配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2015年本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGEIV摘要配電自動(dòng)化是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化可以提高供電可靠性，擴(kuò)大供電能力，提高配電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平，從而對(duì)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到積極作用。配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，監(jiān)視配網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，管理整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備。有的地方在早期實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化的過(guò)程中，由于對(duì)主站系統(tǒng)功能的定位不明確，導(dǎo)致在運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)功能不能滿足要求和許多功能用不上的問(wèn)題。根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行的特點(diǎn)，并結(jié)合國(guó)外配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)配電自動(dòng)化主站的建設(shè)和系統(tǒng)功能的選擇提出設(shè)計(jì)方案，對(duì)主站系統(tǒng)軟硬件功能的層次化進(jìn)行了研究和探討。通過(guò)統(tǒng)一應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，解決了主站功能認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一，應(yīng)用程度不同的問(wèn)題。主要介紹了配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的SCADA功能、支撐平臺(tái)功能、饋線自動(dòng)化功能（FA）、高級(jí)應(yīng)用軟件功能(DPAS)、WEB發(fā)布功能。同時(shí)對(duì)主站系統(tǒng)的軟硬件配置進(jìn)行了一定的研究和篩選。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò)；配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)；主站系統(tǒng)ABSTRACTDistributionautomationistheinevitabletrendofmodernpowersystem,powerdistributionautomationcanimprovepowersupplyreliability,enlargethepowersupplycapacity,improvethelevelofoperationandmanagementofthedistributionnetwork,whichwillexertpositiveeffectsonpowerefficientandeconomicoperation.Distributionautomationmasterstationsystemisthecoreofthedistributionautomationsystem,monitoringofthedistributionnetworkreal-timerunningstatusoftheoperationoftheequipmentmanagementoftheentiredistributionnetwork.Insomeplacesintheearlyimplementationoftheprocessofdistributionnetworkautomation,duetotheunclearpositioningforthemainsystemfunction,resultingintheruntimesystemcannotmeettherequirements,andmanyfunctionswithnoproblems.Accordingtothecharacteristicsofthedistributionnetworkequipmentconstructionandoperation,andcombiningwiththecharacteristicsofoverseasdistributionnetworkstructureandthedistributiKeywords:distributionnetwork;distributionautomationsystem;themasterstationsystem目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 11.1配電自動(dòng)化的概念 11.1.1配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)概述 11.2配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀 11.2.1國(guó)外配電自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀 11.2.2國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀 11.3配電自動(dòng)化的發(fā)展方向和趨勢(shì) 11.3.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展 11.3.2配電自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì) 1第2章主站系統(tǒng)建設(shè) 52.1主站系統(tǒng)建設(shè)原則 12.2主站系統(tǒng)需要完成的功能 12.3配電自動(dòng)化主站整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1第3章主站系統(tǒng)軟硬件配置 53.1主站系統(tǒng)硬件配置 13.1.1主站系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 13.1.2主站系統(tǒng)硬件配置原則 13.2主站系統(tǒng)軟件配置 13.2.1主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 13.2.2主站系統(tǒng)軟件配置原則 13.2.3主站系統(tǒng)軟件基本功能配置 1第4章主站系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 54.1SCADA功能 14.1.1數(shù)據(jù)采集 14.1.2數(shù)據(jù)處理 14.1.3數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì) 14.1.4人工數(shù)據(jù)輸入 14.1.5遙控和遙調(diào) 14.1.6統(tǒng)計(jì)分析功能 14.1.7系統(tǒng)監(jiān)視與切換 14.1.8打印輸出及報(bào)表功能 14.1.9時(shí)鐘同步 14.1.10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連與遠(yuǎn)程通信 14.2饋線自動(dòng)化（FA） 14.2.1故障定位 14.2.2故障區(qū)域隔離 14.2.3非故障區(qū)回復(fù)供電 14.3WEB發(fā)布功能 14.4高級(jí)應(yīng)用軟件功能 14.4.1配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?14.4.2負(fù)荷預(yù)測(cè) 14.4.3狀態(tài)估計(jì) 14.4.4潮流計(jì)算 14.4.5網(wǎng)損計(jì)算 14.4.6短路電流計(jì)算 14.4.7負(fù)荷轉(zhuǎn)供 14.4.8網(wǎng)絡(luò)重構(gòu) 14.4.9配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 14.5GIS功能 14.5.1實(shí)時(shí)GIS平臺(tái)功能 14.5.2實(shí)時(shí)GIS平臺(tái)的維護(hù)功能 14.5.3基于GIS平臺(tái)的生產(chǎn)管理功能 1結(jié)論 6參考文獻(xiàn) 7致謝 8附錄1主站系統(tǒng)硬件配置 9附錄2主站系統(tǒng)軟件配置 82015年本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE22第1章緒論1.1配電自動(dòng)化的概念配電自動(dòng)化是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及相關(guān)電力系統(tǒng)技術(shù)于一身的信息管理系統(tǒng)，是一個(gè)能對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的集成系統(tǒng),是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分。通過(guò)配電自動(dòng)化系統(tǒng),可以更全面的掌握配電網(wǎng)的運(yùn)行情況,如開(kāi)關(guān)狀態(tài)、接線方式、負(fù)荷電流等，能夠快速切斷故障恢復(fù)供電，提高供電服務(wù)質(zhì)量，縮短故障搶修時(shí)間，減少工作量。配電自動(dòng)化的目的是提高供電可靠性，提高供電服務(wù)質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益并提高配電網(wǎng)絡(luò)的管理水平。