省地一体化电网融冰管理系统的设计与实现

易维，张午寅，陈浩

(国网湖南省电力公司，湖南长沙410004)

省地一体化电网融冰管理系统的设计与实现

易维，张午寅，陈浩

(国网湖南省电力公司，湖南长沙410004)

考虑湖南电网特殊地理气候特征导致输电线路较易发生覆冰的特点，结合湖南电网以往防冻融冰工作开展经验，开发了湖南电网省地一体化电网融冰管理系统。本文重点介绍了系统的总体结构、相关功能、系统关键技术以及取得的效果。

融冰管理系统；一体化；融冰方案；冰情

输电线路是电能输送的核心组成部分，在电力系统中有着十分重要的作用。湖南省地处中国东南腹地，以山地和丘陵地带居多，在深冬和初春时节，较易发生输电线路覆冰，造成断线、倒杆等事故，对电网的安全运行造成很大的威胁。

经过多年的摸索与实践，湖南电网逐步形成了“抗、改、避、防、融、除” 6项技术措施的湖南电网防冻融冰体系〔1〕，对于具备融冰条件的覆冰线路，湖南电网中110 kV及以上电压等级线路均以 “融”为主，根据电网结构的变化，湖南电网每年针对不同电压等级的输电线路编制融冰方案，以满足线路融冰需要。

湖南电网原有融冰方案编制均采用办公软件分散编制，通过邮件汇总，输电线路冰情也是通过电话上报、手动记录。工作方式相对落后，流程化程度低，统计分析基本靠人工，特别是覆冰严重时，很难快速把握冰情信息，对融冰方式作出选择。

为改变这一现状，提出建立省地一体化电网融冰管理系统，通过互联网通信技术实现数据传递和信息管理，将融冰方案、融冰操作票、线路冰情等信息进行综合管理，为电网各级管理人员提供防冻融冰实时信息，实现省地一体化电网融冰管理。

1 系统总体结构

省地一体化电网融冰管理系统以数据库为存储载体，以融冰方案管理、冰情管理为核心，以为输电线路提供融冰辅助决策为目标，实现对湖南电网输电线路防冻融冰安全管理。系统的设计符合国家电网公司面向智能调度应用软件的设计思想，具有如下几个方面的特点:

1)信息集中管理，防冻融冰相关数据如融冰方案、融冰操作票、冰情信息、冰灾受损等均在一个系统中统一管理；功能框图如图1所示。

2)系统以B/S架构，采用省公司一级部署方式，地市公司、县级公司均可以访问使用，不用各级单位单独建立服务器；系统依托湖南电网内部通信局域网络环境，一级部署，多级应用。系统物理结构如图2所示。

图1 系统功能

图2 系统物理结构

3)系统功能实用，常用、重要数据信息均进行提炼，便于专业人员及时了解电网线路融冰方案、覆冰、融冰、除冰情况。

4)系统采用Visual Studio.Net技术平台，基于最新的 MVC架构来实现。结构上采用 B/S/ S〔2－3〕3层结构， 如图3所示。

图3 系统架构

5)系统采用模块化设计思路，各个功能模块尽可能的独立，弱耦合、高内聚，模块之间通过接口交互，充分考虑系统的可扩展性。数据层系统采用MS SQL Server 2005数据库进行数据交互存储。

2 系统功能模块

2.1 设备台账管理

系统应用于湖南电网全网，包括省级、地市级和县级单位，系统根据每级单位用户特点和权限的不同进行分级管理。

设备台账根据各级单位所管辖设备情况进行分级维护和管理，各级单位负责本单位的相关设备信息，同时上级单位可以越权管理下级子单位的设备信息。分级管理结构如图4所示:

2.2 融冰方案管理

实现融冰方案编制、方案速查、方案导出等功能。

方案编制计算按照融冰计算算法定义〔4－5〕，只需输入融冰回路线路阻抗、融冰电压等参数即可完成方案计算编制处理。并提供多种类型融冰方案〔6〕，如高电压交流融冰方案、低电压交流融冰方案、直流融冰方案编制模块。

不同单位可分别编制相关融冰方案:省调编制220 kV线路的高电压交流融冰方案；省防灾减灾中心编制220 kV及以下线路的直流融冰方案；各地市供电公司编制所辖220 kV及以下线路的低电压交流融冰方案等，多种方案可实现统一管理。

