摘 要： 針對(duì)城市周邊地區(qū)目前配電自動(dòng)化建設(shè)規(guī)模有限，且一段時(shí)期內(nèi)尚難以覆蓋較大層面，配電網(wǎng)的運(yùn)行長(zhǎng)期處于“不可知、不可控”狀態(tài)的現(xiàn)狀，供電公司從2014年開(kāi)始采用負(fù)荷管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，結(jié)合城市配電管理現(xiàn)狀，提出了配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能以及實(shí)現(xiàn)方式，這一系統(tǒng)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并具有一定的分析和調(diào)控功能，有效提升配網(wǎng)運(yùn)行的可知可控水平，可以提高城市供電可靠性，改善電能質(zhì)量，提高工作效率。

關(guān)鍵詞：用電信息采集終端；配變運(yùn)行；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

1 配電網(wǎng)管理的現(xiàn)狀描述

由于配電自動(dòng)化投資巨大，建設(shè)緩慢，配電網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)缺乏有效的監(jiān)控手段，使對(duì)配電網(wǎng)的管理一直處于“不可知、不可視”的狀況。而近年來(lái)隨著用電信息采集系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，該系統(tǒng)已基本上實(shí)現(xiàn)了市級(jí)供電公司的全部公專(zhuān)變運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，為利用其數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)分析提供了可能。

經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，在用電信息采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市配電網(wǎng)配電變壓器運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)分析。但由于用電信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)初衷是為計(jì)量服務(wù)，數(shù)據(jù)召測(cè)頻率為每天1次，未考慮數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性需求，不具備準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集功能，無(wú)法向配網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，給配電網(wǎng)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析帶來(lái)了困難。

供電公司根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，針對(duì)用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀，制定了電采系統(tǒng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)化升級(jí)改造方案，對(duì)用電信息采集系統(tǒng)開(kāi)展準(zhǔn)實(shí)時(shí)化升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)配電變壓器電壓、電流、有功、無(wú)功和停電告警信息等數(shù)據(jù)項(xiàng)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集和傳輸，以彌補(bǔ)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度SCADA系統(tǒng)的不足，為配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障研判等提供數(shù)據(jù)支撐。

2 開(kāi)展用采系統(tǒng)準(zhǔn)實(shí)時(shí)化的相關(guān)做法

2.1 選擇試點(diǎn)先行開(kāi)展實(shí)時(shí)化測(cè)試

為測(cè)試在現(xiàn)有條件下開(kāi)展用電信息采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)配變的準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析的可行性，供電公司從2014年5月起，選擇市區(qū)中心區(qū)的近3000臺(tái)配變進(jìn)行了準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集測(cè)試，測(cè)試期間采集及傳輸頻率為每15分鐘1次，完成一次采集傳輸耗時(shí)8至20分鐘，各采集終端使用GPRS流量在15M～60M之間。

2.2 制定切實(shí)可行的升級(jí)改造方案

通過(guò)在試點(diǎn)單位的測(cè)試論證，并向電科院等企業(yè)咨詢(xún)，現(xiàn)有主站系統(tǒng)可通過(guò)升級(jí)改造，對(duì)硬件擴(kuò)容、調(diào)整主站前置和調(diào)度程序、優(yōu)化主站召測(cè)模式、增加大數(shù)據(jù)中間件、修改主站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存庫(kù)方法等多種技術(shù)手段，提升數(shù)據(jù)采集效率，縮短采集時(shí)間，并在合理控制GPRS流量情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電信息采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集。

對(duì)用電信息采集改造主要包含兩個(gè)方面：一是硬件升級(jí)擴(kuò)容，提升主站性能，主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、前置和調(diào)度服務(wù)器、接口服務(wù)器等進(jìn)行擴(kuò)容；二是軟件架構(gòu)優(yōu)化，主要通過(guò)調(diào)整前置和任務(wù)調(diào)度程序、采用大數(shù)據(jù)中間件等技術(shù)提高數(shù)據(jù)采集效率。

2.2.1 硬件升級(jí)擴(kuò)容

（1）增加接口服務(wù)器。采集數(shù)據(jù)與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互通過(guò)接口服務(wù)器完成，為保證采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、穩(wěn)定性，應(yīng)按一主一備的原增加接口服務(wù)器。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器擴(kuò)容。目前數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器已處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法響應(yīng)高頻率的數(shù)據(jù)存取需求，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)容，增加32核處理器和128G內(nèi)存，以提高數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)性能，滿(mǎn)足準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的需求。

