配網信息管理配電系統探析

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配網信息管理配電系統探析

1配網信息管理概論

1.1國內配網信息管理現狀

隨著國內信息技術水平的不斷提升,電力系統信息管理平臺自動化要求持續提高,不過國內電網基礎設施非常薄弱,使得配網信息管理水平總體不高,現代化管理策略缺失,特別是自動化管理平臺方面。具體來講,則電力統計陳舊,特別是農村電網的電力統計至今還是人工統計方式。同時傳統式電力計量方式深刻影響著配網信息管理可信度。該問題從側面反映出國內配網信息管理效率低,眾多先進科技建筑不能全面普及且存在很大的差距;同時自動化管理平臺滯后,現代化電網建設各方面需求來講,則實現配網信息管理自動化為國內新時代電網改造的關鍵內容。中國式配網非常復雜,特別是電力設施方面,導致信息管理發展受到阻礙。配網管理信息平臺滯后、缺失而導致信息管理時,故障診斷及電力調度等方面均存在諸多問題;再者是管理人員專業素質總體偏低,配網信息管理工作時總是憑經驗管理,此類現象較為嚴重,并且配網信息管理屬于一項非常復雜的工作,管理時應重視管理技術應用。但是國內信息管理工作并沒有專業性強的管理隊伍,特別是各類新型管理理念非常缺乏,這在很大程度上制約了國內配電信息管理模式現代化發展。

1.2配網信息管理工作重點

考慮到國內電網區域性跨度大而加劇了配網信息管理的難度。所以具體管理工作中極易出現問題。因此配網信息管理工作時應注重電壓穩定性及局部線路超載問題和配網線路管理這幾個方面的問題:第一,確保電壓穩定。國內電網覆蓋范圍廣卻基礎設施薄弱。所以配網信息管理時應有效確保電壓穩定性,特別是電壓合格率問題。穩定的電壓下才有安全可靠的電力系統;第二,嚴禁局部線路超載。國內縣級電力設施較為滯后,所以管理時則極易出現局部電網超負荷問題。這時在管理時應注重電網負荷全方位管理,嚴禁局部電網出現超負荷問題,從而有效保證電網運行安全性、可靠性;第三,配網線路管理。在具體管理工作中應注重實際電力運輸狀況,詳細計算線路運行耗損和線路耗損。從而確保配網安全運行管理,這也是后期線路檢修工作的關鍵內容。

2配網信息管理系統探析

2.1配電網絡

配電線路接線方式大都是單回路及放射式或雙電源供電方式,配網主要是變電站外具備直接電氣連接線路和設備的充分集合。配網中往往可存在諸多電源點,網中任意點配電設備均可利用轉換運行方式而使得電源點獲得電能。

2.2配電線路

日常管理中線路均是靜態線路,也就是線路接線方式一經固定則正常運行時并不會出現變化。配網管理信息系統中的線路通常是動態線路,變電站之外具體電氣連接不同線路間是環網點,環網點位置可以隨著配電網絡運行實際情況進行合理調節。若是網絡結構出現變化及運行方式出現變化之后則線路也會隨之即刻變化。所以配網管理信息系統中配電線路往往有兩方面定義:第一,現行供電線路,這主要是現有運行方式下的線路;第二,正常供電線路,這方面是指正常運行方式下供電線路。經過上述兩方面定義的分析可臨時及短時間內改變運行方式,同時精確地描述線路屬性,并且不需對線路屬性施以永久性變更,將其有效簡化為管理工作,這樣可有效保障現場管理及系統管理之間的線路屬性相同。

2.3線路走廊

電纜線路走廊及地理位置息息相關,這也是高低壓電纜關鍵載體,該方面主要包括電纜溝及電纜綜合溝與過路管道等。配網管理信息系統均是基于沒有分支的電纜線路走廊為單位,這方面主要特征則是此段電纜線路走廊橫截面未變化。一條完整的電纜可敷設于多段電纜線路走廊間,電纜及電纜線路走廊間存在諸多對應關系。各條線路走廊可搭載多條電纜,某指定電纜必定和線路走廊橫截面某個位置對應。所以構建電纜及線路走廊關系時應詳細指明電纜于線路走廊橫截面中的對應位置。架空線路走廊則因為和架空線路段位置重合,則架空線路描述可清楚的反映出多回路具體情況,不會出現電纜線路走廊復雜電纜定位的問題。所以配網管理信息系統中不需要再次反映架空線路走廊具體屬性。

