惠州供電局配電網自動化設計應用集成研究

莫天文 李海濤 鄧惠華 朱凌 郭琳

【摘 要】配網自動化規劃建設尤其是在網架結構優化、開展配網自動化建設等方面缺少較強指導意義的理論科學研究，同時缺乏有效的數學模型來準確地描述配電網的網架結構、負荷分布、運行狀態等情況，沒有足夠支持配網自動化規劃設計技術系統來指導、支持配網自動化建設規劃及智能決策工作。本文通過分析用戶、線路的負荷水平，并考慮同一配網線路中不同配網自動化模式對可靠性指標的影響，提出計算供電可靠性的方法，實現在配電網投資規模固定的情況下配網自動化建設的最優化配置方法。

【關鍵詞】惠州 配電網 自動化規劃設計

1 項目需求

目前智能類、決策輔助支持類系統的架構多數采用獨立系統模式，難以實現信息交互與共享，功能無法復用，系統容易變成信息孤島；且這些智能類、決策輔助支持類算法或系統還沒有實際應用的試點工程。為此需要采用模塊架構設計，將配電網自動化規劃設計技術支持算法和方案所實現的軟件模塊嵌入到項目單位已有的配網自動化主站，采用OSB總線和數據集成平臺進行信息交互與共享，實現方案功能模塊化。

2 項目目標

根據配網自動化規劃優化計算方法，研發配網自動化規劃設計技術支持系統，嵌入配網自動化主站系統作為一個功能模塊，通過配網自動化主站的信息交互總線和數據平臺與相關系統建立接口，獲取規劃技術支持模塊所需的基礎數據（配網拓撲、營配數據、配網量測數據等），實現配網自動化規劃優化計算：配網規劃設計人員提供配網投資及供電可靠性要求，由系統根據當前配網網架、歷史跳閘情況、負荷密度、重要用戶等數據計算在該投資下最大限度提高配網供電可靠性的配電網自動化建設方案。

3 總體方案

配網主站作為整個系統基礎平臺，智能決策模塊作為配網主站的一個應用存在，系統通過配網主站的信息交互總線和數據平臺與相關系統建立接口，獲取智能決策模塊所需的基礎數據，然后進行可靠性指標的分析計算。根據可靠性指標的計算模型，擴充配網自動化主站的數據結構和對應數據庫表，然后按照計算模型需求，與相關系統建立數據接口獲取相關數據，根據業務數據之間的關系，進行數據整合，完成基礎數據準備工作；啟動計算模型處理，輸入相關信息，分析可靠性指標，進行配網自動化實施方案分析。

4 系統體系結構

以配網自動化的基礎平臺和中間層服務為基礎，擴展智能決策應用，其結構如圖1所示：

圖1 配網自動化系統體系結構

5 應用集成步驟

根據可靠性指標的計算模型，擴充配網主站的數據結構和對應數據庫表，然后按照計算模型需求，與相關系統建立數據接口獲取相關數據，根據業務數據之間的關系，進行數據整合，完成基礎數據準備工作；啟動計算模型處理，輸入相關信息，分析可靠性指標，進行自動化實施方案分析。

6 項目特點

（1）配網自動化規劃人員可以按照市局內的分區、廠站篩選出若干條饋線，對它們進行饋線優選排序、配網規劃分析與可靠性分析的操作；系統可展示這些饋線的重要用戶數、全部用戶數、實時負荷等信息。（2）在人機交互界面上可設置規劃分析參數，包括規劃經濟預算總價，各類型終端造價、隔離時間與轉供時間。規劃人員進行規劃分析時可以選擇計劃安裝的自動化設備類型，根據規劃分析參數進行配網自動化規劃分析，從而得到在哪個位置安裝何種類型終端的結果。自動化設備類型具體類型包括：二遙DTU設備、三遙DTU設備、電壓電流型FTU、電壓時間型FTU、架空線故障指示器、電纜線故障指示器等。（3）饋線優選排序、配網規劃分析與可靠性分析的分析過程由規劃分析算法軟件完成，人機交互系統提供分析條件的輸入與分析結果的展示，兩者進行數據交互完成分析。

7 項目優點

本發明的基于規劃分析算法進行配網自動化規劃設計的應用集成方法。該方法將配電網自動化規劃設計技術支持算法和方案所實現的軟件模塊嵌入到配網自動化主站，通過配網自動化主站的信息交互總線和數據平臺與相關系統建立接口，獲取規劃技術支持模塊所需的基礎數據（配網拓撲、營配數據、配網量測數據等），實現配網自動化規劃優化計算：配網規劃設計人員在人機交互系統上提供配網投資及供電可靠性要求，由系統根據當前配網網架、歷史跳閘情況、負荷密度、重要用戶等數據計算在該投資下最大限度提高配網供電可靠性的配電網自動化建設方案。本發明的方法具有如下優點：

（1）可以利用已經建好的配電自動化主站系統與OSB系統采集的相關基礎數據，不需要重復建模，可以大大降低投資和維護成本；（2）該方法為配網自動化規劃分析提供了應用集成與操作界面支持，流程清晰，分析參數完整，展示內容豐富，易于學習和掌握，同時對配電設備運行狀態的變化有著很強的適應性；（3）該方法在不同配電自動化系統中，可以靈活定制，有著較強的靈活性。