，弱耦合、高內(nèi)聚，模塊之間通過接口交互，充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)層系統(tǒng)采用MS SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互存儲(chǔ)。

2 系統(tǒng)功能模塊

2.1 設(shè)備臺(tái)賬管理

系統(tǒng)應(yīng)用于湖南電網(wǎng)全網(wǎng)，包括省級(jí)、地市級(jí)和縣級(jí)單位，系統(tǒng)根據(jù)每級(jí)單位用戶特點(diǎn)和權(quán)限的不同進(jìn)行分級(jí)管理。

設(shè)備臺(tái)賬根據(jù)各級(jí)單位所管轄設(shè)備情況進(jìn)行分級(jí)維護(hù)和管理，各級(jí)單位負(fù)責(zé)本單位的相關(guān)設(shè)備信息，同時(shí)上級(jí)單位可以越權(quán)管理下級(jí)子單位的設(shè)備信息。分級(jí)管理結(jié)構(gòu)如圖4所示:

2.2 融冰方案管理

實(shí)現(xiàn)融冰方案編制、方案速查、方案導(dǎo)出等功能。

方案編制計(jì)算按照融冰計(jì)算算法定義〔4－5〕，只需輸入融冰回路線路阻抗、融冰電壓等參數(shù)即可完成方案計(jì)算編制處理。并提供多種類型融冰方案〔6〕，如高電壓交流融冰方案、低電壓交流融冰方案、直流融冰方案編制模塊。

不同單位可分別編制相關(guān)融冰方案:省調(diào)編制220 kV線路的高電壓交流融冰方案；省防災(zāi)減災(zāi)中心編制220 kV及以下線路的直流融冰方案；各地市供電公司編制所轄220 kV及以下線路的低電壓交流融冰方案等，多種方案可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

系統(tǒng)可以將多種類型的融冰方案匯總，生成融冰方案速查表，按基本原則自動(dòng)排序，并可手動(dòng)調(diào)整排序，可根據(jù)需要將融冰方案速查表及融冰方案導(dǎo)出到Word。

2.3 融冰操作票管理

與融冰方案對(duì)應(yīng)，每個(gè)方案對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)融冰操作票，為融冰操作提供操作票依據(jù)。系統(tǒng)提供多方式擬寫融冰操作票:手動(dòng)編寫、調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng) (OMS)導(dǎo)入、系統(tǒng)自動(dòng)生成，如圖5所示。

圖5 融冰操作票擬寫

2.4 冰情管理

冰情信息是防凍融冰時(shí)期非常重要的數(shù)據(jù)信息，電網(wǎng)管理人員通過對(duì)冰情的了解可以實(shí)時(shí)掌握到電網(wǎng)的輸電線路的覆冰、融冰、除冰情況。設(shè)備運(yùn)維人員通過系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)上報(bào)平臺(tái)和權(quán)限控制實(shí)現(xiàn)覆冰、融冰、除冰信息的數(shù)據(jù)上報(bào)處理。

依托冰情信息自動(dòng)提煉電網(wǎng)冰情日?qǐng)?bào)等重要信息，供電網(wǎng)專業(yè)人員分析參考，并能對(duì)線路的冰情信息進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)分析，如圖6所示。

圖6 冰情信息查詢統(tǒng)計(jì)分析

2.5 冰災(zāi)受損管理

針對(duì)應(yīng)急信息管理，對(duì)冰凍災(zāi)害受損等信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，由地市公司在系統(tǒng)內(nèi)報(bào)送，系統(tǒng)自動(dòng)匯總統(tǒng)計(jì)，為防凍融冰應(yīng)急管理提供數(shù)據(jù)參考。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于MVC的架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)采用Microsoft最新的MVC分層架構(gòu)技術(shù)，通過Model定義，實(shí)現(xiàn)View與Controller的無縫銜接處理，如圖7所示。

圖7 MVC架構(gòu)

MVC分層有助于管理復(fù)雜的應(yīng)用程序，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)時(shí)間內(nèi)專門關(guān)注一個(gè)方面。例如，可以在不依賴業(yè)務(wù)邏輯的情況下專注于視圖設(shè)計(jì)。同時(shí)也讓應(yīng)用程序的測試更加容易。MVC分層同時(shí)也簡化了分組開發(fā)。不同的開發(fā)人員可同時(shí)開發(fā)視圖、控制器邏輯和業(yè)務(wù)邏輯。

3.2 省地一體化管理

適用于電網(wǎng)省級(jí)、地市級(jí)以及縣級(jí)多級(jí)對(duì)象。將省、地、縣三級(jí)單位融合到一起實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和信息共享，實(shí)現(xiàn)省地一體化電網(wǎng)融冰管理。

3.3 多信息集成管理

系統(tǒng)依托MVC架構(gòu)集合了設(shè)備臺(tái)賬、冰情信息、融冰方案、融冰操作票、災(zāi)害受損等信息，提供了一個(gè)全面的信息參考平臺(tái)。

3.4 多樣化信息統(tǒng)計(jì)查詢

系統(tǒng)中常用的重要信息均實(shí)現(xiàn)定制，如:融冰方案速查、主網(wǎng)冰情、未更新冰情、固定哨冰情等，在防凍融冰時(shí)期可以通過該信息快速了解當(dāng)前電網(wǎng)的覆冰情況。

4 結(jié)論

省地一體化電網(wǎng)融冰管理系統(tǒng)在湖南電網(wǎng)正式投入運(yùn)行以來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)湖南電網(wǎng)14個(gè)地市供電公司以及其下級(jí)縣級(jí)單位的統(tǒng)一規(guī)范管理。

系統(tǒng)有效規(guī)范了湖南電網(wǎng)防凍融冰工作的管理，為設(shè)備臺(tái)賬、融冰方案管理、融冰操作票管理、冰情管理、冰災(zāi)受損提供了統(tǒng)一平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了融冰方案編制、冰情匯報(bào)等工作的流程化管理，并能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

系統(tǒng)的成功投運(yùn)提升了湖南電網(wǎng)防凍融冰工作管理水平，實(shí)現(xiàn)了省、地、縣三級(jí)一體化管理，有效促進(jìn)了電網(wǎng)防凍融冰工作的開展。隨著電網(wǎng)防凍融冰管理工作的不斷深入，可將此系統(tǒng)的相關(guān)功能整合至調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能進(jìn)行開發(fā)完善，為電網(wǎng)融冰管理人員提供了更為快速便捷的管理工具。

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Design and realization of provincial integrated management system for power grid ice melting

YI Wei，ZHANG Wuyin，CHEN Hao

(State Grid Hunan Electric Power Corporation，ChangSha 41007，China)

Considering the characteristics of special geography and climate characteristics of Hunan power grid， the characteristics of transmission lines are more prone to icing.Combined with the experience of frost prevention and ice melting in Hunan power grid，the provincial integrated power grid ice melting management system of Hunan power grid has been developed.This paper focuses on the overall structure of the system，related functions，key technologies and the results achieved.

ice melting management system；integration；ice melting program；ice situation

TM752.5

B

1008－0198(2016)06－0030－03

10.3969/j.issn.1008－0198.2016.06.008

2016－04－12