基于电网全景模型的服务调度系统设计与实现

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月7期   作者:马欣
[导读] 电力市场化的发展,业务流程敏捷性的要求逐渐提高,同时随着智能电
        摘要:电力市场化的发展,业务流程敏捷性的要求逐渐提高,同时随着智能电网战略的实施,电网一体化特征日益明显,电网调度控制复杂性大大增加,这些都对调度技术支持手段提出了更高的要求。各调度中心必须通过技术手段实现调度中心之间以及调控中心内部信息集成与共享,为电网调度运行人员提供全面细致的电网状态,并提供相应的辅助决策支持、控制方案和应急预案等,实现多维度全景监视、综合智能预警和大电网协调控制。
        关键词:电网全景模型;故障处理;客户服务;应急处置;
        为了提升大面积停电时故障处理和客户服务的管理水平,文章提出建设一种以主配网信息拓扑为基础的信息系统,该系统开发了停电信息集市、客服应急事件管理、故障信息发布、停电可视化监控、统计分析和移动作业等功能,实现了停电信息自动传递、内外部信息一键发布、停复电进度可视化监控、停电影响自动统计分析及现场高效作业。经实际应用证明,该系统在管理故障处理、客户服务和应急处置方面发挥了重要作用。
        一、电网全景模型的构建
        构建了一个以企业范围的公共信息模型(ECIM)为基础,遵循南方电网公司统一电网信息模型规范,并综合利用可缩放矢量图形(SVG)、CIM/XML、实时数据库等技术建立了电网图元、公共数据对象编码和界面集成等规范的图模交互中心。该图模交互中心通过信息集成平台把分别保存在生产管理系统、生产系统、GIS系统和营销系统中的从500 kV电网设备到220 V低压用户的信息进行逐层无缝跨系统集成。该图模交互中心基于现实空间中的全电网结构,将电网管理中关键的管理数据和信息纳入ECIM空间,利用ECIM规范将这些数据和信息规范统一的存储、管理,同时将各来源系统数据通过一定的适配工作接入统一库表中,并对数据进行校验检查,将错误数据返回业务系统处理,严格把关数据质量,然后对进入图模交互中心的各系统数据进行对应分析以及拼接分析,图模中心根据相应拼接结果,对模型数据进行整合,导出基于CIM/XML的全电网统一模型。电网全景模型拼接机制如图1所示。
       
        图1电网全景模型拼接机制
        电网全景模型建立了一套完整的CIM模型空间,为电网数据的图形化提供坚实的基础,结合地理信息数据和图形,可以形成一个完整的基于地理空间的电网图形,并且能够提供基于电网的拓扑分析功能,依据电网拓扑,还可以生成电气逻辑接线图,组建电气拓扑空间,简洁明了地体现全电网的拓扑连接情况,并最终实现围绕ECIM模型空间,从电网现实空间到电网地理空间最终到电气拓扑空间的电网四度空间管理,为电网的管理、监测和分析提供统一视图。
        二、功能设计及实现
        基于电网全景模型的服务调度系统包括6个功能模块,由于工单管理、短信中心和统计分析使用Java技术根据固定业务模型实现即可,故只对故障停电智能识别算法、停电信息集市、停电可视化监控和客服应急处置管理的实现方式及效果进行阐述。
        1.故障停电智能识别算法。为了提高故障停电信息传递效率,提出一种故障停电智能识别算法进行故障停电自动识别,以取代传统的人工识别方法。该方法实现有2个关键要素:(1)建立电网全景模型,实现主配网之间信息交流畅通;(2)建立馈线停电判定规则专家库。要素(1)在文中已得到解决,要素(2)在相关配网调度的专家帮助下也得以建立:即首先判断母线的电压是否正常,如果母线电压为0,则可断定该母线下所有馈线都中断供电,识别出为主网故障停电事件,然后通过电网全景模型分析该主网故障影响的10 kV馈线及用户,并形成完整信息的故障停电事件进入停电信息集市;如果母线电压正常,则进一步判断该母线下与馈线连接的断路器状态,如断路器状态为“分”,则对比前一监控时段该断路器是否是“合”,如果是,则与其连接的馈线都中断供电,识别出为配网站内中压故障停电事件,然后通过拓扑分析该中压故障停电事件影响的范围及用户,并形成完整信息的故障停电事件进入停电信息集市,如果前一监控时段该断路器仍然是“分”,则该断路器状态一直没带负荷,可以过滤;其他情况都视为馈线正常供电。