營配合一模式智能供配電支持系統的應用

胡紅濤

（廈門電業局 思明供電分局，福建 廈門 361004）

1 鼓浪嶼地區供配電管理結構

鼓浪嶼島是著名風景區，又是一個獨立的行政區，廈門電業局鼓浪嶼供電所擔負著全島的供配電管理任務。鼓浪嶼是一個營配合一的供電單位，配電網絡結構簡潔清晰，由廈門島110 kV鴻山變電站10 kV母線通過2條海底電纜引入該區配網主結點大德記開關站鴻鼓I回901、鴻鼓II回902間隔。大德記開關站10 kV母線分段運行，由903、904間隔饋出10個環網開關站“手拉手”聯接的簡單環網對全島供電。環網如圖1所示。

圖1 鼓浪嶼環網圖

2 系統介紹

鼓浪嶼配電綜合管理系統于2002年開始建設，是以城鎮地理信息系統（GIS）為平臺，綜合集成了配電自動化子系統、負荷管理子系統、配變監測子系統、載波抄表子系統、配電綜合分析子系統及上層管理系統——綜合分析應用子系統，共安裝配電自動化終端11臺、配變監測終端18臺、負荷管理終端28臺、載波抄表模塊2765套，終端采集全面覆蓋了鼓浪嶼配電網的所有管理對象。

2.1 主站系統

該系統主站設置在廈門電業局調度大樓，目前由2臺自動同步的服務器、2臺熱備份通信前置機、4臺管理工作站組成。系統運行過程中產生的客戶檔案、終端配置參數、運行數據都保存在數據庫服務器中，并設立了專門服務器，實現與全局MIS網聯網，該服務器上的數據庫與主數據庫每30 min同步更新一次，保證其他部門客戶獲得數據的實時性。

2.2 遠程工作站

在鼓浪嶼供電所設置遠程工作站，讀取廈門電業局大樓主站的運行管理數據，方便鼓浪嶼地區人員的日常運行管理工作。

2.3 軟件系統

軟件系統采用WINNT操作系統，數據庫采用SQL SERVER系統，并充分利用了RDMS（大型關系數據庫）使各專業子系統結構統一，以達到為上層管理軟件服務的目的。系統還采用了COM組件技術，模塊化設計，可自由添加所需功能，便于系統功能拓展。

2.4 系統通信

由于地處海島，地形條件較為復雜，各子系統的通信及服務的要求也不盡相同，通信協議不同，采用的通信方式也不同，通信系統較為復雜。

●主站與遠程工作站之間采用一點多址微波通信。配電自動化子系統為了滿足配電網終端與主站系統之間通信系統的高可靠性、安全性和實時性的要求，采用海底光纜專用通道。

●配電自動化系統通信采用環形光纖通信系統及一主一備的雙環網結構，形成具有自愈能力的通信網絡系統，具有極高的傳輸可靠性。

●負荷管理子系統、配電檢測子系統、載波抄表子系統集中器與主站的通信采用無線電通道。

●載波抄表子系統與集中器的通信采用電力線載波通信。

2.5 數據采集系統

負荷管理終端采用法國施耐德公司的TALUS-200型終端，配電監測終端、配電自動化終端、載波抄表模塊采用南京新聯電子公司產品。

2.6 專業子系統

（1）環網自動化子系統：包括SCADA功能、DAS功能，對10 kV配電網進行在線實時監控，在配電網發生故障時，可自動進行故障的查找與定位，自動隔離故障區域及配電網絡重構，可在30 s內對非故障區域恢復供電，整個過程實現自動化，無需人工干預。與以往人工相比，時間上大大縮短（人工對非故障區域恢復供電花費的時間平均2 h以上），極大提高了供電可靠性，保障電力可靠供應。

（2）配變監測子系統：配變監測系統的管理對象為鼓浪嶼全網的公用配電變壓器，在其底層通過配變監測終端采集配變數據，由終端完成對配變的監測；上層通過軟件實現對整個配變監測系統的管理和數據統計分析功能。

（3）載波抄表子系統：遠程載波抄表系統的管理對象為居民電能表，在其底層通過載波模塊和載波集中器采集居民電能表數據，實現對居民電能表的遠程自動抄讀；上層通過載波軟件實現對居民電能表的統一管理。

（4）負荷管理子系統：負荷管理子系統的管理對象為鼓浪嶼全網的專用變壓器客戶，在其底層通過負荷管理終端完成對大客戶用電狀況的監測與控制，實現對大客戶用電的當地閉環控制等功能；上層通過負荷管理系統軟件實現系統的管理、數據統計、數據分析等功能。

（5）GIS系統：采用國際較為先進的ARCINFO/Map Objects地理信息工具，在各專業子系統的基礎上，通過GIS系統的建設，利用現代計算機圖形和數據庫技術，實現系統的高度集成，利用地理信息系統來體現整個配電管理系統的綜合應用，達到4個子系統的完全融合。

系統結構如圖2所示。

圖2 配電綜合管理系統圖

3 系統運用

3.1 配電自動化系統

采用國際上較為先進的電流型系統，具備故障識別、故障隔離、網絡重構基本功能，在實際的應用中徹底改變了原有的運行管理模式及故障處理模式，減少了停電時間，提高了供電可靠率。

3.2 配電監測系統

對配電變壓器的監測，過去采用人工到現場利用手攜儀器儀表進行采集，存在采集時段不完整、數據可靠性差及人員安全的問題。通過配變監測系統的實用化，一方面改變以往人工每月一次到現場測量數據的工作方式，大大減輕工作人員負擔，并降低工作的危險性，同時大大提高數據采集的頻率（從1月/點提高到15 min/點），保證數據能準確反應變壓器的運行情況；另一方面，變壓器的在線實時監測，便于工作人員及時發現供電故障，保證電能的可靠供應，提高配電系統的運行管理水平。