配電自動(dòng)化的首要目的是提高供電可靠性，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理隱患，避免事故的發(fā)生；通過(guò)提高電網(wǎng)檢修和事故搶修工作效率,減少故障停電時(shí)間,一旦發(fā)生了故障,就自動(dòng)隔離故障并減少故障停電范圍，恢復(fù)非故障區(qū)域供電；其次是提高配網(wǎng)的管理水平,提高工作效率；此外,提高供電質(zhì)量、提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也是配電自動(dòng)化的重要目標(biāo)。1.1.1配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的概述配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，監(jiān)視整個(gè)配網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況,管理著整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備。該系統(tǒng)所有功能配置均從配電系統(tǒng)的應(yīng)用出發(fā),除具備常規(guī)的配電網(wǎng)SCADA子系統(tǒng)外，還包含了配電自動(dòng)化地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)、智能化的故障處理和負(fù)荷轉(zhuǎn)移決策系統(tǒng)、應(yīng)用于配電網(wǎng)運(yùn)行分析的配電管理系統(tǒng)等內(nèi)容。主站系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)連接時(shí)，應(yīng)保證主站系統(tǒng)本身的安全，使其不受外界干擾；要采取必要的隔離措施，防止外部非法用戶訪問(wèn)；主站系統(tǒng)必須有軟硬件結(jié)合的權(quán)限管理和相關(guān)的規(guī)章制度，以防止內(nèi)部員工的錯(cuò)誤干擾。1.2配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和深入改革開(kāi)放,短時(shí)停電和電壓波動(dòng)都會(huì)給社會(huì)、企業(yè)及居民帶來(lái)巨大的損失。電力行業(yè)作為國(guó)家的支柱行業(yè),目前機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。電力用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的要求也越來(lái)越高,傳統(tǒng)的人工手動(dòng)管理方法早己無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的管理需要。因此,為實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化電網(wǎng)改造融入配電網(wǎng)中,以提高配電網(wǎng)的管理水平,加強(qiáng)信息反饋,提髙科學(xué)性和準(zhǔn)確性,提高企業(yè)綜合能力,適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求和電力生產(chǎn)特點(diǎn)。所謂“電力信息化”是指信息技術(shù)在電力工業(yè)中的應(yīng)用,使電力工業(yè)在信息技術(shù)的驅(qū)使下由傳統(tǒng)工業(yè)向高度集約化,高度知識(shí)化,髙度技術(shù)化工業(yè)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。1.2.1國(guó)外配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)早已受到廣泛重視，已形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開(kāi)關(guān)測(cè)控、電容器組調(diào)劑控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)，有140多種功能。1.2.2國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)35kV變電所已逐步實(shí)現(xiàn)了四遙功能，但規(guī)模覆蓋變電所自動(dòng)化、饋線的故障定位，并隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電、變電配電、無(wú)功優(yōu)化、電壓、配電投資系統(tǒng)、負(fù)荷控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)讀表、最低網(wǎng)損和用電管理系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)，則是近年來(lái)才發(fā)展起步的。1.3配電自動(dòng)化的發(fā)展和趨勢(shì)配電自動(dòng)化今后的發(fā)展方向大致有以下幾點(diǎn)：1.注重投入產(chǎn)出，不盲目追求設(shè)備豪華和先進(jìn)，注重可靠性，采取統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施原則，不同的地區(qū)采用不同的模式。2.在提高配電自動(dòng)化在發(fā)生故障時(shí)的反應(yīng)速度、隔離故障的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，充分發(fā)展現(xiàn)有配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。例如在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和負(fù)荷轉(zhuǎn)移來(lái)降低線損、提高供電能力、延長(zhǎng)設(shè)備投資和電網(wǎng)改造的周期，使配電自動(dòng)化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益有根本性的提高，大約幾年后就能收回投資并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，并在提高供電質(zhì)量、改善用戶的服務(wù)質(zhì)量、降低電能損耗等方面做出巨大的貢獻(xiàn)。3.向開(kāi)放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。目前已經(jīng)有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，并且在提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的能力，縮短停電時(shí)間和減少停電面積等方面，實(shí)現(xiàn)了可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)和社會(huì)效益。4.通信方式多樣化。配電網(wǎng)通信有無(wú)線、光纖、專用電纜、載波等多種通行方式，但在主通信線路上更傾向于使用光纖，IOKV配電線載波通信以及擴(kuò)頻無(wú)線通信在配電網(wǎng)中的應(yīng)用受到用戶的廣泛關(guān)注。5.GIS由單一的靜態(tài)系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)GIS設(shè)備管理系統(tǒng)，將SCADA和地理信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使得設(shè)備、線路、地理信息結(jié)合成一個(gè)統(tǒng)一的整體，對(duì)實(shí)現(xiàn)整體的配電自動(dòng)化管理意義重大，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。6.功能需求實(shí)用化，DMS與其他系統(tǒng)有機(jī)集成構(gòu)造供電企業(yè)信息一體化。7.國(guó)外目前正致力于配電自動(dòng)化的專家系統(tǒng)和配電網(wǎng)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)等的研究。通過(guò)負(fù)荷分配的優(yōu)化來(lái)減少網(wǎng)損，對(duì)變壓器負(fù)荷進(jìn)行管理，以最大限度地利用變壓器容量同時(shí)降低系統(tǒng)有功損耗，按即時(shí)電價(jià)對(duì)用戶負(fù)荷進(jìn)行管理等。目前，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化所需要的技術(shù)已經(jīng)成熟，電力公司所要做的工作是具體分析本公司配電網(wǎng)所需要的功能，以確定合適的實(shí)現(xiàn)方案。每個(gè)電力公司的配網(wǎng)都有其獨(dú)特性，比如地理環(huán)境、范圍、規(guī)模、管理模式、用戶性質(zhì)等，這往往決定了該公司的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的最佳模式?？梢灶A(yù)見(jiàn),符合我國(guó)國(guó)情、具有我國(guó)配電網(wǎng)特色的配電自動(dòng)化系統(tǒng)將逐漸形成和發(fā)展壯大。第2章主站系統(tǒng)建設(shè)2.1主站系統(tǒng)建設(shè)原則1.可靠性原則。主站系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，其目的是支持配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行?？