智能配電網(wǎng)管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與分析

摘 要：為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行，提高配電網(wǎng)的供電可靠性，需要對傳統(tǒng)的管理模式進(jìn)行優(yōu)化升級，適應(yīng)不斷發(fā)展的配電網(wǎng)管理需求。智能配電網(wǎng)管理系統(tǒng)能夠獲取配電網(wǎng)設(shè)備信息，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、校核和分析，提高配電網(wǎng)管理水平。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；智能；管理

配電網(wǎng)是指從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過配電設(shè)施就地分配或按電壓等級逐級分配給各類用戶的電力網(wǎng)。是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償器及一些附屬設(shè)施組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)具有電壓等級多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備類型多樣，作業(yè)點(diǎn)多面廣，安全環(huán)境相對較差等特點(diǎn)，因此配電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素也相對較多，另外，由于配電網(wǎng)的功能是為各類用戶提供電力能源，這就對配網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行提出更高要求。

配電網(wǎng)是電力供應(yīng)鏈的末端，其運(yùn)行狀況直接決定用戶的供電質(zhì)量和供電可靠性。為適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的新形勢、新要求，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平，構(gòu)建以智能配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析模塊、智能配電網(wǎng)管理模塊、配電網(wǎng)圖模校核模塊及分布式電源管理模塊為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)調(diào)控管理體系十分必要。智能配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析模塊實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備、調(diào)控機(jī)構(gòu)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。配電網(wǎng)調(diào)控管理模塊實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)控核心流程的應(yīng)用管理。配電網(wǎng)圖模校核模塊實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電子接線圖運(yùn)維管理。分布式電源管理模塊實(shí)現(xiàn)分布式電源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、自動(dòng)控制目標(biāo)分解。

1 智能配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析模塊

智能配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析模塊定期更新配電線路、開關(guān)、變壓器、電源等配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析線路故障、設(shè)備異動(dòng)、停電計(jì)劃等配電網(wǎng)運(yùn)行情況。實(shí)現(xiàn)所轄區(qū)域配電網(wǎng)設(shè)備及運(yùn)行情況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。智能配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析模塊對系統(tǒng)中配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，利用量測系統(tǒng)的冗余性，檢車和剔除異常數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)精度，保持?jǐn)?shù)據(jù)前后的一致性，保證數(shù)據(jù)的正確合理性。

通過對線路故障大數(shù)據(jù)分析，從大量的故障信息中分析常見線路故障類型及故障發(fā)生時(shí)間，采取有效措施，減少線路故障次數(shù)。通過設(shè)備異動(dòng)大數(shù)據(jù)分析，對設(shè)備異動(dòng)的各種情況進(jìn)行分門別類統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，有效防范設(shè)備異動(dòng)造成的影響，減少配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。通過檢修計(jì)劃大數(shù)據(jù)分析，對全年配電網(wǎng)檢修計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化組合，以檢修成本最低、停電時(shí)間最短為目標(biāo)，為配電網(wǎng)檢修管理人員提供輔助決策。通過對線路及變壓器的潮流大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大數(shù)據(jù)分析，提高配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率，為配電網(wǎng)規(guī)劃提供具有前瞻性、全面性、系統(tǒng)性和延續(xù)性的分析結(jié)果。

2 智能配電網(wǎng)管理模塊

智能配電網(wǎng)管理模塊能夠幫助配電網(wǎng)管理人員管控配電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)流程應(yīng)用情況和配電網(wǎng)搶修工單流轉(zhuǎn)情況，加強(qiáng)配電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)管理，保障配電網(wǎng)業(yè)務(wù)規(guī)范、高效開展。配電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)需要上傳至智能配電網(wǎng)管理模塊，進(jìn)行分析匯總，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集與分發(fā)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)綜合展示等功能。對配電網(wǎng)調(diào)控日志、接線圖異動(dòng)、操作票、配電網(wǎng)搶修指揮工作等配電網(wǎng)調(diào)控業(yè)務(wù)進(jìn)行校核。

智能配電網(wǎng)管理模塊能夠幫助配電網(wǎng)管理人員開展主配電網(wǎng)數(shù)據(jù)貫通工作，實(shí)現(xiàn)主配電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系完整統(tǒng)一，開展主配一體防誤及操作票校核、主配電網(wǎng)聯(lián)合反事故演習(xí)以及主配一體化的供電路徑拓?fù)浞治?、解合環(huán)分析決策、停電計(jì)劃輔助決策及風(fēng)險(xiǎn)分析等高級應(yīng)用功能建設(shè)。