2.4地理信息GIS圖形建立

2.4.1配電設備圖和電房平面圖構建

應基于地理信息為背景圖,構建配電設備圖和電房平面圖。構建地理信息背景圖主要問題是利用那種數字地圖,地理坐標描述全都是基于此。供電企業應基于坐標系進行線路走廊規劃及配電設備定位等方面工作。配網管理信息系統設備圖和電房平面圖構建,這方面主要是包括圖形操作及配電網建模和維護等方面基本功能。圖形操作功能主要要求運用人員于系統控制管理職能范圍權限,對于設備圖形施以基本處理,維護人員根據統一規范設備關系,從而將設備信息輸入輸出進行維護,比如架空和電纜與電房等各方面屬性編輯,再者就是從屬關系構建和維護管理。

2.4.2配網接線圖和等效拓撲關系構建

配網一次接線圖構建及設備圖形類似,這主要是包括圖形操作及接線圖建模和維護等方面功能。其兩者不同的是配網一次接線圖應于系統接線圖中構建開關設備和母線與開關之間的連接設備拓撲關系,比如架空線耐張段及電纜。這時則要求配網管理信息系統中的各項圖形記錄,將配網接線方式數字化同時等效簡化。變電站母線配電網絡的諸多電源節點,線路配電變壓器和功率元件,利用導線接入母線,不計此段導體阻抗。也就是說,線路阻抗極小,變壓器和功率器件則通過母線節點將其引出。根據上述方式構建子網線路,同時展開潮流計算和線損分析。

3供電企業配網信息管理系統構建主要組成部分

配網信息管理系統構建可謂是管理有效性的主要內容,由于具體電網運行狀況而構建的有效管理系統是配網管理的關鍵,同時這也是電網安全運行的關鍵手段。隨著科學技術水平的不斷提升,則計算機平臺下的管理系統持續完善健全,這也能有效提升供電企業管理水平。

3.1系統基本功能區生成

配網信息管理較為復雜,所以進行管理時所產生的大量數據應詳細分析。所以要生成基本功能區,從而對系統各項基礎信息展開管理。此系統功能區生成可為之后的高級管理平臺建立打下堅實的基礎,這也是系統管理必不可少的子系統。源于基本功能區建立則應基于多領域數據信息管理。

3.2管理數據分析系統

管理數據反饋應進行深層分析,所以系統構建時必須具備基本功能系統,從而生成數據分析系統,以實現數據詳細分析的目的,這也是實現管理信息共享的有效環節。此系統生成更是之后各個功能系統生成的關鍵支柱。此系統建立應基于計算機高頻率數據處理功能,所以此系統的建立應具備良好的計算機平臺。

3.3系統調度功能區生成

配網信息管理中則應基于具體電力需求以展開科學有效的電力調度。所以系統功能區生成時則應構建健全的調度控制系統。此功能區間系統建立數據應基于數據分析管理平臺,從而科學有效的設置各個自動控制系統。系統自動控制設計應注重數據交換,以便確保自動控制系統控制精度。

3.4電力分析系統建立

配網信息管理中的電網安全性管理最為關鍵,所以具體系統建設中則應基于實際配網情況,從而建立完善健全的電力分析系統。此系統是對線路負荷量和電力監測進行自動化安全管理。分析系統建立時應考慮系統短路及故障電力計量功能,這也是電網安全管理的關鍵內容。

3.5電力評估系統生成

配網管理特殊性主要體現于具體管理方面,應對各大電網進行詳細的電力評估。所以管理系統建立時應構建完善健全的電力評估系統,此系統是對各大電網電力能力進行詳細評估的,從而基于評估數據調節電力運營。

3.6配網規劃建設系統構建

利用上述系統管理中所得的數據來建立配網規劃系統,這也是配網現代化建設的主要基礎。此系統中應基于各大電網具體電力情況和電力設備,從而科學有效的規劃各大電網未來的建設,使得配網規劃建設系統構建更為科學和規范,從而更好地服務于國內電網。