煽啃栽瓌t也是配電網(wǎng)主站系統(tǒng)建設(shè)的首要原則，其設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1)主站系統(tǒng)所使用的服務(wù)器應(yīng)具有較高的性能，應(yīng)高出網(wǎng)絡(luò)工作站的性能指標(biāo)。目前的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主站建設(shè)中，使用雙服務(wù)器是主流方向；2)為了保證網(wǎng)絡(luò)通信的順暢，主站系統(tǒng)一般使用雙網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；3)主要的網(wǎng)絡(luò)工作站應(yīng)使用雙機(jī)配置以及雙機(jī)雙工的運(yùn)行模式。2.高性價(jià)比原則。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，一些以PC為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)的某些性能比小型計(jì)算機(jī)還高。而且，在不同操作系統(tǒng)上的應(yīng)用開(kāi)發(fā)成本差距也比較大。因此，綜合考慮各方面的因素能使主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有高性價(jià)比。3.必須遵循工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前大多數(shù)品牌在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造上都符合工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但仍值得設(shè)計(jì)人員注意的是，在選擇操作系統(tǒng)時(shí)，UNIX和LIMUX都支持由IEEE對(duì)操作系統(tǒng)限制的POSIX接口標(biāo)準(zhǔn)，但還是存在較大差異。4.高安全性原則。高安全性主要表現(xiàn)在：①在設(shè)計(jì)主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工作站時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)層級(jí)密碼。在完成調(diào)度遙控功能的實(shí)施和數(shù)據(jù)庫(kù)的配置時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)二級(jí)或二級(jí)以上的密碼確認(rèn)和警告提示。②除了主站網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計(jì)算機(jī)，其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，都必須開(kāi)啟防火墻。在與系統(tǒng)以外的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)時(shí)必須采取物理隔離的措施。5.開(kāi)放性和可擴(kuò)展性原則。主站系統(tǒng)需要與其他系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的交換，所以要求主站系統(tǒng)要有開(kāi)放性。隨著配電自動(dòng)化的發(fā)展，主站系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也會(huì)隨著增加，這就要求主站系統(tǒng)要有可擴(kuò)展性。2.2主站系統(tǒng)需要完成的功能配電主站系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，直接監(jiān)視、控制和管理著整個(gè)配電網(wǎng)，所以主站系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：1.數(shù)據(jù)采集與控制。主站會(huì)接收到來(lái)自通信系統(tǒng)和終端設(shè)備關(guān)于配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，包括運(yùn)行數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和保護(hù)動(dòng)作信息等，從而進(jìn)行對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。2.饋線自動(dòng)化功能。當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，可快速定位并隔離故障，同時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)的供電。這就要求饋線自動(dòng)化功能在各種網(wǎng)絡(luò)中都能適用。3.管理配電地理信息。要分層次地對(duì)所有配電網(wǎng)絡(luò)和配電設(shè)備進(jìn)行管理。4.分析配電網(wǎng)應(yīng)用。分析計(jì)算系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，向調(diào)度員提供較優(yōu)的決策，包括：仿真培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒊绷饔?jì)算、無(wú)功優(yōu)化和狀態(tài)評(píng)估等。5.與其他應(yīng)用系統(tǒng)信息交互。為滿足生產(chǎn)和管理的需求，為供電企業(yè)內(nèi)部提供其他部門(mén)的配電網(wǎng)信息，配電主站系統(tǒng)就必須與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。配電網(wǎng)主站的建設(shè)在規(guī)劃時(shí)要對(duì)系統(tǒng)的實(shí)用性、安全可靠性和易擴(kuò)展性進(jìn)行充分的考慮，總之，應(yīng)符合統(tǒng)籌規(guī)劃分布實(shí)施的要求。2.3配電自動(dòng)化主站整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本著主站建設(shè)的原則,配網(wǎng)自動(dòng)化主站選用以下配置方案。在主站系統(tǒng)的服務(wù)器選擇上,本著可靠性的原則,采用高性能的專用服務(wù)器,并采用一主一備雙服務(wù)器。同時(shí)在服務(wù)器的選擇上應(yīng)高于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作站的性能指標(biāo)。在計(jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域,存在著基于CISC技術(shù)的INTEL系列計(jì)算機(jī)和基于RISC技術(shù)的非INTEL系列計(jì)算機(jī)如ALPHA,SUN等,這兩種系列,機(jī)器的硬件水平和運(yùn)行速度相當(dāng)；INTEL系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)也早己超越微機(jī)的范圍,現(xiàn)在越來(lái)越多的廠家推出基于州TEL奔騰芯片的服務(wù)器及圖形工作站。在系統(tǒng)的主服務(wù)器側(cè),采用基于INTEL奔騰芯片的服務(wù)器。為滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的高可靠性要求,在主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上,采用雙網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)確保網(wǎng)絡(luò)通信暢通。系統(tǒng)的主處理服務(wù)器和其它有特殊要求的關(guān)鍵設(shè)備,如通訊服務(wù)器、智能通道接口裝置等,均設(shè)計(jì)為雙倍冗余結(jié)構(gòu),運(yùn)行模式為雙機(jī)雙工,互為備用,在故障情況下可以自動(dòng)切換。相應(yīng)的系統(tǒng)的軟件功能模塊也采用雙機(jī)(可多機(jī))熱備運(yùn)行,確保系統(tǒng)的運(yùn)行率。第3章主站系統(tǒng)軟硬件配置3.1主站系統(tǒng)硬件配置3.1.1主站系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)本配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)。主站系統(tǒng)采用多個(gè)交換機(jī)形成多層交換式快速以太網(wǎng)，DMS的各種功能分布于各層的節(jié)點(diǎn)上。這樣可以根據(jù)需要靈活組網(wǎng)和增加功能和節(jié)點(diǎn)。其硬件接線如圖3-1所示:圖3-1配電自動(dòng)化主站硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)硬件設(shè)備主要包括服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和采集設(shè)備。根據(jù)不同的功能,服務(wù)器可分為專網(wǎng)前置服務(wù)器、公網(wǎng)前置服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器,專網(wǎng)前置服務(wù)器既可采集專用通道又可接收網(wǎng)絡(luò)通道；公網(wǎng)前置服務(wù)器用于采集接收公網(wǎng)通道；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于電網(wǎng)模型等靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理；應(yīng)用服務(wù)器可根據(jù)需要分別配置DSCADA、DPAS等服務(wù)器。