新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现探究

新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现探究
发布时间：2022-03-17T06:51:22.124Z 来源：《中国电业》2021年23期作者：王新宇[导读] 伴随我国社会经济的快速发展和进步，社会对电力能源有了更大的需求
王新宇
广东电网有限责任公司东莞长安供电局广东东莞 523000摘要：伴随我国社会经济的快速发展和进步，社会对电力能源有了更大的需求，对配网自动化也提出高标准要求。

在电力系统的不断发展中，配网自动化是发展的重要方向。

配网管理系统属于电力系统中的核心构成部分，而配网自动化的实现具有较重要的价值和作用。

结合这些情况，本文重点对新一代配网自动化及管理系统的设计和实现进行了深入的分析与探究，望可以为配网自动化的实现及管理水平
的不断提升提供一定的参考。

关键词：配电网；自动化；管理系统；设计和实现配网自动化与管理系统是配网系统中较重要的构成内容，对整个配电系统的有序运行所发挥的作用是不容忽视的，基于此可以充分提高供电安全性及电能质量。

但是因为受不同因素的影响和限制，如管理体制与技术方面的因素，尽管我国对配网自动化及管理系统投入了很大的资金，然而却未取得预想的效果。

1、传统配网管理系统存在的不足1.1 DA+SCADA系统存在局限性 SCADA系统确切地说就是数据的采集和监控系统。

DA可以自动处理配网中的一些故障。

针对配电线路故障形成路段，DA能够将其分隔开，同时在此时恢复未出现故障路段的正常供电，通过这缩短停电时间。

DA属于配网管理系统众多功能中最基本的功能，因为资金上的投入不够充分，所以，导致DA覆盖面非常有限。

在现实中DA仅可以对日常调度中的小部分内容有效，由此造成投入与产出比例严重失衡。

在我国经济相对发达的一些城市，如北京、上海、广州等一线城市，平均停电时间较短，而且有的城市根本没有停电的情况发生。

可与发达国家供电水平相媲美。

然而从全国的城市与地区可以看出，仍然存在很大差距。

对于我国的配网自动化来说，DA覆盖范围并不大，而且也不具备强大的互动水平，停电时间比较长[1]。

1.2 GIS系统存在局限性
我国配网规模较大，而且非常复杂，同时分散性较大。

对于配网运行方式上存在很大差异。

只依靠经验来实施配网管理并不合理。

GIS 系统能够提供可呈现不同类的地理信息模型，此模型可为配网管理提供基础的参考，通过这样对配网设计、施工和检修等操作实施高效管理。

我国对配网管理中的GIS系统应用实施了进一步的探究，然而却并不具备所期望的理想性能与平衡性的发展趋势，缺少代表性参考实例。

管理方式通常都是依据图纸来完成的。

之所以形成这种情况，主要是因GIS系统与数据采集、监控系统都缺少信息沟通所造成的。

1.3 存在信息孤岛情况
配电网管理系统对配电网内全部信息实施整体覆盖，如生产、运行、调度与服务等。

对于各类信息的存储基本都是通过各部门子系统来实现的。

如数据采集和监控系统对实时性信息实施存储，GIS系统对设备信息实施存储。

因为缺少健全完整的顶层系统，致使以上三个子系统都是由不同部门所管理，如此从客观层面来看，一定会形成信息孤岛现象。

现时期，配网自动化主站系统处在屏蔽状态，国网开发商处于垄断地位，由此便形成了供应商紧张的局面。

所以，相续推行的子站产品仅达到了一小部分功能，并没有哪一款产品可以同时实现对SCADA、GIS及MIS的集成。

这类问题的主要形成原因是标准不统一所导致的，而且各公司所生产的产品不能实现相互兼容，造成根本不能顺畅交流与信息共享。

所以，针对信息孤岛问题的解决需要不断跟进与探索[2]。

2、新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现分析2.1 配网自动化及管理系统结构设计
配网管理系统不但是信息管理系统，而且还是安全开放型平台，可以对各类高级服务实现良好的应用与实施。