系统可以将多种类型的融冰方案汇总，生成融冰方案速查表，按基本原则自动排序，并可手动调整排序，可根据需要将融冰方案速查表及融冰方案导出到Word。

2.3 融冰操作票管理

与融冰方案对应，每个方案对应一个或多个融冰操作票，为融冰操作提供操作票依据。系统提供多方式拟写融冰操作票:手动编写、调度运行管理系统 (OMS)导入、系统自动生成，如图5所示。

图5 融冰操作票拟写

2.4 冰情管理

冰情信息是防冻融冰时期非常重要的数据信息，电网管理人员通过对冰情的了解可以实时掌握到电网的输电线路的覆冰、融冰、除冰情况。设备运维人员通过系统统一数据上报平台和权限控制实现覆冰、融冰、除冰信息的数据上报处理。

依托冰情信息自动提炼电网冰情日报等重要信息，供电网专业人员分析参考，并能对线路的冰情信息进行查询统计分析，如图6所示。

图6 冰情信息查询统计分析

2.5 冰灾受损管理

针对应急信息管理，对冰冻灾害受损等信息进行统一管理，由地市公司在系统内报送，系统自动汇总统计，为防冻融冰应急管理提供数据参考。

3 关键技术

3.1 基于MVC的架构设计

系统框架结构采用Microsoft最新的MVC分层架构技术，通过Model定义，实现View与Controller的无缝衔接处理，如图7所示。

图7 MVC架构

MVC分层有助于管理复杂的应用程序，因为可以在一个时间内专门关注一个方面。例如，可以在不依赖业务逻辑的情况下专注于视图设计。同时也让应用程序的测试更加容易。MVC分层同时也简化了分组开发。不同的开发人员可同时开发视图、控制器逻辑和业务逻辑。

3.2 省地一体化管理

适用于电网省级、地市级以及县级多级对象。将省、地、县三级单位融合到一起实现统一管理和信息共享，实现省地一体化电网融冰管理。

3.3 多信息集成管理

系统依托MVC架构集合了设备台账、冰情信息、融冰方案、融冰操作票、灾害受损等信息，提供了一个全面的信息参考平台。

3.4 多样化信息统计查询

系统中常用的重要信息均实现定制，如:融冰方案速查、主网冰情、未更新冰情、固定哨冰情等，在防冻融冰时期可以通过该信息快速了解当前电网的覆冰情况。

4 结论

省地一体化电网融冰管理系统在湖南电网正式投入运行以来，实现了对湖南电网14个地市供电公司以及其下级县级单位的统一规范管理。

系统有效规范了湖南电网防冻融冰工作的管理，为设备台账、融冰方案管理、融冰操作票管理、冰情管理、冰灾受损提供了统一平台。实现了融冰方案编制、冰情汇报等工作的流程化管理，并能对数据进行统计分析。

系统的成功投运提升了湖南电网防冻融冰工作管理水平，实现了省、地、县三级一体化管理，有效促进了电网防冻融冰工作的开展。随着电网防冻融冰管理工作的不断深入，可将此系统的相关功能整合至调度运行管理系统，对系统的数据统计分析功能进行开发完善，为电网融冰管理人员提供了更为快速便捷的管理工具。

〔1〕王斌，李军，易维.湖南电网防冻融冰体系的形成与发展〔J〕.湖南电力，2011，31(增刊):90-93.

〔2〕密君英.基于三层架构的 ASP.NET项目实战教程 〔J〕. 2005，09(2):97-132.

〔3〕但正刚.ASP.NET高级编程 〔M〕.北京:清华大学出版社，2002.124-157.

〔4〕蒋兴良，张丽华.输电线路除冰防冰技术综述 〔J〕.高电压技术，1997，23(1):73-76.

〔5〕山霞，舒秋.关于架空输电线除冰措施的研究 〔J〕.高电压技术，2006，32(4):25-28.

〔6〕易维，王斌.湖南电网主网线路融冰方式综述 〔J〕.湖南电力，2012，32(3):27-29.

Design and realization of provincial integrated management system for power grid ice melting

YI Wei，ZHANG Wuyin，CHEN Hao

(State Grid Hunan Electric Power Corporation，ChangSha 41007，China)

Considering the characteristics of special geography and climate characteristics of Hunan power grid， the characteristics of transmission lines are more prone to icing.Combined with the experience of frost prevention and ice melting in Hunan power grid，the provincial integrated power grid ice melting management system of Hunan power grid has been developed.This paper focuses on the overall structure of the system，related functions，key technologies and the results achieved.

ice melting management system；integration；ice melting program；ice situation

TM752.5

B

1008－0198(2016)06－0030－03

10.3969/j.issn.1008－0198.2016.06.008

2016－04－12