营配合一模式智能供配电支持系统的应用

2010-06-06胡红涛

电力需求侧管理 2010年5期

胡红涛

（厦门电业局思明供电分局，福建厦门 361004）

1 鼓浪屿地区供配电管理结构

鼓浪屿岛是著名风景区，又是一个独立的行政区，厦门电业局鼓浪屿供电所担负着全岛的供配电管理任务。鼓浪屿是一个营配合一的供电单位，配电网络结构简洁清晰，由厦门岛110 kV鸿山变电站10 kV母线通过2条海底电缆引入该区配网主结点大德记开关站鸿鼓I回901、鸿鼓II回902间隔。大德记开关站10 kV母线分段运行，由903、904间隔馈出10个环网开关站“手拉手”联接的简单环网对全岛供电。环网如图1所示。

图1 鼓浪屿环网图

2 系统介绍

鼓浪屿配电综合管理系统于2002年开始建设，是以城镇地理信息系统（GIS）为平台，综合集成了配电自动化子系统、负荷管理子系统、配变监测子系统、载波抄表子系统、配电综合分析子系统及上层管理系统——综合分析应用子系统，共安装配电自动化终端11台、配变监测终端18台、负荷管理终端28台、载波抄表模块2765套，终端采集全面覆盖了鼓浪屿配电网的所有管理对象。

2.1 主站系统

该系统主站设置在厦门电业局调度大楼，目前由2台自动同步的服务器、2台热备份通信前置机、4台管理工作站组成。系统运行过程中产生的客户档案、终端配置参数、运行数据都保存在数据库服务器中，并设立了专门服务器，实现与全局MIS网联网，该服务器上的数据库与主数据库每30 min同步更新一次，保证其他部门客户获得数据的实时性。

2.2 远程工作站

在鼓浪屿供电所设置远程工作站，读取厦门电业局大楼主站的运行管理数据，方便鼓浪屿地区人员的日常运行管理工作。

2.3 软件系统

软件系统采用WINNT操作系统，数据库采用SQL SERVER系统，并充分利用了RDMS（大型关系数据库）使各专业子系统结构统一，以达到为上层管理软件服务的目的。系统还采用了COM组件技术，模块化设计，可自由添加所需功能，便于系统功能拓展。

2.4 系统通信

由于地处海岛，地形条件较为复杂，各子系统的通信及服务的要求也不尽相同，通信协议不同，采用的通信方式也不同，通信系统较为复杂。

●主站与远程工作站之间采用一点多址微波通信。配电自动化子系统为了满足配电网终端与主站系统之间通信系统的高可靠性、安全性和实时性的要求，采用海底光缆专用通道。

●配电自动化系统通信采用环形光纤通信系统及一主一备的双环网结构，形成具有自愈能力的通信网络系统，具有极高的传输可靠性。

●负荷管理子系统、配电检测子系统、载波抄表子系统集中器与主站的通信采用无线电通道。

●载波抄表子系统与集中器的通信采用电力线载波通信。

2.5 数据采集系统

负荷管理终端采用法国施耐德公司的TALUS-200型终端，配电监测终端、配电自动化终端、载波抄表模块采用南京新联电子公司产品。

2.6 专业子系统

（1）环网自动化子系统：包括SCADA功能、DAS功能，对10 kV配电网进行在线实时监控，在配电网发生故障时，可自动进行故障的查找与定位，自动隔离故障区域及配电网络重构，可在30 s内对非故障区域恢复供电，整个过程实现自动化，无需人工干预。与以往人工相比，时间上大大缩短（人工对非故障区域恢复供电花费的时间平均2 h以上），极大提高了供电可靠性，保障电力可靠供应。

（2）配变监测子系统：配变监测系统的管理对象为鼓浪屿全网的公用配电变压器，在其底层通过配变监测终端采集配变数据，由终端完成对配变的监测；上层通过软件实现对整个配变监测系统的管理和数据统计分析功能。

（3）载波抄表子系统：远程载波抄表系统的管理对象为居民电能表，在其底层通过载波模块和载波集中器采集居民电能表数据，实现对居民电能表的远程自动抄读；上层通过载波软件实现对居民电能表的统一管理。

（4）负荷管理子系统：负荷管理子系统的管理对象为鼓浪屿全网的专用变压器客户，在其底层通过负荷管理终端完成对大客户用电状况的监测与控制，实现对大客户用电的当地闭环控制等功能；上层通过负荷管理系统软件实现系统的管理、数据统计、数据分析等功能。

（5）GIS系统：采用国际较为先进的ARCINFO/Map Objects地理信息工具，在各专业子系统的基础上，通过GIS系统的建设，利用现代计算机图形和数据库技术，实现系统的高度集成，利用地理信息系统来体现整个配电管理系统的综合应用，达到4个子系统的完全融合。

系统结构如图2所示。

图2 配电综合管理系统图

3 系统运用

3.1 配电自动化系统

采用国际上较为先进的电流型系统，具备故障识别、故障隔离、网络重构基本功能，在实际的应用中彻底改变了原有的运行管理模式及故障处理模式，减少了停电时间，提高了供电可靠率。

