惠州供电局配电网自动化设计应用集成研究

莫天文 李海涛 邓惠华 朱凌 郭琳

【摘 要】配网自动化规划建设尤其是在网架结构优化、开展配网自动化建设等方面缺少较强指导意义的理论科学研究，同时缺乏有效的数学模型来准确地描述配电网的网架结构、负荷分布、运行状态等情况，没有足够支持配网自动化规划设计技术系统来指导、支持配网自动化建设规划及智能决策工作。本文通过分析用户、线路的负荷水平，并考虑同一配网线路中不同配网自动化模式对可靠性指标的影响，提出计算供电可靠性的方法，实现在配电网投资规模固定的情况下配网自动化建设的最优化配置方法。

【关键词】惠州 配电网 自动化规划设计

1 项目需求

目前智能类、决策辅助支持类系统的架构多数采用独立系统模式，难以实现信息交互与共享，功能无法复用，系统容易变成信息孤岛；且这些智能类、决策辅助支持类算法或系统还没有实际应用的试点工程。为此需要采用模块架构设计，将配电网自动化规划设计技术支持算法和方案所实现的软件模块嵌入到项目单位已有的配网自动化主站，采用OSB总线和数据集成平台进行信息交互与共享，实现方案功能模块化。

2 项目目标

根据配网自动化规划优化计算方法，研发配网自动化规划设计技术支持系统，嵌入配网自动化主站系统作为一个功能模块，通过配网自动化主站的信息交互总线和数据平台与相关系统建立接口，获取规划技术支持模块所需的基础数据（配网拓扑、营配数据、配网量测数据等），实现配网自动化规划优化计算：配网规划设计人员提供配网投资及供电可靠性要求，由系统根据当前配网网架、历史跳闸情况、负荷密度、重要用户等数据计算在该投资下最大限度提高配网供电可靠性的配电网自动化建设方案。

3 总体方案

配网主站作为整个系统基础平台，智能决策模块作为配网主站的一个应用存在，系统通过配网主站的信息交互总线和数据平台与相关系统建立接口，获取智能决策模块所需的基础数据，然后进行可靠性指标的分析计算。根据可靠性指标的计算模型，扩充配网自动化主站的数据结构和对应数据库表，然后按照计算模型需求，与相关系统建立数据接口获取相关数据，根据业务数据之间的关系，进行数据整合，完成基础数据准备工作；启动计算模型处理，输入相关信息，分析可靠性指标，进行配网自动化实施方案分析。

4 系统体系结构

以配网自动化的基础平台和中间层服务为基础，扩展智能决策应用，其结构如图1所示：

图1 配网自动化系统体系结构

5 应用集成步骤

根据可靠性指标的计算模型，扩充配网主站的数据结构和对应数据库表，然后按照计算模型需求，与相关系统建立数据接口获取相关数据，根据业务数据之间的关系，进行数据整合，完成基础数据准备工作；启动计算模型处理，输入相关信息，分析可靠性指标，进行自动化实施方案分析。

6 项目特点

（1）配网自动化规划人员可以按照市局内的分区、厂站筛选出若干条馈线，对它们进行馈线优选排序、配网规划分析与可靠性分析的操作；系统可展示这些馈线的重要用户数、全部用户数、实时负荷等信息。（2）在人机交互界面上可设置规划分析参数，包括规划经济预算总价，各类型终端造价、隔离时间与转供时间。规划人员进行规划分析时可以选择计划安装的自动化设备类型，根据规划分析参数进行配网自动化规划分析，从而得到在哪个位置安装何种类型终端的结果。自动化设备类型具体类型包括：二遥DTU设备、三遥DTU设备、电压电流型FTU、电压时间型FTU、架空线故障指示器、电缆线故障指示器等。（3）馈线优选排序、配网规划分析与可靠性分析的分析过程由规划分析算法软件完成，人机交互系统提供分析条件的输入与分析结果的展示，两者进行数据交互完成分析。

7 项目优点

本发明的基于规划分析算法进行配网自动化规划设计的应用集成方法。该方法将配电网自动化规划设计技术支持算法和方案所实现的软件模块嵌入到配网自动化主站，通过配网自动化主站的信息交互总线和数据平台与相关系统建立接口，获取规划技术支持模块所需的基础数据（配网拓扑、营配数据、配网量测数据等），实现配网自动化规划优化计算：配网规划设计人员在人机交互系统上提供配网投资及供电可靠性要求，由系统根据当前配网网架、历史跳闸情况、负荷密度、重要用户等数据计算在该投资下最大限度提高配网供电可靠性的配电网自动化建设方案。本发明的方法具有如下优点：

（1）可以利用已经建好的配电自动化主站系统与OSB系统采集的相关基础数据，不需要重复建模，可以大大降低投资和维护成本；（2）该方法为配网自动化规划分析提供了应用集成与操作界面支持，流程清晰，分析参数完整，展示内容丰富，易于学习和掌握，同时对配电设备运行状态的变化有着很强的适应性；（3）该方法在不同配电自动化系统中，可以灵活定制，有着较强的灵活性。