利用配网功能，如数据库的访问权限、应用程序接口API、封装底层通信等，可对各应用程序进行充分高效的应用，通过这样来满足不同的用电需求。

2.2 配网自动化及管理系统实现2.2.1 网络管理子系统的实现
公共对象请求代理可以同时兼容不同网络设备，把信息通道设置于各设备中，可更好的保证数据传输安全可靠性。

利用网络管理子系统，除可保证信息间实现良好交互，同时还可保证NAP功能的有效达成。

另一方面，通过在网络管理子系统中有效利用程序接口，可以促进自定义程序与上层软件实现信息共享。

在网络管理子系统中，数据中转功能也在此情况下得到实现。

同时担负网络通信，通过模块化组件的应用来接入网络管理系统[3]。

2.2.2 分布式实时数据库的构建
数据采集和监控系统主站可对数据实施收集与处理，此系统中主要融合了DA服务器、GIS服务器、RTU服务器及报表工作站等设备。

配网管理系统对于数据的要求是实时性和专业性，分布式实时性数据库能满足配网管理系统的数据实时性需求。

另一方面，配网管理系统还需对一些历史性数据实施保存，所以可利用商业数据库来实现这一要求。

顶层数据中心是把RTDB设置于网络管理子系统及应用子系统间，同时借助分布式实时数据管理构建配网数据处理子系统[4]。

2.2.3 C++Wrapper
C++Wrapper具备配网管理系统移植功能，这对于网络平台或计算机平台移植非常有帮助。

把C++Wrapper合理地引入到配网管理系统与OS间，可有效隐藏好操作系统不足。

C++Wrapper存在很多逻辑性结构，如线程管理、进程管理、内存管理及网络通信等。

C++Wrapper与Java虚拟机有所不同，C++Wrapper可嵌入配网管理系统，由此提高系统整体运行效率。

在实施新系统移植时，需对整体系统实施重新编译。

2.2.4 应用系统的构建
各类高级应用子系统，如Web子系统、图形子系统、负荷预测及配电潮流等系统的构建，是新一代配网管理所具备的独有特点。

本文重点对Web子系统、图形子系统进行了探究。

新一代配网管理系统主要是将Web作为标志。

如此便需要系统浏览器可以完成Web浏览。

用户通过Web浏览器查阅和修改本地或是异地数据，在此过程中，主要是通过表格与曲线的方式来显示数据信息，利用不同颜色来区分状态。

Web服务主要是基于组件方式构建包含多组件，如EIB组件模型，此方式的应用可提升配网系统兼容性。

图形子系统对于SCADA来说是较重要的构成部分，可促使SCADA发挥较重要的作用。

此系统可采用直观的方式呈现配网实时运行状况，并且还可使不同需求实现交互。

图形子系统需实时呈现电子元件运行实况，同时还要把电力系统参数变化呈现出来，主要以曲线方式呈现。

图形子系统依托Document或是View设计理念，来处理数据，同时对应用数据进行分离，之后以图形的方式呈现。

在此过程中主要是以数据来当作服务器，通过应用Java Applet来优化图形显示，基于此构建Web子系统，同时完成远程管理目标。

结语
总体来说，如想促使配电网实现稳定高效运行，提升送电效率和质量，配网自动化的有效实现是非常重要的，为此新一代配网自动化需从管理及技术等各层面实施分析与探究。

基于配网数据采集和监控系统，通过构建分布式实时数据库，利用科学的方式来使GIS与管理系统实现集成，并同时通过信息发送与接收来达到信息共享的目的。

参考文献
[1]蒋晓平.配电网自动化技术的技术特点与系统结构[J].中国新技术新产品，2018（23）：12-13.
[2]何彦平，王伟军，赵小莉，等.配电网自动化应用中存在的误区及措施研究[J].通信电源技术，2019（3）：279-281.
[3]张新波.探讨新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现[J].内燃机与配件,2017(23):119-120.
[4]黄逍遥.新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现[J].电器工业,2017（08）：65-67.。