工作站是使用、維護(hù)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的窗口,可根據(jù)運(yùn)行需要配置,如調(diào)度員工作站、報(bào)表工作站、GIS工作站、維護(hù)工作站等。服務(wù)器和工作站的功能可任意合并和組合,具體配置方案與系統(tǒng)規(guī)模、性能約束和功能要求有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)部分除了DMS主局域網(wǎng)外還包括數(shù)據(jù)釆集網(wǎng)和WEB服務(wù)器網(wǎng)等；各局域網(wǎng)之間通過(guò)防火墻或物理隔離裝置進(jìn)行安全隔離。所有設(shè)備根據(jù)安全防護(hù)要求分布在不同的安全區(qū)中。3.1.2主站系統(tǒng)硬件配置原則系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)遵循以下幾條原則：1)選用起點(diǎn)高、信譽(yù)好的計(jì)算機(jī)廠家生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，能支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，支持雙網(wǎng)或多網(wǎng)運(yùn)行，支持標(biāo)準(zhǔn)商用數(shù)據(jù)庫(kù)。2)選用成熟的、高質(zhì)量的、先進(jìn)可靠的、具有較好可維護(hù)性的設(shè)備，具有使用壽命長(zhǎng)、易于擴(kuò)充升級(jí)等特點(diǎn)，關(guān)鍵設(shè)備釆用冗余配置。3)硬件設(shè)備的配置容量要能滿足整個(gè)系統(tǒng)的功能要求和性能指標(biāo)要求，并留有適當(dāng)?shù)脑６?，各服?wù)器和工作站留有40%的系統(tǒng)資源。4)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu):系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā))、配網(wǎng)應(yīng)用軟件、配網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)仿真子系統(tǒng)等主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，相應(yīng)的工作站有配調(diào)工作站、開(kāi)發(fā)維護(hù)工作站、報(bào)表工作站、配網(wǎng)模擬仿真工作站及二次系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行工作站等。全面地實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)所要求的各項(xiàng)功能和要求，科學(xué)合理地配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并充分考慮到將來(lái)配電自動(dòng)化系統(tǒng)擴(kuò)展的需要。3.2主站系統(tǒng)軟件配置3.2.1主站系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)配電自動(dòng)化系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信基礎(chǔ)上的復(fù)雜的軟件工程,層次化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證其整體性能的基礎(chǔ)。本套配電自動(dòng)化系統(tǒng)是以高性能的支撐系統(tǒng)為基礎(chǔ)形成的分布式處理系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)環(huán)境包括:面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、GIS庫(kù)及其它DMS應(yīng)用庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)任務(wù)管理系統(tǒng)、面向?qū)ο蟮腗MI框架系統(tǒng)、地理信息支撐平臺(tái)AM/FM系統(tǒng)。3.2.2主站系統(tǒng)軟件配置原則系統(tǒng)軟件配置必需遵循以下基本原則:軟件支持平臺(tái)(包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用支持軟件)的配置必需滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的及時(shí)性和高可靠性要求；應(yīng)用支持軟件和應(yīng)用軟件必須釆用開(kāi)放式/分布式體系和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，滿足可維護(hù)性要求，符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用程序必須達(dá)到各功能模塊和系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求。3.2.3主站系統(tǒng)軟件基本功能配置本套配電自動(dòng)化系統(tǒng)是以一套完善的和開(kāi)放的支撐系統(tǒng)為基礎(chǔ)形成的分布式處理系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)環(huán)境包括:面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)、GIS庫(kù)及其他DMS應(yīng)用庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、AM/FM系統(tǒng)等。基本功能配置:l)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；2)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；3)AM/FM/GIS系統(tǒng)；4)基于地理信息的SCADA系統(tǒng)；5)報(bào)表處理系統(tǒng)；6)故障處理第4章主站系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)4.1SCADA功能4.1.1數(shù)據(jù)采集SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各廠站RTU遙測(cè)、遙信、電度數(shù)字量等數(shù)據(jù)，同時(shí)向各廠站RTU發(fā)送各種數(shù)據(jù)信息及控制命令。數(shù)據(jù)來(lái)源:a.遠(yuǎn)方終端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)b.GIS子系統(tǒng)傳來(lái)的圖形信息c.地調(diào)SCADA系統(tǒng)、MIS和負(fù)管系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)d.人工輸入數(shù)據(jù)e.GPS系統(tǒng)時(shí)鐘同步信號(hào)f.其它遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)通信的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型:a.模擬量b.狀態(tài)量c.脈沖量d.遠(yuǎn)方終端的復(fù)位信號(hào)e.其他非遠(yuǎn)動(dòng)類數(shù)據(jù)4.1.2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理具備模擬量處理、狀態(tài)量處理、非實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理、點(diǎn)多源處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量碼、平衡率計(jì)算、計(jì)算及統(tǒng)計(jì)等功能。1)存儲(chǔ)和處理配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù),如三相電壓、三相電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、零序電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等,在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中動(dòng)態(tài)刷新,并經(jīng)過(guò)處理后按變化存儲(chǔ)原則自動(dòng)存儲(chǔ)入動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。2)動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)釆用變化存儲(chǔ)原則保存全部遙測(cè)量的歷史數(shù)據(jù)、遙信量狀態(tài)和動(dòng)作次數(shù)、事件和操作記錄、配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行率統(tǒng)計(jì)、事故追憶數(shù)據(jù)等,要求具備高度的可靠性。3)數(shù)據(jù)有效性檢查：可根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)置的合法范圍,提供對(duì)突變數(shù)據(jù)的報(bào)警功能。4)計(jì)算功能：針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供面向配網(wǎng)應(yīng)用的計(jì)算處理,提供自定義公式界面、手動(dòng)和自動(dòng)計(jì)算功能。5)統(tǒng)計(jì)功能：系統(tǒng)可對(duì)模擬量、狀態(tài)量、電度量以及各種配電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)處理。