配电自动化主站系统差异性对比研究

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者:张宏宇
[导读] 为有效提升配电网自动化主站系统使用以及运维效率,针对目前国内配电主站不唯一性
          
           张宏宇
           国网通辽供电公司  内蒙古  通辽市 028000
           摘要:为有效提升配电网自动化主站系统使用以及运维效率,针对目前国内配电主站不唯一性,对比国内常见的配电网主站系统,对比差异性,为各个配电网系统的使用用户提供较直观的对比说明,也为配电网主站系统的使用提供方便性。
           关键词:配电自动化主站;对比;差异性研究;
           前言
           配电自动化是集中了计算机、自动控制、数据通信、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统,主要利用现代通讯技术,实现对配电系统的检测和控制,进行信息集成,以实现配电系统的科学化管理。配电自动化主站系统是实现配电自动化功能的人机接口(数据存储与处理)具体应用功能集成等的计算机系统,它包括主站系统的软件与硬件平台(网络平台)实现的应用功能以及主站系统的安全保护与防范措施等具体内容。
           一、结构
           1.硬件结构
           采用技术先进的电力系统通用的、可靠的、符合工业标准的硬件设备。主要包括服务器、工作站、网络设备和采集设备。服务器及工作站大多采用多CPU硬件系统,又可分为前置、数据库和应用服务器。服务器和工作站可单独配置。工作站是负责系统诊断,控制系统状态的窗口,可根据实际情况配置调度员工作站、维护工作站以及计划检修工作站等。可根据系统规模、性能约束、功能要求进行配置服务器和工作站。前置系统;由前置网络设备(交换机或路由器等)、通道接入设备等组成;可进行冗余配置重要设备,采用双电源;支持包括模拟、数字、无线、网络等方式的不同通信方式;通道便于测试,具备完善的防护措施;易于扩充,软件不需修改。网络设备;交换机或路由器。时钟同步装置;冗余的GPS或北斗系统时钟,具备网络对时功能。二次安全防护设备;防火墙,专用安全隔离装置;远程维护。其他设备;网络打印机等其他必要设备。
           2.软件结构
           支撑平台是核心,可分为总线层和公共服务层。总线层分为集成层和数据层。总线层;集成层是一种交互机制,主要为各公共服务单元、各应用系统以及其它不同制造商生产的软件之间提供规范化的标准。数据层由实时、商用数据库以及访问中间件构成,为应用者提供适当的数据访问服务。公共服务层;公共服务层是各种工具,主要为应用软件各种服务(显示、管理等)提供的,如图形界面、告警服务等。
           二、主站系统的需完成功能
           采集并控制配电网实时数据。主站会接收到来自通信系统和终端设备关于配电网的实时状态信息,包括运行数据、配电开关状态和保护动作信息等,从而进行对配电网络的远程监控。在主站控制的方式下,提供馈线自动化功能。当线路出现故障时,用于快速定位、隔离故障,并恢复非故障区的供电。这就要求此功能在各种复杂的网络中都能适用。管理配电地理信息。要分层次地对包括统计、查询在内的所有配电网络和配电设备进行管理。分析配电网应用。分析计算系统采集的运行数据,向调度员提供较优决策,包括:仿真培训、潮流计算、网络拓扑、无功优化和状态评估等。配电网与输电网各有各的特点,所以能量管理系统与分析配电网应用的算法是不一样的。与其他应用系统接口。为满足生产和管理的需求,为供电企业内部提供其他部门的配电网信息,配电主站系统就必须与其他系统实现数据的交换。配电网主站的建设在规划时要对系统的实用性、安全可靠性和易扩展性进行充分的考虑,总之,应符合统筹规划分布实施的要求。
           三、系统对比
           1.人机界面
           A、B系统均可通过总控台登陆,包括图形浏览器、数据库、告警查询定义、检索器等,现从数据库做具体分析,主要体现在表信息维护,实际电网信息包括变电站、大馈线、中低压设备等设备信息。B系统将主配网设备合并在一个数据库表中,例如厂站表:通过变电站、用户站类型区分变电站、大馈线、环网柜、电缆分支箱等设备;断路器表:包含主网断路器和配网开关、配网刀闸等;母线表:包括主网母线和配网母线。A系统按照主网配网设备分开的原则,将主配网设备存入不同的数据表中,主网断路器存于断路器表,配网开关存于配网开关表,而非一并存入断路器表中。