（3）增加實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，不適用于大數(shù)據(jù)量的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取，為滿(mǎn)足全省12萬(wàn)臺(tái)區(qū)每15分鐘1次的數(shù)據(jù)存取需求，結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)現(xiàn)狀應(yīng)增加準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，用于安裝準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軟件，以提高數(shù)據(jù)存取效率。

（4）增加預(yù)處理服務(wù)器。預(yù)處理服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)對(duì)上報(bào)、下發(fā)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，如異常數(shù)據(jù)篩選、報(bào)文對(duì)比、電表度數(shù)下降報(bào)警等功能，并能根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型將數(shù)據(jù)分類(lèi)存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)間。

2.2.2 軟件架構(gòu)優(yōu)化

（1）優(yōu)化主站前置和調(diào)度程序。通過(guò)調(diào)整主站程序、優(yōu)化召測(cè)任務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)召測(cè)任務(wù)的靈活配置，能將配變召測(cè)和低壓用戶(hù)召測(cè)分開(kāi)進(jìn)行，也可綁定進(jìn)行，提高召測(cè)任務(wù)制定的靈活性、召測(cè)任務(wù)下發(fā)的高效性；調(diào)整數(shù)據(jù)召測(cè)項(xiàng)目，將目前的僅能召測(cè)日曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，調(diào)整為按實(shí)際需求，既可召測(cè)日曲線(xiàn)數(shù)據(jù)又可召測(cè)最新時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)召測(cè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和召測(cè)頻率的調(diào)整，做到合理控制GPRS流量。

（2）采用大數(shù)據(jù)中間件。大數(shù)據(jù)中間件包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)處理服務(wù)兩部分，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能極大的提高數(shù)據(jù)存取效率，有效彌補(bǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在大數(shù)據(jù)量并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)的不足。預(yù)處理服務(wù)能對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)文、異常數(shù)據(jù)、告警信息按預(yù)定規(guī)則進(jìn)行校驗(yàn)、過(guò)濾、分類(lèi)處理、存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率。同時(shí)完善采集系統(tǒng)與配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互機(jī)制，提升數(shù)據(jù)傳輸效率。

3 開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)取得的成效

對(duì)用電信息采集系統(tǒng)開(kāi)展配電變壓器準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集改造，可有效緩解配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度SCADA系統(tǒng)對(duì)配網(wǎng)覆蓋不足的現(xiàn)狀，為配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障研判等提供數(shù)據(jù)支撐。

運(yùn)行監(jiān)測(cè)方面，利用用電信息采集的電壓、電流、有功、無(wú)功等準(zhǔn)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)配變的負(fù)載、三相不平衡、電壓波動(dòng)、功率因數(shù)等運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌控現(xiàn)場(chǎng)配變的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，防止設(shè)備長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行燒損，提高配電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。

故障研判方面，利用對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)測(cè)和用電信息采集系統(tǒng)事件告警信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，并將故障信息推送給搶修平臺(tái)，搶修平臺(tái)結(jié)合GIS、PMS、配電自動(dòng)化和用電信息采集等系統(tǒng)的地理圖、單線(xiàn)圖、系統(tǒng)圖等進(jìn)行配電網(wǎng)拓?fù)浞治?、故障研判、故障定位、停電原因分析、停電范圍分析，為故障搶修人員、95598系統(tǒng)提供服務(wù)支撐，提高配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管控水平和服務(wù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)加強(qiáng)城網(wǎng)電采系統(tǒng)深化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全省城市配變運(yùn)行狀態(tài)的15分鐘準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在充分利用農(nóng)網(wǎng)現(xiàn)有電采系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，下一步將實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)公專(zhuān)變采集數(shù)據(jù)在配網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一體化統(tǒng)計(jì)，分析。實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)配變電采系統(tǒng)的100%全覆蓋，為配電網(wǎng)規(guī)劃、檢修、調(diào)度等提供數(shù)據(jù)支撐，有效提升配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理水平。

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作者簡(jiǎn)介：張國(guó)慶（1982），男，研究生，工程師，在國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)春市城郊供電分公司安監(jiān)部從事基建與安全管理。