主要有電壓合格率統(tǒng)計(jì)；對(duì)模擬量的各種越限時(shí)間統(tǒng)計(jì);可對(duì)模擬量統(tǒng)計(jì)其全天、全月及全年的最大值、最小值及發(fā)生時(shí)何；各種斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、刀閘等設(shè)備的動(dòng)作統(tǒng)計(jì);事故跳間統(tǒng)計(jì)。6)具有人工設(shè)置數(shù)據(jù)(遙測(cè)、遙信等)功能。7)支持多數(shù)據(jù)源處理,包括支持站多源技術(shù)和支持點(diǎn)多源技術(shù)。4.1.3數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)SCADA系統(tǒng)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)功能應(yīng)包括以下功能：1）支持腳本計(jì)算，計(jì)算可進(jìn)行加、減、乘、除、三角、對(duì)數(shù)等算術(shù)運(yùn)算,同時(shí)也可以進(jìn)行邏輯和條件判斷運(yùn)算。2）無(wú)論在何種情況下，所作的計(jì)算不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。3）用戶可以靈活定義計(jì)算機(jī)啟動(dòng)方式和計(jì)算周期。4）常用的計(jì)算庫(kù)。提供常用的標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式，包括：a.電壓合格率的計(jì)算；b.平均值計(jì)算和幾何平均值的計(jì)算；c.負(fù)荷率計(jì)算；d.總加計(jì)算；e.負(fù)荷超欠值計(jì)算。5）統(tǒng)計(jì)計(jì)算。能對(duì)電壓、頻率等用戶指定的量進(jìn)行越限時(shí)間、合格率統(tǒng)計(jì)，以及進(jìn)行日、月、季等時(shí)間段的統(tǒng)計(jì)。4.1.4人工數(shù)據(jù)輸入l)人工數(shù)據(jù)輸入在下列情況下禁止:a.圖形編輯時(shí),對(duì)象已被指定不能輸入的b.對(duì)象不屬于當(dāng)前控制臺(tái)的權(quán)限c.對(duì)象已經(jīng)被其它控制臺(tái)選擇作為人工數(shù)據(jù)輸入或監(jiān)控對(duì)象2)可以人工輸入的數(shù)據(jù)包括狀態(tài)量、時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)和測(cè)量值,計(jì)算量。3)所有人工輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查。4.1.5遙控和遙調(diào)l)遙控和遙調(diào)功能包括:a.對(duì)斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行操作b.調(diào)節(jié)變壓器分接頭2)系統(tǒng)能提供控制操作安全檢查,包括:a.操作控制權(quán)限的檢查b.開(kāi)關(guān)設(shè)備控制閉鎖的檢查c.禁止控制或不允許操作的檢查d.正被其它調(diào)度員操作的監(jiān)視及檢查3)遙控/遙調(diào)功能可以由事先定義的順序執(zhí)行或者由調(diào)度員逐步執(zhí)行。一方工作站的遠(yuǎn)控操作申請(qǐng)的確認(rèn)窗口在另一方的屏幕上自動(dòng)彈出。并將遠(yuǎn)控申請(qǐng)操作和確認(rèn)操作事項(xiàng)記錄數(shù)據(jù)庫(kù),以便誤操作時(shí)進(jìn)行責(zé)任查找。4)只有授權(quán)的調(diào)度員可以發(fā)送控制命令。5)在進(jìn)行選點(diǎn)校驗(yàn)操作時(shí),當(dāng)遇到以下情況之一時(shí),選點(diǎn)將自動(dòng)撤消:a.選點(diǎn)后30~90s(可調(diào))內(nèi)未有相應(yīng)操作。b.選點(diǎn)被調(diào)度員清除。c.要控制的設(shè)備貼有“禁止操作”標(biāo)簽,或合閘操作遇到“保持分閘”標(biāo)簽。d.選點(diǎn)后的無(wú)意義操作e.選擇的控制元件不止一個(gè)。f.校驗(yàn)結(jié)果不正確。6)在控制操作執(zhí)行的過(guò)程中,系統(tǒng)監(jiān)視電網(wǎng)的變化。7)在控制命令執(zhí)行后,畫(huà)而上顯示控制操作后的狀態(tài),并清除這次選點(diǎn)。8)控制操作及其結(jié)果記錄到事件表中。9)當(dāng)一個(gè)控制臺(tái)正在進(jìn)行某個(gè)設(shè)備的控制操作時(shí),其它控制臺(tái)對(duì)該設(shè)備的控制操作被禁止。10)控制命令的時(shí)間響應(yīng):在無(wú)異常通信延時(shí)或無(wú)積壓數(shù)據(jù)傳送的前提下:a.執(zhí)行命令在3s內(nèi)送到相應(yīng)的終端。b.在CRT上顯示返回執(zhí)行的時(shí)間不超過(guò)5s(從按下執(zhí)行命令按鍵到CRT結(jié)果顯示總共不超過(guò)8s)4.1.6統(tǒng)計(jì)分析功能系統(tǒng)擁有豐富的統(tǒng)計(jì)功能，包括配電終端在線率統(tǒng)計(jì)、配電線路負(fù)載率統(tǒng)計(jì)(具備篩選功能)、配變負(fù)載率統(tǒng)計(jì)(具備篩選功能)等，可統(tǒng)計(jì)高負(fù)載率的線路和配變信息，豐富配電網(wǎng)的管理手段，提高配電網(wǎng)工作效率。4.1.7系統(tǒng)監(jiān)視與切換1)監(jiān)視主站系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)資源的運(yùn)行情況：a.冗余節(jié)點(diǎn)故障的監(jiān)視及切換b.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸及流量的監(jiān)視c.系統(tǒng)任務(wù)/進(jìn)程的監(jiān)視d.系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行工況及系統(tǒng)配置的監(jiān)視2)維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性及完整性：a.在正常運(yùn)行期間,在線數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)周期性更新,系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)決定一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)為在線數(shù)據(jù)庫(kù)或備用數(shù)據(jù)庫(kù)。b.當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變化時(shí),保持在線數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的一致性。3)故障切換a.當(dāng)監(jiān)測(cè)到在線系統(tǒng)發(fā)生故障,影響系統(tǒng)功能運(yùn)行時(shí),自動(dòng)驅(qū)動(dòng)切換程序,冗余設(shè)備立即自動(dòng)頂替在線設(shè)備工作,或自動(dòng)將工作任務(wù)移交到其它正常工作的設(shè)備上。b.切換可以由授權(quán)用戶發(fā)令人工實(shí)現(xiàn)c.在切換時(shí),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不丟失,主備之間的切換不影響其它子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳送的正常操作。d.任一故障切換都產(chǎn)生一個(gè)告警，指出故障原因、故障單元及其承擔(dān)的任務(wù)。4.1.8打印輸出及報(bào)表功能系統(tǒng)應(yīng)提供一套功能強(qiáng)大而使用方便的報(bào)表子系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)具備以下功能：1）能制作各種報(bào)表功能；2）可以根據(jù)需要定義報(bào)表數(shù)據(jù)以及對(duì)報(bào)表格式和數(shù)據(jù)的修改；3）提供網(wǎng)絡(luò)打??；4）能夠在PC機(jī)上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)主站系統(tǒng)應(yīng)具備各種信息打印功能,包括事件打印、定時(shí)打印、召喚打印和各種實(shí)時(shí)和歷史報(bào)表、批量打印報(bào)表、各類電網(wǎng)圖形及統(tǒng)計(jì)信息打印等功能。4.1.9時(shí)鐘同步主站系統(tǒng)應(yīng)接入標(biāo)準(zhǔn)天文時(shí)鐘，同時(shí)對(duì)時(shí)時(shí)間人工可調(diào)，能夠在線對(duì)設(shè)備時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（1）系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘誤差不大于±1ms；（2）系統(tǒng)能夠接受GPS的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；（3）系統(tǒng)時(shí)間可以人工設(shè)置；（4）分布式系統(tǒng)中每個(gè)工作站的時(shí)間一致。4.1.10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連與遠(yuǎn)程通信l)通過(guò)通信工作站與地調(diào)EMS/SCADA系統(tǒng)相連；2)通過(guò)交換機(jī)與局MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信、向負(fù)荷管理系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)信息。