3.3 負荷管理子系統

除了實現傳統的“三遙”功能外，該子系統在營銷管理方面也得到充分利用。

全島共28戶專用變客戶已實現遠程抄表并直接用于收費，通過與數字電子電能表的RS485接口的連接，可將該電能表當前的指針讀數實時抄回。抄表的數據準確可靠，未發生一宗抄表差錯。

系統成為DSM管理的重要工具。電力需求側管理現在已日益提升到一個新的高度，電力負荷管理系統對用電需求側有著很強的針對性和實用性。利用電力負荷管理系統可了解電力客戶的負荷曲線變化情況，及時獲得電力客戶的用電信息，分析典型電力客戶的日負荷曲線、分時電量及最高、最低負荷等關鍵數據，反映特定電力客戶隨市場、經營情況、宏觀政策等諸多因素影響導致的用電變化情況，以及季節、天氣、節假日對用電狀況的影響，為負荷預測提供典型樣本，為有關部門提供決策依據。2010年，用電檢查人員根據客戶負荷曲線圖發現，鼓浪嶼商城負荷與2009年同期相比有較大增長，用電檢查人員及時走訪客戶，為客戶提供配變增容技術方案，積極引導客戶合理、經濟、科學用電，同時開拓了電力市場。

3.4 載波遠程抄表子系統

鼓浪嶼轄區共有電力客戶5853戶，經過系統逐年建設，現已安裝載波抄表模塊2769塊，接近總客戶數的一半。

為了確保該系統實施遠程抄表的數據庫準確性，在建立該子系統客戶信息檔案的過程中，采用直接讀取廈門電業局營銷管理系統電費檔案數據庫中的客戶檔案信息，保證客戶檔案的唯一性，只加入模塊抄表信息，并制訂了詳盡的《鼓浪嶼配電綜合管理系統遠程自動抄表實施方案》，分3階段實施。第1階段，載波終端表計，脈沖采集低度設置工作階段；第2階段，抄表數據跟蹤考核階段；第3階段：實用階段，實用階段規定了一年的雙軌運行，即抄表員仍須到現場手工抄表，指針仍然進營銷管理系統，營銷管理系統應將鼓浪嶼地區配電綜合管理系統的自動抄表指針與手工抄表指針進行核對，誤差范圍在誤差電量±5%內則為有效指針，按鼓浪嶼地區配電綜合管理系統的自動抄表指針計費，如超出此范圍，則使用抄表員所抄指針計費，并應打印出誤差清單，供維護人員處理。經過1年左右的運行，現已基本實現載波抄表指針用于電費結算。

3.5 GIS系統

統一了與SCADA/配網自動化的集成、負荷管理/配變綜合監測系統的集成、載波抄表系統的集成，實現了與生產MIS及用電MIS系統的接口及數據交換，實現了實時數據采集及控制。將用電信息、配電信息、表計模塊等疊加在空間數據庫中，通過地址匹配的方法，把GIS和用電系統及鼓浪嶼供配電綜合管理系統的4個專業子系統緊密融合在一起，一方面保證了GIS系統共享用電系統及4個專業子系統的數據，另一方面又為用電系統提供了GIS信息和GIS服務?，F各專業子系統已能在GIS平臺下完成諸如遠程抄表、負荷遙測、遙信、遙控、系統對位等功能的操作，它提供的友善界面、清楚明了的圖象信息，大大方便了運行管理人員。

在設備巡視管理方面，GIS采用了數據智能分析系統組件，對任意給定的巡視點進行分析，給定最佳巡視路線。

在業擴需求方面，系統能對客戶申請的基本信息，自動生成業擴方案，包括最佳電源點、接線方案、工程材料數量等信息，方便了營業勘查人員，并能及時把信息反饋給客戶，在營銷管理及優質服務方面，適應了當前信息化管理的形式，發展了業務開發與決策一體化的營銷模式，成為營銷管理現代化的重要工具。

3.6 綜合分析應用子系統

在上層利用數據倉庫、數據挖掘等技術，通過配電綜合軟件對各專業子系統數據進行二次提取、加工，實現以下功能：10 kV級電網線損自動統計（分析最小時段達到30 min/點）、配變臺區線損自動統計（0.4 kV級電網）、10 kV級電網電壓合格率自動統計及10 kV級電網供電可靠率自動統計。

4 發展方向

4.1 加強分析管理

在保證系統安全可靠運行的前提下，將系統采集的大量資源進行綜合處理和分析，必須使采集的數據得到充分和有效的利用。有了對數據資源的長期需求，就能保證系統在一個良性的環境中生存，在用電營銷管理的電費結算、催繳、電量分析、營業預測、用電檢查、負荷管理等方面，在配電管理的設備巡視、實時監測、供電可靠率、電壓合格率、線損率分析等方面不斷加強管理，以提高設備管理水平和客戶營銷優質服務質量。

4.2 實現數據充分共享，并與其他系統互聯

致力于改變信息孤島的普遍現象，在現有的Web發布系統的基礎上，還應實現與廈門電業局配網調度SCADA系統互聯、與電量統計及與其他系統（如：銀行收費系統等）互聯。

5 結束語

通過系統的建設，充分利用及優化資源，將科技進步轉化為生產力，將通過系統實施而節約的勞動生產力應用于加強基礎管理及經營管理上，使之真正成為供電企業現代化管理的重要工具。