在具备电网全景模型和故障停电判定规则后,系统便可自动识别出故障停电事件。首先从自动化系统中获取事件顺序记录(SOE)保护动作信号和遥信、遥测信息,并根据SOE保护动作信号触发故障停电判断;然后把产生SOE保护动作信号对应设备的2个检测周期的遥信、遥测信息与电网全景模型和馈线停电判定规则综合起来进行分析,便可获取停电的馈线及停电受影响范围和用户情况,最后把自动识别出来的停电馈线与正在发生的计划停电的馈线进行过滤,便可获得故障停电的馈线信息,最终汇总到停电信息集市。
        2.停电信息集市。停电信息集市集成了来自主网生产系统的主网计划停电,配网生产系统的配网计划停电、错峰限电、临时停电、低压故障停电,营销系统的欠费停电和营销稽查停电以及自动识别的主配网故障停电信息及停电影响的客户信息等,同时提供多条件模糊查询方式,方便服务调度人员查找过滤停电事件,所以停电信息集市是服务调度系统的信息源头,信息直观查看和快速过滤是停电信息集市最关注的问题。为此提出使用卡片式展示方式实现停电信息集市展现层,以为用户提供更好的信息查看体验。同时通过建立数据库索引,对查询条件进行多表联合查询和关键字集合,并在此基础上进行二次查询获取最终结果,该方式既可保证数据的实时性,也可保证查询速度,以提升用户体验。
        3.停电可视化监控。提出的停电可视化监控模块是以Web GIS平台为基础,并结合电网拓扑关系、故障预警信息、各类停电信息、客户信息和抢修过程信息,实现故障预警监控、停电设备监控、停电范围监控、停复电进度监控、重要用户监控和重点关注用户监控等功能;结合计量数据和用户报障实现低压停电预警、低压用户报障追踪的低压停电监控功能;结合GPRS实时数据实现对发电及抢修车辆资源位置、使用状态、派工情况等信息的车辆资源监控功能;结合抢修过程中涉及的物资配件查看、物资配送过程跟踪、物资配送统计及评价等信息实现物资调配监控功能。
        4.客服应急处置管理。为更好地实现客服应急处置的流程化、可视化管理,提出利用SVG技术实现应急处置工作台,该工作台与可视化电网监控、短信平台、统计数据报表等模块进行数据通信,并通过单点登录、功能链接等方式与其他各模块进行集成,实现数据在不同数据库之间流转,最终实现把应急处置过程中所有的工作内容,包括应急响应令发布、停复电监控与调配应急发电设备等固化到应急处置工作台。当停电信息集市中故障停电影响达到一定程度时,系统后台触发器根据预定好的规则向客服应急处置管理模块中新增相应客服应急处置事件,该事件通过工作流审批后便进入客服应急处置工作台,工作台上的任命从故障处理过程中获得相应信息,按预定规则提示工作人员应该进行哪些操作,工作台根据工作内容的处理状态进行可视化展示和自动跳展,实现工作流程化进行,减少应急处置过程中忙中出错的机率。
        总之,基于电网全景模型的调度系统是以统一的主配网电网信息拓扑为基础,实现了对主配网故障和营销服务集中进行监控、预警、调度以及应急状态下的服务响应、现场抢修和指挥监控。此系统的应用提高了供电局有限公司故障管理的监控水平、现场作业的支撑水平、客户服务的管控能力与应急处理的能力,满足客户服务管理和应急处置运作的可视化和流程化需求,提升客户服务水平和客户满意度。
        参考文献:
        [1]王红.基于电网全景模型的服务调度系统设计与实现.2019.
        [2]张杰.配电网馈线自动化故障处理模式的比较及优化.2019.
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