盧小海 黎志強(qiáng) 邱軍旗

（廣東電網(wǎng)中山供電公司，廣東中山528400）

0 引言

當(dāng)前配電自動化管理系統(tǒng)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型主要從GIS或PMS系統(tǒng)導(dǎo)入并完成與EMS（能量管理系統(tǒng)）調(diào)度模型的拼接[1-3]，也有部分項(xiàng)目通過人工維護(hù)的方式進(jìn)行配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建，總體上存在配網(wǎng)模型質(zhì)量較低、模型不完整、拓?fù)溥B通混亂、模型變化無法感知等問題。亟需在配電自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中提供與配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型質(zhì)量相配套的保障校核手段。

1 總體框架

配網(wǎng)模型主要是從PMS系統(tǒng)或者GIS等外部系統(tǒng)導(dǎo)入，以IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，構(gòu)建配網(wǎng)設(shè)備層次，確定饋線邊界，根據(jù)配置文件讀取模型cim和svg文件里面的各個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，完成外部系統(tǒng)配網(wǎng)中壓圖模數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。

配網(wǎng)模型智能管控實(shí)現(xiàn)方式包括以下兩個(gè)方面：一是靜態(tài)模型導(dǎo)入，對初始模型進(jìn)行校驗(yàn)，完成導(dǎo)入；另一方面是異動模型維護(hù)，對變更的模型導(dǎo)入智能管控。

總體框架如圖1所示。

圖1 總體框架圖

網(wǎng)絡(luò)模型校核主要針對配網(wǎng)SCADA模型對象，包括饋線、開關(guān)站、配網(wǎng)母線、配網(wǎng)開關(guān)、配變、負(fù)荷等。

模型初始化主要是形成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，讀入模型拓?fù)浼皡?shù)信息，完成基本的拓?fù)渌阉?。靜態(tài)模型校驗(yàn)與導(dǎo)入是設(shè)計(jì)一套模型校驗(yàn)的流程，即校驗(yàn)規(guī)則定義與選取、模型校驗(yàn)與導(dǎo)入，指導(dǎo)電網(wǎng)模型運(yùn)維人員按照約定的工作流程有序開展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，大大提高運(yùn)維人員運(yùn)維質(zhì)量和效率。動態(tài)模型異動管控是模型發(fā)生變更后，統(tǒng)計(jì)重新導(dǎo)入的模型的變動部分，對層次、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變更的數(shù)據(jù)，及時(shí)提示通知系統(tǒng)運(yùn)行管理人員，提升配網(wǎng)圖模運(yùn)維的智能化水平。

2 靜態(tài)模型校驗(yàn)

自動化系統(tǒng)中模型維護(hù)一般分為模型管理工具維護(hù)階段和模型拓?fù)渖呻A段。模型拓?fù)渖呻A段通常是模型讀取后，獲取模型拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行拓?fù)浞治?。在自動化維護(hù)模型前需要在模型校驗(yàn)定義工具中定義模型校驗(yàn)的規(guī)則。用戶登錄模型維護(hù)工具后選取對應(yīng)的校驗(yàn)規(guī)則，展開模型維護(hù)工作。

拓?fù)浞治龅暮诵氖菆D的遍歷。圖的遍歷算法包括廣度優(yōu)先搜索（BFS）和深度優(yōu)先搜索（DFS），寬度優(yōu)先遍歷（BFS）算法是一個(gè)分層搜索的過程，和樹的層序遍歷算法相同[4-5]。在圖中選中一個(gè)節(jié)點(diǎn)V，作為起始節(jié)點(diǎn)，然后按照層次遍歷的方式，一層一層地進(jìn)行訪問。