4.2饋線自動(dòng)化（FA）主站系統(tǒng)饋線自動(dòng)化功能根據(jù)釆集到的配電終端故障信息,監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障,迅速診斷出故障區(qū)間并隔離故障區(qū)間,快速恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。4.2.1故障定位主站根據(jù)配電終端傳送的故障信息，結(jié)合變電站、開(kāi)閉所等的繼電保護(hù)信號(hào)、開(kāi)關(guān)跳閘等故障信息，啟動(dòng)故障處理程序，確定故障類型和快速自動(dòng)定位故障區(qū)段，并在調(diào)度員工作站顯示器上自動(dòng)調(diào)出該信息點(diǎn)的接線圖，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲姆绞矫鞔_地表示出故障區(qū)段,以醒目方式顯示故障發(fā)生點(diǎn)及相關(guān)信息(如特殊的顏色或閃爍)。根據(jù)需要,主站可提供事故隔離和恢復(fù)供電的一個(gè)或兩個(gè)以上的操作預(yù)案,輔助調(diào)度員進(jìn)行遙控操作，達(dá)到快速隔離故障和恢復(fù)供電的目的。4.2.2故障區(qū)域隔離主站進(jìn)行故障定位并根據(jù)故障定位結(jié)果確定隔離方案,故障隔離方案可以自動(dòng)或經(jīng)調(diào)度員確認(rèn)后進(jìn)行。4.2.3非故障區(qū)域恢復(fù)供電非故障區(qū)域恢復(fù)供電由主站進(jìn)行,可選擇自動(dòng)方式進(jìn)行和人機(jī)交互方式進(jìn)行,通過(guò)與EMS系統(tǒng)的互操作實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域恢復(fù)供電。執(zhí)行過(guò)程中允許一步執(zhí)行,也可在連續(xù)執(zhí)行時(shí)人工暫停執(zhí)行。在故障處理過(guò)程中,完成常規(guī)的遙控執(zhí)行之后查詢?cè)撻_(kāi)關(guān)的狀態(tài),以判斷該開(kāi)關(guān)是否正確執(zhí)行,若該開(kāi)關(guān)沒(méi)有動(dòng)作則停止自動(dòng)執(zhí)行,并提示系統(tǒng)運(yùn)行人員,以示警告?？勺詣?dòng)設(shè)計(jì)非故障區(qū)段的恢復(fù)供電方案,并能避免恢復(fù)過(guò)程導(dǎo)致其他線路的過(guò)負(fù)荷,并恢復(fù)操作的快速性、安全性和方便性,并為故障清除后恢復(fù)原有供電方式提供支持。4.3WEB發(fā)布功能配電自動(dòng)化系統(tǒng)WEB發(fā)布的主要功能包括:1)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)(如報(bào)表和圖形等)以安全的方式進(jìn)行網(wǎng)上發(fā)布。擁有權(quán)限的相關(guān)運(yùn)行人員通過(guò)瀏覽器瀏覽配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。2)在WEB服務(wù)器提供各種報(bào)表,供相關(guān)人員進(jìn)行瀏覽。3)在WEB服務(wù)器進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限限制,限制不同人員的瀏覽范圍,從而保證數(shù)據(jù)的安全性。4.4高級(jí)應(yīng)用軟件功能隨著配電SCADA系統(tǒng)的成功應(yīng)用,供電企業(yè)不再滿足數(shù)據(jù)的采集和控制，要求對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為配電運(yùn)行方式等提供決策參考；再者輸電高級(jí)應(yīng)用軟件(PAS)的大量應(yīng)用為配電高級(jí)應(yīng)用軟件(DPAS)的發(fā)展提供成功經(jīng)驗(yàn)。4.4.1配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治雠潆娋W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪桥渚W(wǎng)所有分析應(yīng)用的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲇糜跇?gòu)建動(dòng)態(tài)的配電網(wǎng)絡(luò)模型,模型體現(xiàn)了設(shè)備之間的連接關(guān)系、連通關(guān)系、配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。根據(jù)模型,可進(jìn)行帶電區(qū)域劃分進(jìn)行動(dòng)態(tài)著色,分析確定配電區(qū)域的供電源點(diǎn)和各點(diǎn)供電路徑。模型結(jié)構(gòu)隨著配電接線圖的設(shè)備變更而變化,狀態(tài)隨著配電實(shí)時(shí)信息的刷新而相應(yīng)變動(dòng)。具體要求包括：1)適用于任何形式的配電網(wǎng)絡(luò)接線方式；2)電氣島分析,分析電網(wǎng)設(shè)備的帶電狀態(tài),按設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系和帶電狀態(tài)劃分電氣島；3)支持人工設(shè)置的運(yùn)行狀態(tài)；4)支持設(shè)備掛牌、投退役、饋線拆搭、臨時(shí)跳接等操作對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠绊懀?)支持實(shí)時(shí)態(tài)、研究態(tài)、未來(lái)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浞治觯?)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模型的生成，可依據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成數(shù)值計(jì)算需要的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模型，為狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、解合環(huán)分析提供計(jì)算基礎(chǔ)；7)拓?fù)浞治鲋С峙渚W(wǎng)的各種著色功能：包括全局著色、線路著色、電源點(diǎn)追蹤著色、供電范圍著色、負(fù)荷轉(zhuǎn)供著色。4.4.2負(fù)荷預(yù)測(cè)配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)主要針對(duì)6-20kV母線、區(qū)域配電網(wǎng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，在對(duì)系統(tǒng)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、氣象因素、節(jié)假日，以及特殊事件等信息分析的基礎(chǔ)上，挖掘配網(wǎng)負(fù)荷變化規(guī)律，建立預(yù)測(cè)模型，選擇適合策略預(yù)測(cè)未來(lái)系統(tǒng)負(fù)荷變化。具體要求包括:1)對(duì)不同線路進(jìn)行負(fù)荷特性分析；2)最優(yōu)預(yù)測(cè)策略分析，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷與相關(guān)因素關(guān)系的定量分析，智能化方法與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，根據(jù)負(fù)荷規(guī)律的特點(diǎn)，自動(dòng)形成最優(yōu)預(yù)測(cè)策略；3)支持自動(dòng)啟動(dòng)和人工啟動(dòng)負(fù)荷預(yù)測(cè)；4)多日期類型負(fù)荷預(yù)測(cè)，針對(duì)不同的日期類型設(shè)計(jì)相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型和方法，分析各種類型的日期模型(例如工作日、周末和假日等)對(duì)負(fù)荷的影響；5)分時(shí)氣象負(fù)荷預(yù)測(cè)，支持基于分時(shí)氣象信息的負(fù)荷預(yù)測(cè)，考慮各種氣象因素對(duì)負(fù)荷的影響；6)支持多預(yù)測(cè)模式對(duì)比分析；7)支持計(jì)劃?rùn)z修、負(fù)荷轉(zhuǎn)供、限電等特殊情況對(duì)配網(wǎng)負(fù)荷影響的分析。4.4.3狀態(tài)估計(jì)具備估計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在同一圖形中的比對(duì)功能。4.4.4潮流計(jì)算配網(wǎng)潮流計(jì)算是電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件最基本的功能模塊，是電力系統(tǒng)運(yùn)行分析和規(guī)劃設(shè)計(jì)最常用的工具,不僅為電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的潮流分布提供依據(jù)，也為其它應(yīng)用軟件(如靜態(tài)安全分析SA，故障電流計(jì)算等)提供“研究方式”。功能和特點(diǎn)：1.具有實(shí)時(shí)刷新數(shù)據(jù)的功能,刷新時(shí)間可靈活定值；2.具有保存實(shí)時(shí)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)的功能；3.