           2.画图建模
           画图建模包括厂站建模、馈线建模、图形绘制、设备信息入库等方面,两系统均在数据库新建设备信息,通过检索器关联设备。以绘制配网单线图为例,B系统命名为BD.线路图.dx.pic.g,A系统命名为BD线路图.sln.pic.g,两者命名有差异。B系统数据需要先发布到模拟态,校验后存入关系型数据库,而A系统数据直接存入实时型数据库。另外,例如图元和图形连接线等方面也有区别:
           (1)B系统图形设备显示的是主网设备(例如刀闸),图形g文件设备标识为Disconnector,而A系统设备标识为ZhaiWaiDaoZha,图元相应也有所区别:PD_刀闸.gld.icn.g:PD_刀闸和PD_刀闸.zwdz.Icn.g:PD_刀闸。
           (2)B系统交流线段A的0端连接两条连接线,1端无连接线(无其他设备/连接线与1端连接),在A系统中查看B系统对应的图形文件可正常显示图形构造,但手动拖动交流线段A时,显示不正常,可见交流线段的一端连接了2条连接线。
           3.权限管理
           权限管理提供基于对象(模型表、图形、流程等)的权限控制,提供基于物理节点(工作站、服务器等)的权限控制,通过功能、角色、用户、组等多种层次的权限主体实现多层次权限控制,通过系统管理员、安全管理员等不同类型角色划分,实现了权限三权分立、相互制约的功能。两系统均可通过划分责任区定义不同用户管辖权限,但细微差别在于:B系统:不同角色的不同用户在登陆图形浏览界面可显示不同画面,区分不同用户。A系统:不同角色不同用户在登陆图形浏览界面可以显示相同的默认画面,通过更改同一配置文件,不同工作站登陆可以显示不同的操作画面。
           4.点号生成工具
           配电自动化系统接入一批次同类型终端,终端上送的遥信遥测等数据有一致性,故可通过点号生成工具批量导入终端信息,点号生成前配置对应的点号模板,录入点号时使用对应的模板。B系统涉及需要数据库添加的自定义遥信、自定义遥测的数据,在点号生成工具中可以直接添加,并自动存入数据库,直接在此工具界面录入信息。A系统不能在点号生成工具中添加自定义遥信、遥测定义关键字,需要在关系型数据库添加后,刷新点号生成工具,展示添加的自定义遥信、遥测信息。
           5.图模校验、设备异动管理、图模发布
           (1)校验
           两系统均可校验设备参数完整性:统计同一类型中的同名设备;统计配网设备中电压等级为空的设备;统计配网中设备节点号均为-1的设备,统计节点号不等于负1,但未能追溯到任何出线开关的设备;检测未与馈线段连接的主网负荷、检测任何一端连接的设备≥3个的馈线段、配网开关、配变;统计无法找到电源点(主网母线)的配网设备;
           (2)异动
           两系统在导入图形时可以自动校验打印报错信息,包括所属馈线属性缺失、设备名字过长等,可以显示导入具体的数据信息,包括增删改设备信息;
           (3)图模发布
           A系统:系统中只要有一台工作站图模更新后,其余服务器/工作站的图模立即进行同步更新,不需要进行一系列耗时发布操作,而B系统在图模发布操作中耗时相对较长。
           结束语
           虽然配电自动化系统之间存在差异,但是不同系统之间相似点较多,从运维方关注的是底层的模式,但是从用户以及系统培训操作方面来考虑,更多的关注的是系统最直接的操作简便性以及可维护性,只要熟悉系统之间的差异性,对于用户来说,可以自由切换系统,达到系统满足用户体验以及需求性的目的。
           参考文献:
           [1]黄汉棠,等.地区配电自动化最佳实践模式.北京:中国电力出版社,2011.
           [2]范明天,张祖平.中国配电网发展战略相关问题研究[R].北京:中国电力出版社,2008.
           [3]刘建.配电网自动化新技术[R].北京:中国水利水电出版社,2004.
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