具體描述如下：（1）頂點(diǎn)V入隊(duì)列。（2）當(dāng)隊(duì)列非空時(shí)繼續(xù)執(zhí)行，否則算法為空。（3）出隊(duì)列，獲得隊(duì)頭節(jié)點(diǎn)V，訪問頂點(diǎn)V并標(biāo)記V已經(jīng)被訪問。（4）查找頂點(diǎn)V的第一個(gè)鄰接頂點(diǎn)col。（5）若V的鄰接頂點(diǎn)col未被訪問過，則進(jìn)隊(duì)列。（6）繼續(xù)查找V的其他鄰接頂點(diǎn)col，轉(zhuǎn)到步驟（5），若V的所有鄰接頂點(diǎn)都已經(jīng)被訪問過，則轉(zhuǎn)到步驟（2）。

通過圖的遍歷算法實(shí)現(xiàn)各類拓?fù)浞治鰳I(yè)務(wù)需求。首先加載全網(wǎng)設(shè)備模型，構(gòu)建區(qū)域拓?fù)潢P(guān)系，記錄每個(gè)設(shè)備關(guān)聯(lián)的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)號。其次在此基礎(chǔ)上，為每個(gè)設(shè)備ID建立對象索引，根據(jù)設(shè)備ID可快速定位到具體設(shè)備對象的位置。采樣空間換時(shí)間的策略保證拓?fù)浞治龅男阅?。最后，在具體業(yè)務(wù)應(yīng)用過程中，使用拓?fù)浞治鏊惴〞r(shí)，以節(jié)點(diǎn)號為基本檢索標(biāo)準(zhǔn)，快速遍歷需求設(shè)備范圍中的節(jié)點(diǎn)號集合，再根據(jù)設(shè)備節(jié)點(diǎn)號集合一次性查詢出遍歷范圍中的設(shè)備對象集合。

3 動態(tài)模型異動管控

目前已初步建成了配電自動化系統(tǒng)圖模維護(hù)和共享平臺，配電自動化系統(tǒng)圖模維護(hù)和共享平臺實(shí)現(xiàn)了GIS圖模的導(dǎo)入、簡單校核、流程審核及多版本儲存機(jī)制。實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立圖元、圖形編輯工具，圖模導(dǎo)入、校核工具及基于Web的圖模瀏覽應(yīng)用，為圖模智能管控的開發(fā)實(shí)施奠定了良好的基礎(chǔ)。

主要實(shí)施步驟：（1）數(shù)據(jù)構(gòu)建；（2）通過設(shè)備與容器之間的關(guān)系，以及設(shè)備與設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系，構(gòu)建設(shè)備間層次關(guān)系；（3）基于無向圖，以設(shè)備連接關(guān)系為拓?fù)浠締卧?，以變電站中母線為起始點(diǎn)，通過記錄的節(jié)點(diǎn)信息，以及與設(shè)備間的映射關(guān)系，迅速構(gòu)建設(shè)備間父子拓?fù)潢P(guān)系；（4）基于構(gòu)建的層次關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系，采用圖模拓?fù)涞葍r(jià)判斷方法，統(tǒng)計(jì)環(huán)網(wǎng)單元中模型變動部分；（5）將變更的模型數(shù)據(jù)更新到配網(wǎng)管理系統(tǒng)商用庫中，對層次、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變更的數(shù)據(jù)，及時(shí)提示運(yùn)行管理人員。

4 結(jié)語

配電自動化圖模智能管控，實(shí)現(xiàn)了基于CIM/SVG圖形的語法語義校驗(yàn)、一致性校驗(yàn)和拓?fù)湫ｒ?yàn)的全維度校驗(yàn)?；诩t黑圖的圖模異動智能管控和調(diào)試技術(shù)，在調(diào)試環(huán)境下進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)備建模、模型校驗(yàn)、數(shù)據(jù)接入驗(yàn)證和分布式圖模導(dǎo)入機(jī)制，目的在于規(guī)范配網(wǎng)圖模維護(hù)機(jī)制，提供完整的配網(wǎng)圖模校核及共享服務(wù)能力，努力提升配網(wǎng)圖模運(yùn)維的智能化水平。