具有模擬開(kāi)關(guān)操作的功能；4.具有取歷史斷面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算的功能；5.提供Newton和DistFlow兩種基本的潮流算法,也可計(jì)算環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的潮流分布；6.具有與站內(nèi)圖形、數(shù)據(jù)及表格的熱點(diǎn)查詢功能；7.具有計(jì)算告警信息顯示功能(包括配變信息報(bào)警)。4.4.5網(wǎng)損計(jì)算配網(wǎng)網(wǎng)損計(jì)算根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)荷及電網(wǎng)的正常運(yùn)行方式,計(jì)算電網(wǎng)中各元件在一定時(shí)間內(nèi)的電能損失。配網(wǎng)網(wǎng)損計(jì)算包括以下內(nèi)容:1）配變損耗的統(tǒng)計(jì):通過(guò)統(tǒng)計(jì)用戶電能表和配變檢測(cè)裝置電能測(cè)量量之間的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果用表格的形式反映出來(lái)。2）線路損耗的統(tǒng)計(jì):通過(guò)統(tǒng)計(jì)配變檢測(cè)裝置、高壓用戶電能表和線路出線處FTU之間電能測(cè)量量的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果按不同線路,用表格的形式反映出來(lái)。3)變壓器損耗的統(tǒng)計(jì):通過(guò)統(tǒng)計(jì)變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)兩端通過(guò)的電能差來(lái)實(shí)現(xiàn)?？捎帽砀穹绞絹?lái)顯示不同變壓器的損耗狀態(tài)。4.4.6短路電流計(jì)算在SCADA配網(wǎng)接線圖或GIS地理接線圖中單擊選擇故障線路，進(jìn)行短路故障設(shè)置,包括故障類型、故障位置、故障過(guò)渡電阻等?？梢酝瑫r(shí)設(shè)置多重短路故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜故障的分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果包括故障電壓、電流,線路、節(jié)點(diǎn)各相、各序電壓電流值。功能和特點(diǎn)：l)具有打印功能,包括表格與圖形的打印。2)通過(guò)點(diǎn)擊線路靈活設(shè)置短路點(diǎn),出現(xiàn)短路信息過(guò)程,短路計(jì)算的短路形式包括:A相接地、BC相間短路、BC相間短路接地、ABC三相短路。3)具有取歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算的功能。4)有與站內(nèi)圖形、數(shù)據(jù)及表格的熱點(diǎn)查詢功能。5)具有計(jì)算結(jié)果的表格查詢功能，包括線路信息(3相電流、3相電壓、各序電壓、各序電流)。6)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,計(jì)算出不同的保護(hù)定值。4.4.7負(fù)荷轉(zhuǎn)供負(fù)荷轉(zhuǎn)供根據(jù)目標(biāo)設(shè)備分析其影響負(fù)荷,并將受影響負(fù)荷安全轉(zhuǎn)至新電源點(diǎn),提出包括轉(zhuǎn)供路徑、轉(zhuǎn)供容量在內(nèi)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供操作方案。具體要求包括：1)負(fù)荷信息統(tǒng)計(jì)：目標(biāo)設(shè)備設(shè)置,包括檢修設(shè)備、越限設(shè)備或停電設(shè)備;負(fù)荷信息統(tǒng)計(jì),分析目標(biāo)設(shè)備影響到的負(fù)荷及負(fù)荷設(shè)備基本信息。2)轉(zhuǎn)供策略分析:轉(zhuǎn)供路徑搜索,釆用拓?fù)浞治龅姆椒?搜索得到所有合理的負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑;轉(zhuǎn)供容量分析,結(jié)合拓?fù)浞治龊统绷饔?jì)算的結(jié)果,對(duì)轉(zhuǎn)供負(fù)荷容量以及轉(zhuǎn)供路徑的可轉(zhuǎn)供容量進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)供客戶分析，采用拓?fù)浞治龇椒?，?duì)雙電源供電客戶轉(zhuǎn)供結(jié)果進(jìn)行分析。3)轉(zhuǎn)供策略模擬:支持模擬條件下的方案生成及展示；模擬運(yùn)行方式設(shè)置；轉(zhuǎn)供方案報(bào)告；轉(zhuǎn)供過(guò)程展示。4)轉(zhuǎn)供策略執(zhí)行:依據(jù)轉(zhuǎn)供策略分析的結(jié)果,釆用自動(dòng)或人工介入的方式對(duì)負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移,實(shí)現(xiàn)消除越陷、減少停電時(shí)間等目標(biāo),形成閉環(huán)控制。負(fù)荷轉(zhuǎn)供根據(jù)目標(biāo)設(shè)備分析其影響負(fù)荷,并將受影響負(fù)荷安全轉(zhuǎn)至新電源點(diǎn),提出包括轉(zhuǎn)供路徑、轉(zhuǎn)供容量在內(nèi)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供操作方案。4.4.8網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的目標(biāo)是在滿足安全約束的前提下,通過(guò)開(kāi)關(guān)操作等方法改變配電線路的運(yùn)行方式,消除支路過(guò)載和電壓越限,平衡饋線負(fù)荷,使網(wǎng)損最小。具體要求包括:1)結(jié)合配電網(wǎng)潮流計(jì)算分析結(jié)果對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,提高供電能力；2)綜合分析配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和用電負(fù)荷等信息,并通過(guò)改變配網(wǎng)運(yùn)行方式等相關(guān)措施,達(dá)到降低配網(wǎng)網(wǎng)損的目的；3)除滿足正常運(yùn)行方式下的配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整,也可滿足新建、改建、擴(kuò)建配電網(wǎng)絡(luò)以及故障條件下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)；4)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)在線分析的結(jié)果,釆用自動(dòng)或人工介入的方式實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)調(diào)控。4.4.9配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行的目標(biāo)是在支持分布式電源分散接入條件下,分析智能調(diào)度方法,給出分布式電壓無(wú)功資源協(xié)調(diào)控制方法,提高配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,具體要求包括:1)支持分布式電源接入條件下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析；2)支持負(fù)荷不確定性條件下對(duì)配電網(wǎng)電壓無(wú)功協(xié)調(diào)優(yōu)化控制；3)支持在實(shí)時(shí)量測(cè)信息不完備條件下的配電網(wǎng)電壓無(wú)功協(xié)調(diào)優(yōu)化控制；4)對(duì)配電設(shè)備利用率進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)；5)支持配電網(wǎng)廣域備用運(yùn)行控制方法,充分發(fā)揮配電設(shè)備容量潛力。4.5GIS功能GIS系統(tǒng)與其它實(shí)時(shí)系統(tǒng)(配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng))集成的一體化系統(tǒng)，可以將配電網(wǎng)接線圖與地理背景信息有效地結(jié)合，更直觀地在地理圖上表現(xiàn)SCADA監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行信息。4.5.1實(shí)時(shí)GIS平臺(tái)功能1.實(shí)時(shí)顯示功能：面向配網(wǎng)管理的GIS，它的實(shí)時(shí)顯示功能充分展現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)用性，它主要包括了遙測(cè)、遙信、線路帶電狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)顯示。2.地圖操作：地圖操作是GIS平臺(tái)功能的一個(gè)重要組成部分，起主要體現(xiàn)在：圖層控制、圖形無(wú)級(jí)縮放、地圖導(dǎo)航功能、圖形信息疏密效果自動(dòng)校正功能、圖形分類顯影功能。3.通用工具：系統(tǒng)通用工具有標(biāo)尺測(cè)量、標(biāo)注、線路長(zhǎng)度等功能。4.5.2實(shí)時(shí)GIS平臺(tái)的維護(hù)功能1.圖形數(shù)據(jù)錄入1）電力設(shè)施圖形的維護(hù):對(duì)線路、開(kāi)關(guān)、變壓器、刀閘、桿塔等電力設(shè)備系統(tǒng)提供專用工具進(jìn)行增加、刪除、修改等操作,支持用戶自定義設(shè)備類型。