智能配電網(wǎng)管理模塊能夠幫助配電網(wǎng)管理人員開展?fàn)I銷用采系統(tǒng)配電終端實(shí)時(shí)信息采集工作，通過故障研判分析，判斷配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，集中進(jìn)行故障定位，為故障處理和配電網(wǎng)搶修指揮提供技術(shù)支撐。

智能配電網(wǎng)管理模塊以配電自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的監(jiān)測、控制和快速故障隔離，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。

3 配電網(wǎng)圖模校核模塊

配電網(wǎng)圖模校核模塊中將建立所轄配電網(wǎng)系統(tǒng)圖形和模型，實(shí)現(xiàn)方式是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獲取配電線變電站出口側(cè)遙測和遙信信息，利用電量計(jì)量系統(tǒng)補(bǔ)充配電線變電站出口側(cè)遙測信息，利用用電信息系統(tǒng)獲取配電線臺(tái)變側(cè)電源遙測，利用配電網(wǎng)自動(dòng)化或人工置位獲取配電線遙信信息。

根據(jù)獲取到的遙測遙信信息建立配電網(wǎng)系統(tǒng)圖形和模型后，需要利用模塊中的校核功能對配電網(wǎng)圖模情況進(jìn)行管控，根據(jù)地區(qū)上傳配電網(wǎng)圖模校驗(yàn)結(jié)果，按地區(qū)、按時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)將配電網(wǎng)圖模上傳至配電網(wǎng)圖模校核模塊，匯總各地區(qū)建模情況、饋線質(zhì)量情況，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析展示。校核建模覆蓋率、模型異動(dòng)率、圖模校驗(yàn)通過率等指標(biāo)。通過對各地區(qū)配電調(diào)度控制系統(tǒng)建模數(shù)據(jù)和質(zhì)量進(jìn)行校核，引導(dǎo)各地區(qū)配電網(wǎng)建模質(zhì)量提升，使其具備為配電網(wǎng)調(diào)控業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐能力，逐步解決配電網(wǎng)信息量較少的問題。

4 分布式電源管理模塊

分布式電源發(fā)電因節(jié)能效果好、對環(huán)境負(fù)面影響較小、投資收益較好等特點(diǎn)，近幾年受到國家政策的大力支持，裝機(jī)容量增長較快。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)由單電源供電模式變?yōu)槎嚯娫垂╇娔Ｊ剑植际诫娫吹姆植嘉恢?、裝機(jī)容量及運(yùn)行方式對配電網(wǎng)的線路潮流、節(jié)點(diǎn)電壓、網(wǎng)絡(luò)損耗、故障短路電流的大小和分布都將產(chǎn)生較大的影響，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行控制方式都將發(fā)生很大變化，配電網(wǎng)的控制和管理將變得更加復(fù)雜。

分布式電源管理模塊能夠?qū)崿F(xiàn)分布式電源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、自動(dòng)控制目標(biāo)分解。有效地掌握分布式電源的運(yùn)行狀況，并根據(jù)系統(tǒng)安全需要對分布式電源出力進(jìn)行控制。為保證配電網(wǎng)系統(tǒng)安全，分布式電源管理模塊中需包含安全接入?yún)^(qū)，滿足分布式電源數(shù)據(jù)采集安全防護(hù)要求。集中式廠站通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采集、10kV分布式廠站利用公網(wǎng)通過安全接入?yún)^(qū)采集、10kV以下分布式廠站通過用電信息系統(tǒng)采集。分布式電源管理模塊中包含新能源發(fā)電預(yù)測、統(tǒng)計(jì)發(fā)電總加和限電電量等功能，滿足配電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析及控制需要。分布式電源場站自動(dòng)化系統(tǒng)接收分布式電源管理模塊發(fā)出的發(fā)電控制命令，將分解目標(biāo)控制命令通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對新能源發(fā)電的控制。

5 結(jié)論

智能配電網(wǎng)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備、調(diào)控機(jī)構(gòu)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、配電網(wǎng)調(diào)控核心流程的應(yīng)用管理、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電子接線圖運(yùn)維管理、實(shí)現(xiàn)分布式電源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、自動(dòng)控制目標(biāo)分解等功能，能夠大大提高配電網(wǎng)的管理水平，為配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

作者簡介：

張艷波，出生年月：1980.9，性別：女，民族：漢，籍貫（精確到市）：吉林省遼源市，當(dāng)前職務(wù)：職員，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：大專，研究方向：配電網(wǎng)運(yùn)行與檢修.