4地理信息系統于配網管理中的應用

地理信息管理系統,即GIS系統,此系統是配網管理信息系統的關鍵構成。利用此功能實現地理背景圖各種圖形顯示及操作和編輯,其設備實行信息等方面數據輸入及輸出,或者是自動構圖和數據檢查,綜合查詢和同級等方面功能;設備臺賬管理是配電設備靜態數據,主要包括設備基礎信息及技術參數。靜態數據維護則主要是設備信息動態管理,這主要是設備異動管理和流程規范。異動流程則需要對配電設備異動施以閉環管理,異動各個流程記錄及標視均可使設備異動得到規范化管理;配網管理信息系統日常運行中管理規范化及標準化。工作內容主要包括巡視管理及缺陷處理和檢修管理,或者是急修管理與停電管理。此功能可對生產班組日常生產流程中對比優化,以便爭取把班組日常所運用的技術資料納進配網管理信息系統中,記錄班組運行以實現班組各項工作管理科學有效。日常運行管理應進行詳細的資料記錄,同時應將這些資料進行分析和統計,這最終將是考核配網管理水平的關鍵依據。比如設備缺陷處理管理則通常是基于眾多缺陷記錄而分類和匯總與整改方案確定的,所以配網管理系統應提供各項功能來對各項基礎數據進行詳細分析和深層比較,同時對其進行統計和匯總;利用系統接線圖對開關和刀閘進行仿真,若是開關打開則系統應按照設定電源點和其余開關類設備狀態,同時按照線路連接情況分析停電的配電設備,將這些設備用不同顏色顯示,模擬操作分析出的結果顯示于圖形上,但是并不會保存于數據庫中。若是將開關閉合則系統應設定電源點和其余開關類設備狀態,同時按照線路連接情況詳細判斷開關合上之后所導致的不同電源并網運行,并且分析出有電電源,把相關設備用不同顏色表示,從而實現運行方式管理及模擬仿真;利用配網管理信息系統的設備圖和接線圖所提供的配網檢查靜態數據,同時結合SCADA實時數據以實現多類實時數據圖形顯示,也可以于系統授權條件下來實現遠方遙控功能。根據設備連接關系來講,則配網管理信息系統中有變電站及線路和變壓器之間的設備連接關系;利用配網簡化及等效拓撲圖進行詳細分析,并且構建配網連接關系矩陣和開關狀態矩陣,再運用適應的數學算法和應用程式,使得配網管理信息系統有效實現各類運行方式下配電網潮流計算和線損分析。利用電力系統計算分析則對配網施以經濟、安全可靠的指標校驗,這也能為網絡整改及設備改造和方式變更提供指導性意見;配網管理信息系統可利用網絡圖及系統接線圖與各種設備基礎信息,利用負荷預測數學模型構建及計算使得配電網絡設計優化,同時實現其可靠性分析功能,使得配網科學有效、規劃合理。

4.1地圖管理功能

地圖管理可以說是地理信息系統主要功能,其能夠查詢及分層和輸出電子地圖,同時圖形輸出電力線路,利用地理信息系統把電網設備地理位置信息充分顯示,形成更為直觀、科學的管理設備。利用地圖功能快速查詢及管理該區域內部各類設備資源,比如輸電線路及配電線路與圖標區分地圖上不同設備。

4.2設備管理功能

利用地理信息系統將設備臺賬信息充分顯示,同時有效統計某個區域及線路。衛星定位也屬此系統關鍵功能,可采用相關設備定位桿塔,再繪制出良好的電力線路,從而確保其滿足實際情況,采用先進設備實現巡線功能。系統審核機制也較為健全,若是設備信息則需通過層層把關、諸多部門審核,從而得到更為精確的數據。不同供電所加載地圖時僅需登陸自己的賬號,同時把該區域內部的供電范圍充分顯示,并且可查詢到該區域內部的電力設備。利用此系統使得設備管理部門可上傳和下載瀏覽設備照片,管理設備狀態和修改與添加設備臺賬信息,同時采用樹形結構顯示出各類配電設備。設備亦可充分維護臺賬資料,從而給EXCEL表格導出對應臺賬資料。管理電力線路時則應結合實際需求以生成各類圖,比如接線圖和地理單線圖,最終生成圖片再打印存檔。設備數量統計時可根據線路進行,亦可根據電源側及負荷側進行,或者是有效統計該區域內部設備情況,從而對供電區域內的線路及變壓器和桿塔與開關運行進行詳細統計。長度測量及計算檔柜時均可自動計算某條線路長度,同時于EXCEL表格中導出,從而有效規劃配電網建設,詳細統計供電所線路及桿塔與檔距。共用變壓器表箱則是利用衛星定位于GIS地圖上進行布繪,將索引及供電所規范化系統綁定,則使得低壓用戶同步。

