王家略

（國(guó)網(wǎng)武漢供電公司漢口客戶服務(wù)中心 湖北 武漢 430000）

引言

我國(guó)的電網(wǎng)專家認(rèn)為，傳統(tǒng)的電網(wǎng)由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)負(fù)荷控制及配電自動(dòng)化、配電網(wǎng)移動(dòng)巡檢等多種多種的應(yīng)用場(chǎng)景，導(dǎo)致配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是迫在眉睫，這對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)轉(zhuǎn)型而言無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，如果在轉(zhuǎn)型中摸索出新型的數(shù)字化配電網(wǎng)，并且提出相應(yīng)的信息交互體系，這已然成為了目前科研人員探索和研究的新觀點(diǎn)。

1 數(shù)字化配電網(wǎng)含義

數(shù)字化配電網(wǎng)應(yīng)該是在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，融入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，靈活高效的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段和安全保密的技術(shù)支撐為基礎(chǔ)，然后構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化的電網(wǎng)模型，將配電網(wǎng)系統(tǒng)所包括的設(shè)備信息，空間地理信息以及整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息，各配電網(wǎng)運(yùn)行安全信息，以及能源出入信息，配電網(wǎng)客戶使用信息都考慮在內(nèi)，實(shí)現(xiàn)智能數(shù)字化配電網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[1]。數(shù)字化配電網(wǎng)具有高度集成的特性，比傳統(tǒng)電網(wǎng)反應(yīng)速度更加靈活，可以在任意時(shí)間的斷面上，把各方信息資源實(shí)現(xiàn)一體化的處理，保證配電網(wǎng)在未來(lái)能夠滿足所有能源的接入，創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值。同時(shí)數(shù)字化配電網(wǎng)也是電網(wǎng)信息高度融合的，要解決信息的采集，共享，交換三大屬性，能夠提高整個(gè)配電網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)共享度和集成度，包括利用效率，在整個(gè)電網(wǎng)企業(yè)生產(chǎn)能夠做到反應(yīng)快速，完整準(zhǔn)確的運(yùn)行信息，解決各地區(qū)的電力需求。

2 數(shù)字化配電網(wǎng)的信息模型

目前國(guó)家電網(wǎng)公司已推行的SG186系統(tǒng)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)信息貫通和共享，優(yōu)化了整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中的信息收集，增強(qiáng)了電網(wǎng)的處理能力。這也為數(shù)字化配電網(wǎng)建設(shè)打好了基礎(chǔ)，方便為后續(xù)的開展做好了鋪墊，但是數(shù)字化配電網(wǎng)對(duì)于控制方面以及配電網(wǎng)運(yùn)行操作方面的要求非常高，這也可能導(dǎo)致在未來(lái)的數(shù)字化配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)部分無(wú)人工參與的控制系統(tǒng)，所以對(duì)于數(shù)字化配電網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)的信息完整描述，和自適應(yīng)能力的操作要求是非常高的，所涉及的領(lǐng)域也是非常廣的。包含用戶、發(fā)電站、配電網(wǎng)、電力系統(tǒng)、能源中心和控制中心，所以數(shù)字化配電網(wǎng)系統(tǒng)模型是一種信息學(xué)描述的電力系統(tǒng)物理操作模型[2]。

在本世紀(jì)初，國(guó)際電工委員會(huì)就公布了關(guān)于電力系統(tǒng)的一套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而在目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的配電網(wǎng)系統(tǒng)主要對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)，IEC61850,IEC61970,IEC61968。其中IEC61850國(guó)際通用信息模型主要是用于電力系統(tǒng)模型對(duì)控制中心以及對(duì)企業(yè)級(jí)別的電力交換，這也是在調(diào)度自動(dòng)化能量管理系統(tǒng)中，應(yīng)用了CIM并且實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出。在配電網(wǎng)管理這一塊，國(guó)際上IEC61968標(biāo)準(zhǔn)制定的范圍非常廣，涉及的配電網(wǎng)信息多，同時(shí)也存在著變化大但進(jìn)度慢的情況。而IEC61970模型，是一種配電網(wǎng)通用信息模型，它擴(kuò)展了前面的配電網(wǎng)模型，同時(shí)增加了資產(chǎn)管理模型、配電網(wǎng)的地理信息空間模型。在我國(guó)的電力企業(yè)服務(wù)總線是基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)提出的信息交互機(jī)制，是解決企業(yè)電力信息集成最理想的方法，運(yùn)用范圍廣。

