配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)與PMS開關(guān)量推送的研究與探索

夏惠惠，夏陳喆，鄭 圣，林 群

（國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司，浙江 溫州 325000）

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)與PMS開關(guān)量推送的研究與探索

夏惠惠，夏陳喆，鄭 圣，林 群

（國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司，浙江 溫州 325000）

通過對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）及中間環(huán)節(jié)的分析，闡明了將配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)將開關(guān)變位信息和設(shè)備拆掛牌數(shù)據(jù)推送至PMS系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方式，并探討了實現(xiàn)該功能之后所帶來的益處。

配電網(wǎng)；自動化系統(tǒng)；生產(chǎn)管理系統(tǒng)；開關(guān)變位；設(shè)備拆掛牌

0 引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，配電網(wǎng)（以下簡稱配網(wǎng)）調(diào)度在原有基礎(chǔ)上不斷變革。通過專題圖和自動化系統(tǒng)的相關(guān)圖模交互接口，PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）配網(wǎng)專題圖成圖后將4類圖模數(shù)據(jù)（包括供電范圍圖、系統(tǒng)圖、單線圖、開關(guān)站圖）導(dǎo)入配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)了專題圖與自動化系統(tǒng)的“圖模一致”。然而2套系統(tǒng)的同時推進也帶來了一些問題：目前針對配網(wǎng)自動化區(qū)域的操作，調(diào)度人員均在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中實現(xiàn)，而非自動化區(qū)域調(diào)度應(yīng)用則以PMS配網(wǎng)專題圖為準；所有開關(guān)的置位、掛拆牌，調(diào)度人員需在2套系統(tǒng)內(nèi)進行維護，工作量大，而且不能排除人工疏忽和遺漏。若能將配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中開關(guān)變位信息和設(shè)備掛牌數(shù)據(jù)推送至PMS配網(wǎng)專題圖模塊，實現(xiàn)開關(guān)實時狀態(tài)的傳送與共享，則將很好地解決上述問題。

目前溫州城區(qū)還未實現(xiàn)配網(wǎng)自動化全覆蓋，因此配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的接線圖存在自動化覆蓋區(qū)域和非自動化覆蓋區(qū)域2部分。而目前開展的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與PMS的接口開發(fā)工作，其功能是將配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中開關(guān)變位信息和設(shè)備拆掛牌信息傳送到PMS配網(wǎng)專題圖，為單向傳送方式。

1 系統(tǒng)介紹

PMS是一套以設(shè)備管理為核心、涉及電網(wǎng)資源及輸變電等生產(chǎn)業(yè)務(wù)過程的管理系統(tǒng)。專題圖應(yīng)用是PMS的功能之一，可以實現(xiàn)配網(wǎng)專題圖4類圖模的查詢管理、開關(guān)置位、拆掛牌等一系列操作。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要由配網(wǎng)主站、配網(wǎng)終端、配網(wǎng)子站（可選）和通信通道等部分組成，具備配網(wǎng)SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）、FA（饋線自動化)、電網(wǎng)分析應(yīng)用等功能。利用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)“三遙”功能（遙信、遙測、遙控），遠距離對電網(wǎng)運行進行監(jiān)測和控制。

2 傳送原理

電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部基于計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和信息控制大區(qū)。生產(chǎn)控制大區(qū)包括Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)部署在Ⅰ區(qū)；信息控制大區(qū)包括Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)，PMS部署在Ⅲ區(qū)。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與PMS需要在Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的集成。由于Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)加裝了正反方向的物理隔離器，因此必須借助于ESB（企業(yè)服務(wù)總線）、IEB（信息交換總線）和網(wǎng)關(guān)才能完成數(shù)據(jù)的透明訪問。

ESB是一種體系結(jié)構(gòu)模式，支持通信各方服務(wù)交互的虛擬化和管理，它充當SOA（面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)體系）中服務(wù)請求者和服務(wù)提供者之間連接服務(wù)的中間層，是一個靈活的框架，可促進安全可靠的集成，并同時減少應(yīng)用程序接口的數(shù)量、大小、復(fù)雜度，其關(guān)鍵功能是消息分發(fā)、格式轉(zhuǎn)換、動態(tài)路由，能將整個企業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)源聯(lián)系起來，以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享、信息交互和業(yè)務(wù)流程整合。

IEB是一個基于IEC 61968/61970標準的應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)的解決方案，在已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)管理的流程化。IEB保證在一個異構(gòu)的環(huán)境中實現(xiàn)信息穩(wěn)定可靠地傳輸，屏蔽掉用戶實際硬件層、操作系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層的差異，為用戶提供一個統(tǒng)一、標準的信息通道，以便實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用互聯(lián)和應(yīng)用整合。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與PMS之間的數(shù)據(jù)傳送原理見圖1，整個過程為：各地市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)把最新數(shù)據(jù)斷面打包到消息體中，并將JMS消息推送到各地市的IEB上。電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)消息通過IEB穿透信息安全物理隔離裝置，經(jīng)過IEB網(wǎng)關(guān)，發(fā)送至ESB的JMS消息隊列。ESB將電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)消息傳送至PMS平臺的電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)接收服務(wù)單元，再由PMS完成相應(yīng)處理。