4.3設備實時運行管理

地理信息系統能夠對線路實時情況進行判斷,運用SCADA遙信值自動將開關同步,網絡拓撲著色可勁爆停電線路,同時結合相關性質進行劃分,比如計劃停電及臨時停電。利用該方面功能則可對停電范圍及停電影響范圍進行檢測,以便及時掌握各項信息,把準確的運行數據提供于供電部門及調度部門。并且有效結合計劃停電和臨時停電詳細計算其可靠性。

4.4客戶服務管理

經過實際應用之后則地理信息系統充分整合了其余生產信息系統,則可擁有相同數據,同時讓各系統間功能交互得以強化。將SCADA整合、配網自動化系統則可對地圖上各類設備實時運行數據展開科學查詢,整合生產管理系統給生產系統及時傳遞巡線時發現的缺陷。營銷系統的整合則可利用GIS系統對變壓器及用戶用電量及電費,加上檔案信息查詢及系統調試接口,從而使得工作人員準確無誤的掌握該區域內部供電實際情況,從而有效查看計劃停電及實時停電狀態,若是客戶發出報修請求,則可對用戶所在地及表箱快速定位,及時搶修,從而降低停電損失。

4.5信息管理系統應用案例分析

某市電業局跟隨時展,把地理信息系統融進管理中,地理信息系統應用并沒有脫離本有的網絡結構,電力企業相關部門服務器訪問應用均可以網絡而實現,軟件系統則綜合運用了客戶機和服務器與瀏覽器及服務器等,把c/s方式用至信息查詢及分析上,把b/s方式運用于數據更新,實現地圖圖層矢量化,不同比例尺下可有效放大及縮小,同時不同圖層得以充分顯示,最終結合實際需求設置。該電業局地理信息系統充分結合了圖形及數據庫,對于各類配網電力設備參數屬性展開了合理描述及管理,以便提升管理水平。設備管理系統及規劃設計和巡線管理等構成地理信息系統。在線應用則主要是運用SCADA系統,實現運行數據和其余圖形數據的合理互換,把更為安全可靠的配網地理信息傳遞給調度員。同時也對客戶服務系統有著很大的幫助,工作人員應結合用戶實際故障電話對所發生故障的位置進行科學有效地判定,以便及時提出針對性策略實施搶修。

5配網信息自動化系統功能及完善

配網信息自動化系統主要是數據采集及監控系統,再加上GIS系統及客戶端管理系統。電力數據采集及監控系統其最早是運用于輸電系統中,由于配網自動化的快速發展則被應用于配電線路監控中,其功能及輸電系統非常復雜且具備自身獨特性。配網系統中SCADA可有效采集來自終端器件所形成的實時化數據,再運用通訊系統實現上傳,且執行遙控指令以實現遠程;GIS系統則可有效幫助其定位空間數據,把地理空間及配網線路地理數據充分統一,再運用計算機技術轉換為自控系統。GIS應用均是利用系統構建及操作與模型等方面分析,從而生成配網線路運行信息,經過智能系統而被應用。配網線路地理信息系統能夠實現站內自動化及饋線自動化和負荷管理控制,再者就是用戶自動抄表計費等方面工作,也能與管理信息系統融為整體實時化且圖形化的自動化管理系統;客戶端系統管理則主要是為了提升供電安全可靠性,同時有效控制能源虛耗,節省供需雙方成本支出。經過電力供需雙方市場化管理及協調,以便形成科學合理的管理流程。這主要是負責負荷監控,同時實現遠程抄表及計費。負荷監控則是用戶方面的監督及控制,檢測用戶用電負荷改變狀況,從而形成負荷變化數據庫,最終充分確定最佳運行及負荷控制方案,以便對負荷及用戶用電狀況展開集中化、實時化監控,同時展開有效管理。利用數據庫技術計算合理優化電價結構及控制措施。這能夠有效幫助控制系統確保其負荷曲線平坦,同時縮減其運營成本以使得負荷均衡。遠程自動抄表及計費功能可充分節約時間及成本,從而使得抄表效率提升。通過網絡技術而實現電表數據自動化采集和計算,最終展開遠程配網數據實時分析及處理。以便形成基于自動化系統的負荷及計費管理系統,這主要是服務于電能表及模塊采集和抄表集中設置,再加上信息通道及主控站等方面工作。

