浅析城区配电网智能化系统改造

摘要：从配电网现状的实际出发,分析了现有配电网管理及配电自动化系统存在的问题,针对配电网信息化程度低等问题,结合配电网的特点确定了配电自动化系统的建设思路及原则。提出建立信息交互总线、共享配电网地理信息系统及调度系统等信息,建立信息异动、互动机制,实现新系统的信息化、自动化、互动化,为配电网调度管理提供可靠、先进的技术支持平台。

关键词： 智能配电网配电自动化系统改造

0 引言

近年来，智能电网已成为国内外电力行业的研究热点，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面的内容，其中智能配电网与传统电网的区别较大。

随着智能配电网、分布式新能源和智能用户的接入，智能配电网自动化系统的业务需求发生了很大变化，需要通过实施配电自动化改造，以满足智能配电网下的运行条件。

现运行的OPEN一3200配电自动化系统已经具备基本的SCADA(数据采集与监控系统)和部分调度管理功能，通过对其硬件、软件系统进行升级完善，即可完成试点区域站外配电自动化信息接入，并拓展相关的配电网高级分析应用，将其提升为适应智能配电网需求的智能配电自动化系统。试点区域内未进行配电通信网建设，但可沿配电线路敷设光缆，并根据实际情况设计迂回路由，在光缆不可达配电终端采用无线通信方式进行数据传输，实现配电自动化数据上传。

1 配电自动化试点建设基本目标

要求配电自动化改造能明显提高配电管理水平及供电品质，改造后试点区域内应达到以下目标：

(1)实现“三遥”功能，通过对配电网的实时监控，提升配网调度安全性，避免由于支撑信息不足造成的“盲调”现象；

(2)实现配电白动化功能，进行故障隔离、恢复非故障区供电，缩短故障停电时间，减小停电面积，提高供电的可靠性；

(3)试点地区城市供电可靠率应达到99.99％，极其重要的一些点负荷供电可靠率为99.999％， 电压合格率达100％；

(4)对设备进行实时检测， 确保设备健康运行，设备完好率100％；

(5)配电网络优化、灵活、经济运行。通过跟踪试验装置TTU对负荷进行实时监测，真正做到分线分台片进行线损管理；

(6)做好调度、生产、营销等相关系统数据接口和信息交互，为配网调度、生产运行、负荷开放、95598客户服务等工作提供便捷的信息交互和共享渠道。

2 自动化系统目标框架

配电自动化系统改造目标框架如图1所示。

图1配电自动化系统改造目标框架图

根据现有配电自动化主站系统建设的现状及实践经验，确定主站系统建设的目标为： 以配电自动化试点工程建设为契机，对现有配电网管理系统进行软硬件升级和改造，建设符合IEC61968/IEC 61970国际标准， 以“信息化、自动化、互动化”为特征的智能配电网自动化系统，该系统涵盖配 变电站运行监视、站外配电自动化信息接入、分布式电源接入、配网调度员潮流、配网负荷预测、配网重构、辅助故障处理决策、配网数据统计 分析等内容；该系统实现配网调度管辖范围内电网设备的调控一体化，并实现与配电相关的系统互连，同时整合配电信息，消除信息“孤岛”，扩大配网信息的覆盖面，外延业务流程，扩展和丰富配电自动化系统的应用功能；该系统支持配电调度、生产、运行以及用电营销等业务的闭环管理，具备跨部门的应急响应协同功能；基于多重因素的辅助抢修决策系统，实现抢修人员和车辆的智能调度，为供电企业的安全和经济指标的综合分析以及辅助决策服务。

3 试点区域自动化系统实施方案

配电网自动化管理系统硬件更新及软件完善改造实施方案如下：

(1)软件部分

升级现有主站软件版本，完善现有主站系统平台功能；扩展前置接入应用功能，增加对无线公网通信的接入；新增配电网馈线自动化功能，实现故障定位、自动隔离及停电恢复功能， 自动完成 络重构及自愈；新增配电网分析应用功能，包括潮流计算、状态估计等高级应用；升级配电网智能操作票软件；新增配网仿真应用功能，实现配网模拟仿真及调度员、操作员培训应用。新增配网数据接口软件，实现从OPEN一3000 EMS系统导入站内图形、模型的功能；扩充对智能配电网的应用支持，充分考虑分布式能源接入、网络自愈、微网控制等功能。按照IEC 61968/IEC 61970标准建设信息交换总线，改造原有与GIS系统的图模转换接口，实现与GIS系统、PMS系统、营销系统的数据交互。新增停电管理子系统，实现对配网工作流程的全过程管理。原系统数据移植，软件更新并切换至升级后的系统。

(2)硬件部分

新增历史数据服务器2台；新增数据镜像服务器1台；新增SCADA服务器3台；新增数据采集服务器4台；新增磁盘阵列及光纤交换机1套；新增通信接口服务器2台；新增配电网高级应用服务器2台；新增配电网管理应用服务器2台；新增一批调度、维护使用的LINUXI作站共l6台。原有设备利用情况为将原2台SCADA服务器IBM P55A移作安全区III接口服务器使用，原有交换机继续使用。升级改造后的配电网自动化系统结构如图2所示。

图2完成升级改造的配电自动化系统图

4 实施效果

通过对配电自动化系统改造，实现对配电网的实时监控，提升配网调度安全性，避免由于支撑信息不足造成的“盲调”现象； 自动确定和隔离故障点，实现自动恢复供电；初步测算扣除人工现场故障巡视和现场操作造成的故障停电时间， 实施配电自动化后，试点区域用户平均故障停电时问可减少至0.07 h/户•年，供电可靠率达99.9949％，用户平均停电时间O.4498h/户•年。试点方案实施后取得明显的经济效益和社会效益。通过试点的实施，锻炼培养了一批高素质的运行人员， 为进一步在该市实施智能配电网自动化改造奠定了基础，从而全面实现智能配电网自动化工程建设。