配网自动化主站设计案例论文_刘春,刘卓

配网自动化主站设计案例论文_刘春,刘卓

国网辽阳供电公司 辽宁省 111000

摘要:随着配电网的不断发展壮大,对配网提出更高的要求。为及时诊断故障快速隔离及缩短抢修时间提供保障,开发和发展各种类型配电站的自动化应用是非常重要的。建立配网自动化主站系统,实现对10kV配网的信息采集和监控,快速进行故障处理。同时与支撑配电网的调度运行、故障抢修、生产指挥、设备检修、规划设计等信息进行交互。

关键词:配网自动化;主站;设计;

配网自动化是建设坚强智能电网的重要部分,新形势下的配网自动化系统除具备基本的配电网分析与应用功能外,还需要开发新的配电网智能应用功能,为配网自动化生产指挥和配网调度应用主体提供足够的技术支撑。

1 建设目标

根据配电网的规模及今后的发展趋势,按照中型配电主站系统规模规划,满足未来5-10年的发展需求,系统信息点的容量满足10-50万点的要求,并可扩充。配网自动化主站系统以面向配电调度和生产指挥为应用主体进行建设,主站系统整体框架基于IEC 61970和IEC 61968国际标准,系统设计及系统间的数据交换的语义与语法遵循CIM,实现对配电网的监视与控制,满足与相关应用系统的信息交互、共享和综合应用需求,提高配网自动化水平。

2 建设原则

配网自动化系统必须满足国家、行业、网的相关技术规范、标准要求。并且符合国网公司关于配网自动化主站的技术要求,并且在今后智能化配电网发展的同时,可以对主站进行简单的升级实现智能化主站的部分功能。

配网自动化主站通过信息交换总线或综合数据平台技术,与各个与配网相关的系统实现互连,整合配网信息,外延业务流程,扩展和丰富配网自动化系统的应用功能,支持配网调度、生产、运行以及用电营销等业务的闭环管理,为供电企业的安全和经济指标的综合分析以及辅助决策服务。

3 数据通信方式

在XX地区范围内的10KV 开闭所、环网柜、电缆分支箱、柱上开关通过如下数据通信方式与本主站系统实现实时数据的传输:

1.EPON以太网

2)GPRS公网

4 信息采集范围

馈线终端(FTU)

模拟量采集:线路的电压、电流。

状态量采集:开关位置信息、操作闭锁、储能到位等信息。

站所终端(DTU)

模拟量采集:母线电压,线路电流。

状态量采集:开关位置信息、刀闸位置信号、操作闭锁、储能到位等信息。

5 配电自动化系统主站建设方案

5.1主站系统架构

配电自动化系统主站主要由计算机硬件、操作系统、支撑平台软件和配电网应用软件组成。其中,支撑平台包括系统数据总线和平台基本服务,配电网应用软件包括配电 SCADA 等基本功能以及网络分析应用等扩展功能,支持通过信息交换总线实现与其他相关系统的信息交互

5.2配电自动化主站功能要求

主站功能包括系统基本功能与扩展功能。基本功能是指系统建设时均应配置的功能,扩展功能是指统建设时可根据自身配网实际和运行管理需要进行选用的功能。

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5.3 配电自动化主站基本功能

5.3.1配电SCADA功能

数据采集、数据处理、数据记录、终端管理、操作与控制、事故反演、智能告警分析系统时钟和对时、打印

5.3.2模型/图形管理

网络建模、模型校验、支持设备异动管理

5.3.3馈线自动化

当配电线路发生故障时,根据故障信息进行故障定位、隔离和非故障区域的恢复供电。

5.3.4拓扑分析应用

网络拓扑分析、拓扑着色、负荷转供、停电分析

5.3.5 系统交互应用

依据“源端数据唯一、全局信息共享”原则,配电自动化主站通过信息交换总线或专用接口方式与其它应用系统的互联,实现多系统之间的信息共享和功能整合及扩展。

5.4信息交互需求

配调自动化主站系统将通过信息交互总线实现与调度自动化、设备(资产)运维精益管理系统、电网GIS平台、调度管理系统OMS、用电信息采集、营销业务、配网抢修平台等系统的信息交互。

5.5配电故障定位与处理方式

根据XX地区配网现状、建设情况与目标,本期主要采用主站集中式馈线自动化开展建设。对重点区域具备实现全自动馈线自动化,其余实现半自动馈线自动化方式。

5.6配电自动化安全防护建设

按照《电力二次系统安全防护规定(国家电力监管委员会第5号令)》、《电力二次系统安全防护总体方案(国家电力监管委员会第34号令)》、和《关于加强配电网自动化系统安全防护工作的通知(国家电网调[2011]168号)》相关要求,二次系统安全防护建设方案包括横向系统通信和纵向系统通信两部分,横向系统通信是配电自动化系统与其他相关应用系统间的数据交换机制,纵向系统通信建立配电自动化主站系统和配电终端间数据交换机制。

5.7主站系统硬件设备配置

5.7.1硬件配置原则

a)系统硬件配置要求:采用功能分布配置方案,按照满足未来10年XX配电网发展规模及接入信息量需求;选用符合国际标准通用的硬件设备,系统硬件配置扩充时不需要修改任何系统应用软件,增加新的软件模块时应不影响系统运行的稳定性;升级时必须兼容已有的硬件设备。

b)主站计算机网络结构采用分布式开放局域网交换技术,双重冗余配置,由1000M主干局域网交换机和工作组交换机的二层结构组成。数据采集服务器、SCADA服务器、数据库服务器、Web服务器等关键节点采用冗余配置。

c)主站的硬件采用国产服务器和工作站,操作系统采用Linux操作系统,确保系统的安全性和可靠性。

d)xx配电自动化主站硬件按照中型配电自动化主站建设。

5.7.2系统配置方案

主站系统从应用分布上主要分为安全I 区实时监控、安全III区公网数据采集、安全III区WEB发布三个部分。主要设备包括:

a)安全I 区

- 数据库服务器:2台

- SCADA服务器:2台

- 前置服务器:2台

- 应用服务器:2台

- 接口服务器:1台

- 磁盘阵列:1台

- 人机工作站:10台

b)安全III 区

- 接口服务器:1台

- WEB服务器:2台

-磁盘阵列:1台

- 公网数据采集服务器:2台

- 数据库服务器:2台

c)其它设备

其它设备包括相关的二次安全防护设备、网络设备及其它附属设备等。

5.7.3 通信传输系统

通信传输系统采用EPON与无线公网相结合的原则

6结论

通过配电自动化主站的建设,以现有的10kV配网的一、二次设备配置的基础上,充分利用现有装置在信息采集输出上的优势及电力通信技术的成熟,寻求一种技术先进、高效、灵活且经济实用的方式,以实现10kV配网的信息采集并监控,从而改变目前配网信息盲区的现状;并以此为依托,深入解决其它各类配网数据的采集传输问题,使配网数据成为各供电公司生产管理系统的主要支撑数据平台。通过配电自动化的实施,大大提高供电可靠性,提高用户的满意度。

参考文献:

[1]《配网自动化主站规范》

论文作者:刘春,刘卓

论文发表刊物:《基层建设》2016年6期

论文发表时间:2016/7/4

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