對(duì)于以上類型的設(shè)備在圖形畫(huà)面上的錄入只需通過(guò)工具選中設(shè)備類型,通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊放置即可。同時(shí)還提供完整的編輯工具包括:復(fù)制、粘貼、Redo、Undo等和圖形對(duì)象的旋轉(zhuǎn)、縮放工具。2）地理背景圖圖形的維護(hù):可以利用數(shù)字化儀、鼠標(biāo)、掃描儀等錄入工具將行政區(qū)、建筑、街道等紙圖轉(zhuǎn)化為電子地圖。圖形數(shù)據(jù)錄入支持BMP、JPG、GIF、TIF等當(dāng)前流行的圖像格式。并提供拼接工具對(duì)地圖進(jìn)行拼接、裁減,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。2.屬性數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)可自動(dòng)將屬性數(shù)據(jù)和圖形掛接起來(lái),用戶可以在維護(hù)圖形的同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改等操作,也可以在已經(jīng)存在的GIS圖形上進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的錄入。3.線路維護(hù)線路的維護(hù)是系統(tǒng)中最重要的維護(hù),除提供通用的維護(hù)手段外還提供一些特殊的維護(hù)方法。桿塔編號(hào)自動(dòng)重排:線路上增加桿塔后,GIS系統(tǒng)中一般采用臨時(shí)插入編號(hào)方式,系統(tǒng)重新刷桿時(shí),可以利用重排功能自動(dòng)處理,避免手工輸入的麻煩并且可以避免手工輸入可能造成的錯(cuò)誤。桿塔臺(tái)帳自動(dòng)錄入:對(duì)于一條新線路,可用桿塔自動(dòng)錄入為其埋桿,并按統(tǒng)一編號(hào)規(guī)則為其編號(hào),如果線路沒(méi)有編號(hào),提示輸入線路編號(hào)。架空線變電纜:電力系統(tǒng)改造需要將架空線變?yōu)殡娎|時(shí),系統(tǒng)提供自動(dòng)處理方案。電纜變架空線:電力系統(tǒng)改造需要將電纜變?yōu)榧芸站€時(shí),系統(tǒng)提供自動(dòng)處理方案4.5.3基于GIS平臺(tái)的生產(chǎn)管理功能配電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行和高質(zhì)量地提供電能離不開(kāi)系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和工程施工工作。利用GIS平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃、檢修、用電管理等功能。1.運(yùn)行管理運(yùn)行管理側(cè)重與SCADA配網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的結(jié)合,對(duì)配網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況進(jìn)行管理。運(yùn)行管理調(diào)用網(wǎng)絡(luò)分析功能,能根據(jù)開(kāi)關(guān)、刀閘和熔絲等的狀態(tài)信息,以及配變的供電范圍,構(gòu)成配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和供電區(qū)域。2.設(shè)備維護(hù)及檢修管理(l)提供日常運(yùn)行維護(hù)工作中各種文檔工作的錄入環(huán)境,同時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理。(2)能查詢各種設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)情況。(3)能按日期和類型對(duì)設(shè)備的檢修、缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和查詢。(4)設(shè)備巡視、檢修、試驗(yàn)等變化情況自動(dòng)存入設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫(kù)。(5)能對(duì)設(shè)備完好率、檢修率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。3.工作票管理配電GIS對(duì)高壓設(shè)備的檢修、試驗(yàn)、清掃、檢查工作票以及高壓開(kāi)關(guān)倒閘操作操作票，進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理。根據(jù)具體的任務(wù)，自動(dòng)生成工作票、操作票。顯示、存儲(chǔ)、打印工作票、操作票、停電申請(qǐng)，并進(jìn)行網(wǎng)上傳遞、簽名。4.信息發(fā)布配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)可以通過(guò)WEBGIS功能向局域網(wǎng)或1nternet網(wǎng)發(fā)布信息,在客戶端可以進(jìn)行GIS的查詢、統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)瀏覽等功能。結(jié)論配電自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的重要組成部分,對(duì)于提高供電可靠性,擴(kuò)大供電能力,提升運(yùn)行管理水平,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將起到積極作用。配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，監(jiān)視整個(gè)配網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，管理著整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化可以減少配電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)和檢修故障的時(shí)間、降低設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)成本、提高運(yùn)行效率,在保障供電可靠性的前提下最大限度發(fā)揮系統(tǒng)的供配電能力。在大量閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)配電自動(dòng)化進(jìn)行了深入的分析，為使配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)代配網(wǎng)的需要，本文做的工作如下：1．深入研究了配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行環(huán)境。2．重點(diǎn)對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)的各項(xiàng)系統(tǒng)功能進(jìn)行研究，包括其支撐環(huán)境、基于地理信息的配調(diào)SCADA系統(tǒng)、基于Web的實(shí)時(shí)信息發(fā)布功能、FA饋線故障處理功能、GIS功能等功能。參考文獻(xiàn)[1]劉健，倪建立，鄧永輝.配電自動(dòng)化系統(tǒng)[M].中國(guó)水利水電出版社，2009.[2]馮慶東，毛為民.配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)與工程實(shí)例分析[M].中國(guó)電力出版社，2009.[3]陳堂，趙祖康，陳星鶯，胡大良.配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化技[M].中國(guó)電力出版社，2009.[4]楊武蓋，文梅，鄭志萍.配電網(wǎng)及其自動(dòng)化[M].中國(guó)水利水電出版社，2004.[5]王明俊，劉廣一，于爾鏗.配電自動(dòng)化及其發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)[M].農(nóng)村電氣化，2006.[6]王章啟，顧霓鴻.配電自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備[M].水利電力出版社，2005.[7]趙祖康、徐石明.電力系統(tǒng)信息傳輸協(xié)議綜述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010.[8]王士政.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)[M].中國(guó)水利水電出版，2008.[9]張永健.電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化[M].中國(guó)電力出版，2009.[10]辛耀中.新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)[M].中國(guó)電力出版社，2009.[11]陳琳.城網(wǎng)饋線自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)方式的探討[J].江西電力，2006.[12]王惠文，李學(xué)軍.配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)工程主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].西北電力技術(shù)，2009.[13]曹靜雯.南昌電網(wǎng)配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)設(shè)計(jì).南昌大學(xué)，2013.[14]IEEEWorkingGrouponDistribution