5.1自動化系統功能

遠程開關運行狀況監控,也就是對電流及電壓和位置等方面展開監控,從而完成數據儲存。信息把主站終端形成畫面反應網絡接線方式及運行狀態,同時可直接查詢各個線路上的開關點電壓及電流和機構儲能等問題。利用智能控制器實現線路過流保護及速斷保護和跳閘與自動重合等功能。利用監控主站系統可對線路中各大設備點施以監控及控制,特別是故障線出現時則可遠程遙控開關隔離線路,自動對故障區域進行嚴格控制,故障排除之后則對線路施以恢復,從而有效節省人力和資源,以便實現饋線自動化控制。并且系統可進行自動報警,調度人員施以遙控操作及運行時所出現的異?,F象,從而系統自動彈出報警信息,同時把對應信息提示給管理人員。統計及分析數據,再通過系統進行匯總,經由計算機處理可形成的實時報表,便于管理人員查詢,亦可對各類故障及系統事件詳細記錄,最終匯總操作以便查詢。

5.2系統應用完善

通訊模塊保護應選擇性能穩定的通訊模塊,從而確保系統通訊安全且對通信模塊及控制器,同時應加裝防雷設備及安全可靠的接地。智能控制可確保電源可靠性,運用PT電源且添加備用電源設備,以便適應系統故障時正常工作需求。注重網絡安全漏洞的改善,采用新型VPN技術來實現網絡安全性提升,比如把網絡服務器經過通訊專線連接再于移動網絡上設置專用系統接口,也就是APN接入點,讓管理系統移動設備及公司內部網絡間具備專用虛擬通道。形成數據專線傳遞,這樣則有效解決了內部網絡安全性及數據保密性要求。移動完成GPRS連接時則系統會給移動終端發出查詢指令,移動終端APN查詢則可利用DNS解析APN而得到相對IP地質。專用APN系統中則是網址段,由于系統專用通道及移動通信網絡連接,這時則移動終端可利用該方式連接到系統內部網絡。配電線路自動化系統監控主站可和網絡服務器連接,利用上述方式接近GPRS移動基站,同時得到固定IP地址,各個監測點通訊模塊均是運用固定IP地址SIM卡,因此監測點數據不需路由至共用網絡,非電力用戶不能進入,這排除黑客利用公網入侵可能性。最終把配電線路自動化系統及調度自動化主站系統施以整合,以便處理監控主站問題。通過GPRS網絡上傳數據,再進行集中處理則經過網線及串口接進調度自動化主站系統。

6結束語

配網信息管理系統是服務于配網生產及技術管理,主要是運用計算機和網絡技術把配電設備和圖形信息與生產管理整個過程施以綜合管理,基于計算機和網絡環境而構建具體地理空間配電設備要素。并且正確描述配網結構,以便準確地反映出配網設備技術參數,加上鏈接屬性,從而將配電設備信息及數據充分顯示于地理背景圖中。配網管理模式下可有效實現兩票管理及配網分析等方面應用,以便滿足配電網絡規劃及運行管理等方面的實際需求,將配網自動化系統接進對應端口,從而支持各項配網管理工作?,F代化電網建設可以說是中國社會建設及經濟建設的關鍵,所以配網信息管理非常重要,這也是國家于新時期下為了迎合電力建設步伐的主要措施。供電企業配網管理可以說是一項非常復雜的工作,所以科學有效的信息管理系統可快速實現自動化,并且這也是電力建設現代化發展的關鍵內容。隨著社會經濟水平的不斷提升,新時展促使工業化進程持續加快。因此用電需求逐漸加大,同時配電網規模也不斷加大,也出現諸多配電設施,這時則需要非常復雜且頻繁的配網變更。因此應采用GPMS系統來深層掌握配電網設備運行實際情況,從而有效規范低壓配電,也使得配電網絡更為安全可靠的運行,并且充分提升服務質量以推進電力企業快速發展。文章深層分析了配網信息管理各方面影響因素,將配電GPMS系統應用于配網信息管理中,并提出實用性應用策略,以期提升國內配網信息管理水平。

作者:陳昊 單位:國網安徽省電力公司蕪湖供電公司

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