3 數(shù)字化配電網(wǎng)信息交互體系

3.1 數(shù)字化配電網(wǎng)信息交互基本架構(gòu)

我國(guó)配電網(wǎng)最主要的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量十分龐大，信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，電力系統(tǒng)覆蓋范圍廣，面對(duì)眾多的客戶群體，如果有網(wǎng)絡(luò)信息的支持，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式變化多而且快，在處理問(wèn)題的同時(shí)也能及時(shí)保證電力的正常運(yùn)行；這些特點(diǎn)直接影響整個(gè)數(shù)字化配電網(wǎng)的管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。所以對(duì)我國(guó)的數(shù)字化配電網(wǎng)信息系統(tǒng)應(yīng)該考慮一下幾個(gè)方面。

通常來(lái)說(shuō)配電網(wǎng)的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該是開放的積木式結(jié)構(gòu)，這樣考慮的優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)分期分時(shí)間完成的策略，系統(tǒng)建設(shè)剛開始的時(shí)候，可以先控制一部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)基本的功能，然后在根據(jù)各地區(qū)電網(wǎng)的需求進(jìn)一步擴(kuò)大建設(shè)和實(shí)現(xiàn)全面的系統(tǒng)功能。這樣一來(lái)可以使整個(gè)配電網(wǎng)的信息交互能夠快速的見到效果，又方便整體實(shí)施，不影響整體規(guī)劃的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)基本功能。

目前我國(guó)的配電網(wǎng)系統(tǒng)是分為3個(gè)結(jié)構(gòu)的，分別為調(diào)度中心、地方電網(wǎng)管理中心，饋電網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化配電網(wǎng)的前提下，也要考慮到這3個(gè)結(jié)構(gòu)的影響。

3.2 數(shù)字化配電網(wǎng)信息交互的規(guī)劃

在考慮到數(shù)字化配電網(wǎng)的特點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的特性，在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的信息交互同時(shí)，所有的規(guī)劃都應(yīng)該滿足幾點(diǎn)原則。第一點(diǎn)，配電網(wǎng)通信系統(tǒng)要和現(xiàn)有的配電管理系統(tǒng)應(yīng)用功能相結(jié)合，將5G的通信方式合理的搭配，以獲得更佳的性能，滿足數(shù)字化配電的整體性能指標(biāo)要求。第二點(diǎn)數(shù)字化配電網(wǎng)信息交互，要具有先進(jìn)性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性，不能脫離現(xiàn)實(shí)情況。第三點(diǎn)非主干的通信網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)該要配合主干通信，在滿足數(shù)字化配電網(wǎng)的通信可靠性基礎(chǔ)上，提高整體的通信速率，減少傳統(tǒng)的能源損耗。第四點(diǎn)目前我國(guó)都是以分布式電源建設(shè)為主，在運(yùn)行和維護(hù)存在的問(wèn)題較多，集中體現(xiàn)在并網(wǎng)技術(shù)參差不齊，發(fā)電站建設(shè)不規(guī)范，給配電網(wǎng)運(yùn)行會(huì)帶來(lái)安全隱患，所以在信息交互上，要考慮到以“管理+技術(shù)+服務(wù)”的方式來(lái)提高分布式電源接入的可靠性，要合理規(guī)劃和技術(shù)提升等方面實(shí)現(xiàn)分布式電源友好的接入數(shù)字化配電網(wǎng)，有效的提高配電網(wǎng)的能源利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)數(shù)字化配電網(wǎng)還處于建設(shè)階段，在信息交互體系的研究方面，應(yīng)該要考慮到5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，充分考慮到5G網(wǎng)絡(luò)的特性，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的配電網(wǎng)系統(tǒng)，與多家頭部信息技術(shù)服務(wù)提供商分區(qū)域合作，設(shè)計(jì)出更好的交互系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)行完善后，逐步甄選推薦方案。實(shí)現(xiàn)更高的配電網(wǎng)效率，減少對(duì)于電力資源的浪費(fèi)，為我國(guó)的電力發(fā)展做出杰出的貢獻(xiàn)。