智能配电运维管控系统设计

石 林

（徐州供电公司，江苏 徐州 221000）

引言

电力已经成为了人们社会活动中不可或缺的重要能源动力。电力通过发电厂将电能通过输电线路传递到变电站，再将电能传递到用电用户使用，整个过程中需要涉及到的电力设备众多，输电线路结构也非常繁杂。电力企业在日常工作中配电网的运维工作关系到电网系统的安全性和稳定性。在电力输送的过程中，配电网经常会受到多种类型的因素影响导致不能够正常稳定运行，给电网系统带来了非常严重的影响，造成电力企业的经济效益降低。因此对配电运维的影响因素进行了解，构建智能配电运维管控系统，对提高配电运维检修的工作效率，降低其风险程度，增强电网系统的安全性和稳定性有着重要实际意义[1]。

1 智能配电运维管控系统功能分析

构建智能配电运维管控系统需要充分考虑到配电网用电用户的用电安全和用电质量，变“被动抢修”为“主动运维”，采取更加安全、可控的运维模式。智能配电运维管控系统要在安全的基础上，选择经济性的配电运维方案，保证智能配电运维管控系统在运行过程中要与配电设备相匹配，实现高效便捷的配电运维，减少电力企业人力、物力、财力的损失，最大限度地杜绝电力事故的发生。构建配电运维管控系统要考虑到技术和操作的可行性，实现对配电网整个电网系统的全过程稳定管控以及对数据信息平台操作的便捷可靠，达到投入运行之后的经济效益远大于开发成本。

智能配电运维管控系统在满足上述安全性、经济性、技术和操作可行性后，结合目前配电网运维中的实际操作，智能配电运维管控系统要具备有位置信息显示、运维管控、数据分析以及消息处理的功能。

2 智能配电运维管控系统总体设计

配电运维管控系统在满足上述功能后，对其进行分层式的架构模式设计，智能配电运维管控系统由数据库、服务层、总线、通用构建以及应用层组成的。各个层级之间的功能各不相同，其架构图如图1 所示。

配电运维管控系统的硬件系统采用“主站+终端”两层架构模式，软件部分采用分层、分布式架构模式。在充分考虑电网系统配电自动化实际需求的基础上，网络通信系统采用分布式开放局域网交换技术，实现了双重冗余配置。主站通过状态的预估、电流计算、潮流计算、负荷转供和预测等多种应用功能实现对电网系统的运行和维护，实现了数据信息的处理、存储以及远程控制操作等多种功能。硬件方面配置有前置、配网应用以及数据库服务器[2-3]。软件架构分为操作系统层、应用支撑层等实现分层开放式结构。配电终端根据器功能不同，分为馈线、站所以及配变终端，实现三遥或者是二遥。利用馈线终端对配电网的开关设备进行监测。通讯网络采用比较常见的配电线载波通信方式以及光纤通讯方式，配电线载波利用现有的配电线，减少了再次架设通讯线路的工作，及其工作量。光纤通信成本低，抗干扰能力强，有助于通信的稳定。

3 智能配电运维管控系统设计

本节通过结合智能配电运维管控系统的总体设计结合功能进行详细设计，部分模块的状态图如下页图2 所示。

1）运维管控。运维管控方面的工作流程是当配电运维管控系统监测到电网数据异常或者是电力企业的工作人员在日常巡检的过程中能够发现存在问题时，将信息录入到信息平台，按照不同类型的故障情况进行后续报修工作的安排。上级部门完成对报修的审批确认，相关部门进行维修派遣，同时工作人员要建立起保养维修计划，定期对维护计划进行查询[4]。

2）报警信息。配电的报警信息管控主要是对电力配电站的电力设备的状态监测功能，对已经出现的故障进行快速分类、快速定位及及时报警，电力企业的工作人员通过对报警信息的查阅了解到配电设备的故障情况。针对不同类型的电力设备设置不同的报警信息。例如对于通过测量电网中的电流电压的参量得到的异常数据属于遥测量数据；电网中的电力开关检测其断开还是闭合的状态属于遥信量报警。但系统检测到有异常数据时，要在第一时间警示，做到早发现早处理。

3）实时数据。智能配电运维管控系统实时对电网中的线电压、相电压/电流、功率等多项参数进行监测，通过对参数变化情况判断电力设备的运行状态。除此之外还对电力设备周围的环境状态进行监测，利用配电室周围环境的温度、适度等。通过综合上述参数数据对配电网系统的电力设备故障情况进行预判，实现对配电故障的前期预警和预防。

4）能效分析。对配电系统进行能效分析是配电运维过程中的重要环节。智能配电运维管控系统根据监测的数据进行分析，构建数据运维分析模型按照配电运维的模式进行电力参数的查询、统计以及分析展现。电力企业的工作人员通过历史能耗数据统计，判断各个监测点的能耗情况与其电力设备配置是否相符合。

除上述系统的详细设计外，还需要对数据库系统和数据分析模型进行设计。数据库设计分为调度端和站端。通信站通过对各个子站之间进行数据信息共享，利用设定好的网络通道以TCP 的方式进行信息请求的发送，再通过网络数据通信协议的标准开展通信，实现指令的接受和发送，实现远程操作。当电网系统出现故障时，通过发送StarDT 断开TCP 连接实现报警。

4 智能配电运维管控系统实现

按照相关设计标准和基本流程对各项模块进行运行测试。通过将系统实际应用到某配电站后，对故障预警功能进行测试。经过测试发现智能配电运维管控系统能够对预先嵌入的故障类型进行确定，同时能够达到提前预警的作用，完成了预警报警功能需求。智能配电运维管控系统的能效分析方面，在配电站运行的过程中该系统能够精确地对配电室的电量、负荷、功率等进行详细的分析，通过图表的形式将其呈现给电力企业的工作人员，帮助运维管理人员提高工作效率，提升电力调度的速度。

5 结语

我国的配电系统随着社会的发展越来越大，电网系统的结构和电力设备种类逐渐增多，电力企业需要投入大量的精力才能够对配电网进行有效运维。再加上配电运维工作的专业性较高，电力企业必须采用先进的技术手段开展配电运维工作。通过对目前配电运维工作的深入研究，构建智能配电运维管控系统以达到电力企业在日常开展运维检修工作时降低运维风险和检修频次，提高电力设备的运行的安全性和稳定性，从而促进电力供给正常运行。