电力配网管理系统的开发研究.doc

1、电力配网管理系统的开发研究摘要：本文立足于紧密结合电力公司现状，利用现有数据，整合资源，通过对城市配电网管理技术方面的研究和层次分析，形成城市配电网管理技术方案，规范配电网与信息系统的建设和管理，为配电网现代化管理奠定基础，最大程度地在各部门之间共享公用数据信息，从而提高公司的配电网信息化水平和决策水平。 关键词：电力配网；管理系统；开发研究； 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着我国国民经济的高速发展,人民生活水平的提高以及电力改革的不断深入,电力的供应和消耗已渗透到社会生产、人民生活的各个角落,社会对电力的需求量越来越大。而电力供应逐步走向买方市场,电力用户对

2、配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务等方面的要求也越来越高。同时,随着产业结构的调整,电力市场的逐步形成以及电价机制的完善,也对电网的经济性和可靠性提出了新的要求。为解决电力配网管理问题，建立电力配网线管理系统是非常有必要的。本文就是对电力配网进行研究，提出电力配网管理系统的系统方案，并予以开发。它的主要目的解决电力配网的管理存在的各种问题，并提供用户一个较为全面的解决之道。 1 配电网综合管理技术 配电网的综合管理（其技术路线见图 1）是指要综合管理配电网的过去、现在及未来。先要立足现在，做好配网现有的运行分析与管理；再通过对现有系统的长期运行维护，积累大量历史数据；继而在电网历

3、史和现有状况下，通过评估电网供电能力和分析电力市场，指导电力公司的电网规划。配电网处理对象众多，其大量信息都具有空间属性数据，传统数据库系统已不能满足要求。而 GIS 可将配电系统的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合起来，实现具有拓扑结构和分析功能的空间数据库系统。故 GIS 已逐渐成为电力部门最重要的图形管理和基础数据平台。配网管理也需借助 GIS，实现基于 GIS 的配网综合管理。 图 1 城市配电网综合管理的技术路线 Fig. 1 Technigue route of integrated management system of distribution network 2.

4、系统关键技术 在建立配电网综合管理系统的过程中，主要有两大技术难题：如何统一底层数据接口以实现数据层管理，以及通过何种高级分析系统使电力公司真正掌握电网实际运行情况。 2. 1 基于配电 CIM 的数据管理 自国际电工委员会 IEC 组织制定电力系统方面的公用信息模型标准以来，描述输电网结构的 IEC61970 目前已发布，而针对配电网的IEC61968 尚未完成。因此，系统先扩展配电 CIM14，15 ，再基于 CIM 对于元件接口的描述建立配网分析数据管理系统的数据库结构，而后提出基于 CIM 的标准数据结构以进行数据交换载体，最后编写程序实现接口文件与内部数据库之间的数据导入。 配电 C

5、IM 扩展 因已有的 CIM 中只描述了一些输电网中的元件，而配电网结构复杂，元件众多，因此系统扩展了配电设施、开闭站、环网柜、配电室、电缆分支箱、箱式变、馈线等类，其中配电设施为起配电作用的众多设施而专门设计；开闭站、环网柜、电缆分支箱等由此分类继承而来；配电室和箱式变由原变电站继承而来；馈线用来描述辐射型供电的配电线路。另外，系统还扩展了变电站、电压等级侧、开关等类的属性，如变电站类增加了容量属性描述；电压等级分类增加了间隔数属性的描述；开关类增加了介质属性的描述等。 2）数据库和接口文件格式建立 基于上述对配电 CIM 的扩展，系统在建立数据库时将其与高级决策应用的需求结合起来，既可实现

6、标准结构存储，提高导入效率，又可满足系统的实际应用。借鉴国外进行的 6次互操作实验及国内几大 EMS 生产厂家之间进行的 5 次互操作实验的经验，CIM-XML16可扩展性好，且满足大批量数据交换的要求，故系统的接口文件采用此种格式。 3）数据交换程序 系统的交换程序分为两个部分，即对应接口文件和数据库的 XML 配置文件以及提供此交换环境的数据交换引擎，其中后者采用标准 C / C + + ，既可实现变量、数组以及判断、循环等基本操作，又可同时实现对 CIM-XML 文件和各种类型数据库的各种操作；而前者则在此环境下将接口数据和内部数据库的结构对应起来。 2. 2 基于评估和优化的高级分析系

7、统 高级分析系统主要侧重于宏观指导电网，因此现阶段只实现配电网的评估和优化，未来根据需要可进行扩展。以往的配电网评估优化多是从定性的角度上进行，定量评估指标很少，本系统在配电网综合评价体系的基础上，对配网电源、配网设备及结构、配网运行、技术经济指标、设备维护与管理等 5 个方面分别进行评估打分，最后形成整个电网的综合评价，找出电网薄弱环节，给出解决方案。系统在结构上分为 2 个子系统，即工程师子系统和管理机构子系统（见图 3） 。 图 3 高级分析系统架构 Fig. 3 Frame of senior analysis system 基于此，完成评估和近期规划的典型流程为：1）管理机构人员通过

8、管理机构子系统下达评估和近期规划标准； 2）各供电公司工程师利用工程师子系统进行评估和近期规划，生成相应结果，具体包括：导入外部数据源各类基础数据，完成导入数据（ 生数据）的校验修复，校验修复后的数据，进行现状电网评估，计算各项指标，依据管理机构下达的评价标准进行单项指标评价和综合评价，输出评估所需图表，评估结果上传发布（项目结束后完善） ； 3）数据发布系统将上传到服务器上的各类数据，以图形或图表的形式在网上发布出来，供授权用户浏览和下载。 3、经济效益分析 1、随着电网运行自动化程度的提高，对各种电力设备进行远程监控是实现自动计费、对客户用电情况进行全天候监视的必要措施。针对以前某些负控系

9、统通讯能力差、功能不能满足现在的计费、供电可靠性统计等配网管理的要求，基于 GPRS 的配网智能管理系统的开发有重要的意义。2、配网智能管理系统的建成，其重要的意义和产生的社会效益在于对中小用户的用电管理水平上一个台阶，防止了设备管理上的漏洞，减少了停电现象，提高了供电可靠率，有效的防止了有损供电企业形象的事情发生，提高了配网管理水平，减少了因人工抄表误差而带来的电量误差，保证了电量信息的准确可靠。该套系统每天抄取电量并进行分析，对用电异常情况进行提示，有效的防止偷漏电的情况发生，规范了配网用户的用电管理。提高了管理水平。 结束语 综上所述，配网管理系统在底层数据库和高层决策系统之间，搭建符合

10、标准数据模型的统一数据平台，并形成各种为电力公司决策者进行决策提供辅助支持的高级功能，从而能节约电力公司投资，使其各部门能科学、高效地保障电网的安全稳定运行。 参考文献 1丁心海，罗毅芳，刘巍，等改进配电网线损计算方法的几点建议电力系统自动化，2001，25(13)：5761 2张步涵，李可文，沙立华等基于树状网潮流的配电网电能损耗计算华中理工大学学报，2000，28(2)：5860 3吴建中，余贻鑫. 配电管理系统的认知体系结构J. 电力系统自动化， 4刘宗歧，马 妍. 配电管理系统的实用方案设计J. 现代电力，2002，19 5乐秀 ，沈琴.Web GIS 在配电网管理系统中的应用J.电力自动化设备，2002（5）.