圖1 數(shù)據(jù)傳送過程

3 實現(xiàn)方式

3.1 開關(guān)變位信息

目前溫州供電公司對開關(guān)變位信息的推送采用全量推送和實時推送2種方式。全量推送是指由配網(wǎng)自動化系統(tǒng)按設(shè)定時間間隔把最新數(shù)據(jù)斷面向PMS推送，而實時推送則是在開關(guān)發(fā)生變位時由配網(wǎng)自動化系統(tǒng)向PMS推送變位信息。

3.1.1 實時推送方式

配網(wǎng)主站系統(tǒng)將開關(guān)變位信息采用E語言以Webservice方式主動推送至IEB總線，IEB總線接收到來自配網(wǎng)主站系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)報文后，經(jīng)過跨區(qū)流轉(zhuǎn)傳輸?shù)舰髤^(qū)。Ⅲ區(qū)的IEB總線將實時數(shù)據(jù)主動推送至PMS的Webservice接口。Webservice接口接收到實時數(shù)據(jù)報文后，對報文進行解析，將數(shù)據(jù)入庫，并做后續(xù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用操作。消息流向為：配網(wǎng)自動化系統(tǒng)→IEB總線→PMS。

3.1.2 全量推送方式

配網(wǎng)主站系統(tǒng)按可配置時間間隔將開關(guān)當前狀態(tài)信息采用E語言以Webservice方式主動推送至IEB總線。IEB總線接收到來自配網(wǎng)主站系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)報文后，經(jīng)過跨區(qū)流轉(zhuǎn)，傳輸?shù)舰髤^(qū)。Ⅲ區(qū)的IEB總線將實時數(shù)據(jù)主動推送至PMS的Webservice接口。Webservice接口接收到實時數(shù)據(jù)報文后，對報文進行解析，將數(shù)據(jù)入庫，并做后續(xù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用操作。消息流向為：配網(wǎng)自動化系統(tǒng)→IEB總線→PMS。

3.2 設(shè)備拆掛牌信息

設(shè)備拆掛牌信息采用實時推送方式，即進行拆掛牌操作時才會進行消息的推送。

DMS（配電網(wǎng)管理系統(tǒng)）發(fā)生調(diào)度掛摘牌業(yè)務(wù)時，在掛摘牌成功后，生成通知消息，存入數(shù)據(jù)庫，并發(fā)送通知到PMS接口服務(wù)程序。接口服務(wù)程序收到DMS客戶端發(fā)送來的掛摘牌通知消息，以Webservice方式主動推送至IEB總線，通過IEB發(fā)送到PMS的Webservice接口服務(wù)程序，并記錄發(fā)送時間、等待PMS接口服務(wù)程序返回確認信息。PMS接口服務(wù)程序收到通知消息后存入PMS數(shù)據(jù)庫并通知客戶端。PMS接口服務(wù)程序?qū)⒋_認信息返回到DMS接口服務(wù)程序。DMS接口服務(wù)程序收到確認信息后保存消息確認時間，如未收到確認信息，則重發(fā)一次。設(shè)備拆掛牌信息單向傳送，消息流向為：配網(wǎng)自動化系統(tǒng)→IEB總線→PMS；確認消息單向傳送，消息流向為：PMS→IEB總線→配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

4 結(jié)論

實現(xiàn)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)開關(guān)變位信息和拆掛牌信息傳送到PMS配網(wǎng)專題圖的功能，可以帶來以下好處：首先，實現(xiàn)專題圖圖形和模型數(shù)據(jù)的傳送與共享，保證各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)描述的一致性，達到“一張電網(wǎng)”的目標，當前的搶修二期平臺沒有開關(guān)實時位置，如果配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的信息能及時回傳到PMS，將成為搶修工作最有力的技術(shù)支撐，有助于達到快速搶修的目的；其次，滿足了調(diào)度對配網(wǎng)圖形的要求，能將自動化覆蓋區(qū)域和非自動化覆蓋區(qū)域融合，使調(diào)度員能夠在一套系統(tǒng)中實現(xiàn)配網(wǎng)全網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度，減少調(diào)度員的工作量，并為最終的全網(wǎng)絡(luò)自動化覆蓋夯實基礎(chǔ)。

[1]林公平.配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，1998，22（4）∶64-68.

[2]余貽鑫.智能配電網(wǎng)的挑戰(zhàn)與機遇[J].供用電，2015（1）∶1.

[3]阮劍正，劉國良.配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理CIA模式的探索與實踐[J].浙江電力，2015，34（6）∶56-60.

（本文編輯：方明霞）

Research and Exploration on the Information of Switch between Distribution Network Automation System and PMS

XIA Huihui，XIA Chenzhe，ZHENG Sheng，LIN Qun
（State Grid Wenzhou Power Supply Company，Wenzhou Zhejiang 325000，China）

By analysis of automation system，production management system （PMS）and their intermediate parts，the paper expounds the basic principles and implementation mode that the distribution automation system pushes switch displacement information and equipment delisting and listing data to PMS system；in addition，it discusses the benefits of the function.

distribution network；automation system；PMS；switch displacement；equipment delisting and listing

TM76

：B

：1007-1881（2016）05-0060-03

2016-12-02

夏惠惠（1991），女，助理工程師，從事配電網(wǎng)自動化和繼電保護工作。