王 凱

（國網陜西省電力公司華陰市供電分公司，陜西 華陰 714200）

0 引 言

智能電網的建設中，配電網是基礎，配電網自動化對于智能電網建設具有顯著的現實意義。配電網自動化利用現代電子信息技術、電力通信技術及計算機技術等，主要保證配電網的正常運行以及故障情況下的保護、檢查及控制等，進一步提高供電可靠性。

1 10 kV配電網自動化建設概述

1.1 關于配電網自動化的簡述

例如，某金融新區(qū)試點了智能配電網自愈控制技術?；谠摷夹g的運用，該區(qū)供電可靠性高達99.999%，每年平均停電時間只有0.51 min。

目前，在國內已經形成了以SCADA為主的自動化系統(tǒng)，包括RTU服務器（前置機服務器）、SCADA服務器、MMI（調度工作站）、報表工作站、DA服務器及GIS服務器等。根據Q/GDW11184—2014《配電自動化規(guī)劃設計技術導則》的規(guī)定，配電網自動化至少要包括主站、子站、配電終端及通信網絡，主要面向對象就是10 kV及以下中低壓電網。系統(tǒng)框架如圖1和圖2所示。

在具體的配電網自動化建設中，一般需要保證電源點可靠，配電網布局、規(guī)劃及線路可靠，FTU、RTU等設備可靠，通信系統(tǒng)可靠，軟硬件可靠[1]。

1.2 配電網自動化建設方面的問題

一方面，我國配網自動化建設方面起步較晚，目前主要還是試點推廣階段。實際上，配電網自動化對于供電可靠性意義顯著，但是因為計劃性檢修停電的比例在增加，如果單純從供電可靠性上說，配電網自動化下的DA+SCADA已經出現了瓶頸。具體地，DA即自愈，是對配電網故障的自動隔離，并保證非故障段的供電可靠性，降低停電時間。實際上，因為沒有配備完全覆蓋日常變配電及調度工作的系統(tǒng)，DA+SCADA功能上還比較單一，即示范性很強，但實用性則需要考慮。

圖1 系統(tǒng)功能架構

圖2 系統(tǒng)功能模塊

另一方面，在配網自動化建設中主要考慮的還是供電可靠性。在實際的建設過程中，雖然功能性相對單一，但是要考慮到配電網生產、調度、運行以及服務的全過程，從供給和需求來說，配電網自動化應該是涵蓋了供給側和需求側所有信息的。目前，信息孤島問題也是一個比較大的問題。例如，用電側的實時信息由采集和監(jiān)控系統(tǒng)收集并存儲，GIS則主要收集和存儲設備信息，用戶信息則主要依靠CIS系統(tǒng)，而這3個系統(tǒng)實際上是分屬不同部門的。現在正在探索執(zhí)行抄核收和賬務一體化營銷管理，就是為了解決信息孤島問題。實際上，因為頂層設計還不完善，信息孤島在客觀上還是存在的[2]。

此外，因為配電網自動化還是比較新的一個技術體系，現在主站系統(tǒng)的技術壁壘比較高，國網系的主站開發(fā)商的優(yōu)勢還十分明顯，有一定的壟斷性質，但是子站倒是非常豐富。集成度高的主站系統(tǒng)比較少，如集成GIS、SCADA、CIS及MIS的主站系統(tǒng)。