3.2 配电监测系统

对配电变压器的监测，过去采用人工到现场利用手携仪器仪表进行采集，存在采集时段不完整、数据可靠性差及人员安全的问题。通过配变监测系统的实用化，一方面改变以往人工每月一次到现场测量数据的工作方式，大大减轻工作人员负担，并降低工作的危险性，同时大大提高数据采集的频率（从1月/点提高到15 min/点），保证数据能准确反应变压器的运行情况；另一方面，变压器的在线实时监测，便于工作人员及时发现供电故障，保证电能的可靠供应，提高配电系统的运行管理水平。

3.3 负荷管理子系统

除了实现传统的“三遥”功能外，该子系统在营销管理方面也得到充分利用。

全岛共28户专用变客户已实现远程抄表并直接用于收费，通过与数字电子电能表的RS485接口的连接，可将该电能表当前的指针读数实时抄回。抄表的数据准确可靠，未发生一宗抄表差错。

系统成为DSM管理的重要工具。电力需求侧管理现在已日益提升到一个新的高度，电力负荷管理系统对用电需求侧有着很强的针对性和实用性。利用电力负荷管理系统可了解电力客户的负荷曲线变化情况，及时获得电力客户的用电信息，分析典型电力客户的日负荷曲线、分时电量及最高、最低负荷等关键数据，反映特定电力客户随市场、经营情况、宏观政策等诸多因素影响导致的用电变化情况，以及季节、天气、节假日对用电状况的影响，为负荷预测提供典型样本，为有关部门提供决策依据。2010年，用电检查人员根据客户负荷曲线图发现，鼓浪屿商城负荷与2009年同期相比有较大增长，用电检查人员及时走访客户，为客户提供配变增容技术方案，积极引导客户合理、经济、科学用电，同时开拓了电力市场。

3.4 载波远程抄表子系统

鼓浪屿辖区共有电力客户5853户，经过系统逐年建设，现已安装载波抄表模块2769块，接近总客户数的一半。

为了确保该系统实施远程抄表的数据库准确性，在建立该子系统客户信息档案的过程中，采用直接读取厦门电业局营销管理系统电费档案数据库中的客户档案信息，保证客户档案的唯一性，只加入模块抄表信息，并制订了详尽的《鼓浪屿配电综合管理系统远程自动抄表实施方案》，分3阶段实施。第1阶段，载波终端表计，脉冲采集低度设置工作阶段；第2阶段，抄表数据跟踪考核阶段；第3阶段：实用阶段，实用阶段规定了一年的双轨运行，即抄表员仍须到现场手工抄表，指针仍然进营销管理系统，营销管理系统应将鼓浪屿地区配电综合管理系统的自动抄表指针与手工抄表指针进行核对，误差范围在误差电量±5%内则为有效指针，按鼓浪屿地区配电综合管理系统的自动抄表指针计费，如超出此范围，则使用抄表员所抄指针计费，并应打印出误差清单，供维护人员处理。经过1年左右的运行，现已基本实现载波抄表指针用于电费结算。

3.5 GIS系统

统一了与SCADA/配网自动化的集成、负荷管理/配变综合监测系统的集成、载波抄表系统的集成，实现了与生产MIS及用电MIS系统的接口及数据交换，实现了实时数据采集及控制。将用电信息、配电信息、表计模块等叠加在空间数据库中，通过地址匹配的方法，把GIS和用电系统及鼓浪屿供配电综合管理系统的4个专业子系统紧密融合在一起，一方面保证了GIS系统共享用电系统及4个专业子系统的数据，另一方面又为用电系统提供了GIS信息和GIS服务。现各专业子系统已能在GIS平台下完成诸如远程抄表、负荷遥测、遥信、遥控、系统对位等功能的操作，它提供的友善界面、清楚明了的图象信息，大大方便了运行管理人员。

在设备巡视管理方面，GIS采用了数据智能分析系统组件，对任意给定的巡视点进行分析，给定最佳巡视路线。

在业扩需求方面，系统能对客户申请的基本信息，自动生成业扩方案，包括最佳电源点、接线方案、工程材料数量等信息，方便了营业勘查人员，并能及时把信息反馈给客户，在营销管理及优质服务方面，适应了当前信息化管理的形式，发展了业务开发与决策一体化的营销模式，成为营销管理现代化的重要工具。

3.6 综合分析应用子系统

在上层利用数据仓库、数据挖掘等技术，通过配电综合软件对各专业子系统数据进行二次提取、加工，实现以下功能：10 kV级电网线损自动统计（分析最小时段达到30 min/点）、配变台区线损自动统计（0.4 kV级电网）、10 kV级电网电压合格率自动统计及10 kV级电网供电可靠率自动统计。

4 发展方向

4.1 加强分析管理

在保证系统安全可靠运行的前提下，将系统采集的大量资源进行综合处理和分析，必须使采集的数据得到充分和有效的利用。有了对数据资源的长期需求，就能保证系统在一个良性的环境中生存，在用电营销管理的电费结算、催缴、电量分析、营业预测、用电检查、负荷管理等方面，在配电管理的设备巡视、实时监测、供电可靠率、电压合格率、线损率分析等方面不断加强管理，以提高设备管理水平和客户营销优质服务质量。