2 10 kV配電網自動化建設思路

目前，10 kV配電網自動化建設雖然存在一些問題，但是對配電網自動化的探索是非常關鍵的項目。目前也有一些比較成功的成果值得借鑒。

2.1 案例分析

某供電公司要實現DMS（配電網管理系統(tǒng)）系統(tǒng)支持配電網規(guī)劃、運行、設計、檢修及調度，實現配網自動化，實現電網經濟運行，完善故障報修。因此，該供電公司在配網自動化建設上考慮配電網絡建模和拓撲、負荷建模以及校準、配電潮流及網絡結構優(yōu)化等方面來實現DMS的高級應用，并且預留CIS接口、PTI接口、大屏顯示接口、FTU接口、子站結構及SAP接口等。該公司DMS中DA+SCADA以及配電高級應用有SPIDER系統(tǒng)平臺支撐，GIS系統(tǒng)則有GE SMALLWORLD系統(tǒng)平臺支撐，TCM系統(tǒng)則有CADOPS系統(tǒng)平臺支撐。3個系統(tǒng)平臺遵循IEC61968標準，但是GIS相對獨立。GIS有AM、FM功能，可作為DMS的數據基礎系統(tǒng)。電氣元件的拓撲關系全部由GIS來建立，然后在SPIER平臺運行。GE SMALLWORLD平臺收錄GIS系統(tǒng)的地理地圖、設備屬性及電網拓撲等數據，然后輸出到數據工程平臺，完成RTU、FTU及SCADA的參數定義和SPIDER平臺的參數定義，最后輸出到SPIDER平臺應用[3]。表1為ABB公司的解決方案示例。

表1 ABB公司的解決方案示例

2.2 建設思路

通過分析可知，關鍵性的問題是系統(tǒng)的集成問題，DMS提供了系統(tǒng)集成的可行性。DMS是一個綜合自動化系統(tǒng)，實際上就是頂層設計上的一個集成系統(tǒng)，集成變配電到用電過程的控制、監(jiān)視及管理，實現對配電網的全面自動化管理，整套系統(tǒng)涵蓋生產、用電、配電網、調度及WEB查詢等管理功能，具體實現配電網運行管理、工程建設管理、計費、營業(yè)電費、用電檢查、用電分析、用戶信息、配電自動化、饋線自動化、SCADA自動調度、網絡優(yōu)化及網絡分析等。

2.2.1 關鍵技術

結合案例，現階段要實現DMS，需要依靠如下3個關鍵技術。

（1）分布式對象技術，如COM、DCOM.NET、Java、CORBA及Oracle等。

（2）中間件技術。中間件就是在計算機硬件和系統(tǒng)之間構造的支撐應用軟件開發(fā)和運行的一個軟件環(huán)境，并且這個軟件環(huán)境是獨立的，對于系統(tǒng)的集成非常關鍵。

（3）在分布式環(huán)境下，Agent（智能體）能夠自主發(fā)揮作用，是一種計算實體，在智能信息搜索上屬于一個全新的概念。

2.2.2 系統(tǒng)設計思考

DMS關鍵要從統(tǒng)籌規(guī)劃上發(fā)力，因為DMS不僅是一個信息管理系統(tǒng)，也是一個執(zhí)行各種高級服務的開放式平臺，通過應用程序接口API來實現封裝底層通信和數據庫訪問控制權限，滿足各種需求的應用。

具體設計中要考慮3個重要的要素。

首先，要考慮好DMS的集成，一般要遵循IEC61970、IEC61968等標準，要規(guī)劃好該地區(qū)的建設問題。因為不同地區(qū)在管理模式上存在差異，所以一些地區(qū)僅設立一個配調中心，有些地區(qū)需要一體化管理，有些地區(qū)則希望集控和配電網調度結合。必須要在相應統(tǒng)一的標準下，考慮DMS的適應性，用模塊化組建的方式來進行設計，增強適應性，可考慮AM、FM、GIS、SCADA、FES、DA、CIS、TCM、LMS及D—NAS等。

其次，DMS的信息主要來自AM、FM、GIS及SCADA，數據要必須有效，不能出現冗余，且數據要唯一、一致。因此，必須要打破信息孤島，實現信息共享。GIS、SCADA之間的集成可以用內嵌的形式來實現（外掛也可以）。目前，外掛是比較常用的模式，但是因為GIS和SCADA之間的業(yè)務存在非常大的差異，聯系起來的難度大，所以可以考慮CIM、SVG及XML等來實現靜態(tài)數據的交互，動態(tài)數據方面則可以利用UIB技術[4]。

最后，要注意一次網架來實現規(guī)?；?。要考慮管理方面的重難點，把管理重點放在停電申報、檢修、操作票生成、用戶管理及數據收集與統(tǒng)計方面，以促進DA向OMS（停電管理）轉換。

3 結 論

10 kV配電網自動化關鍵性的問題是信息的共享問題，建設過程中要重點考慮系統(tǒng)的集成問題。本文提出了DMS系統(tǒng)來解決配電網自動化建設問題，僅供參考。