配电网自动化主站系统课件.pptx

36935-8a,主编,1,ppt课件,第8章配电网自动化主站系统,8.1主站系统概述8.2主站系统的硬件8.3主站系统的软件8.4信息交互8.5配电网地理信息系统8.6主站系统的集成方案8.7主站系统工程实例,2,ppt课件,8.1主站系统概述,8.1.1设计原则8.1.2系统架构,3,ppt课件,8.1.1设计原则,1.标准性2.可靠性3.可用性4.安全性5.扩展性6.先进性,4,ppt课件,1.标准性,系统应遵循相关国际和国内标准，包括软硬件平台、通信协议、数据库以及应用程序接口等标准；应采用开放式体系结构，提供开放式环境，支持多种硬件平台，应能在 UNIX、Linux 等操作系统环境下稳定运行；应遵循IEC 61970和IEC 61968标准。,5,ppt课件,2.可靠性,系统选用的软硬件产品应经过行业认证机构检测，具有可靠的质量保证；系统关键设备应冗余配置，单点故障不应引起系统功能丧失和数据丢失；系统应能隔离故障节点，故障切除不影响其他节点的正常运行，故障恢复过程快速。,6,ppt课件,3.可用性,系统中的硬件、软件和数据信息应便于维护，有完整的检测、维护工具和诊断软件；各功能模块可灵活配置，模块的增加和修改不应影响其他模块正常运行；人机界面友好，交互手段丰富。,7,ppt课件,4.安全性,系统满足电力二次系统安全防护规定、电力二次系统安全防护总体方案的规定；系统应具有完善的权限管理机制，保证信息安全；系统应具备数据备份及恢复机制，保证数据安全。,8,ppt课件,5.扩展性,系统容量可扩充，可在线增加配电终端等；系统节点可扩充，可在线增加服务器和工作站等；系统功能可扩充，可在线增加新的软件功能模块。,9,ppt课件,6.先进性,系统硬件应选用符合行业应用方向的主流产品，满足配电网发展需要；系统支撑和应用软件应符合行业应用方向，满足配电网应用功能发展需求；系统构架和设计思路具有前瞻性，满足智能配电网发展的需求。,10,ppt课件,8.1.2系统架构,图8-1配电网自动化主站系统的功能组成结构,11,ppt课件,8.2主站系统的硬件,8.2.1配置原则8.2.2功能部署,12,ppt课件,8.2.1配置原则,1)系统应采用标准化、网络化、分布化和系统化的开放式硬件结构。2)系统采用标准化的通用软硬件产品，包括计算机产品、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等，均遵循国际标准和电力行业标准。3)系统主网络应采用冗余的双交换式局域网结构，使用具备三层交换功能的企业级交换机，全分布式分流/冗余的局域网双网机制，交换速率为10Mbit/s/100Mbit/s/1000Mbit/s自适应，重要服务器(数据库服务器、前置服务器、DSCADA服务器)采用1000Mbit/s速率接入，协议为TCP/IP，重要防火墙采用1000Mbit/s速率接入。4)系统要求采用独立专用的数据采集与通信子网，配置独立的子网交换机，组成双局域网，交换速率为10Mbit/s/100Mbit/s/1000Mbit/s自适应，前置服务器及核心路由器采用1000Mbit/s速率接入，协议为TCP/IP。5)系统如果采用无线公网进行数据采集，必须考虑满足安全防护要求，配置必要的防火墙或物理隔离装置。,13,ppt课件,8.2.1配置原则,6)系统的规模及存储、处理能力满足配电网自动化系统的功能、性能及容量要求，并留有足够的扩展余地。7)系统的构成能在单点故障时，做到系统信息不丢失，不影响主要功能。,14,ppt课件,8.2.2功能部署,图8-2主站系统的硬件配置,15,ppt课件,8.2.2功能部署,1.数据采集服务器2.SCADA服务器3.配电网应用服务器4.历史数据库服务器5.动态信息数据库服务器6.接口适配服务器7.工作站8.公网数据采集服务器9.WEB服务器,16,ppt课件,1.数据采集服务器,数据采集服务器配置在安全区，完成配电SCADA数据采集、系统时钟和对时的功能。,17,ppt课件,2.SCADA服务器,SCADA服务器配置在安全区，完成配电 SCADA 数据处理、操作与控制、全息历史/事故反演、多态多应用、模型管理、权限管理、报警服务、报表管理、系统运行管理、终端运行工况监视等功能。,18,ppt课件,3.配电网应用服务器,配电网应用服务器配置在安全区，完成馈线故障处理、配电网分析应用、配电网实时调度管理、智能化应用等功能。在主站系统处理负荷率符合指标的情况下，可以将配电网应用服务器与SCADA服务器合并。,19,ppt课件,4.历史数据库服务器,历史数据库服务器配置在安全区，完成数据库管理、数据备份与恢复、数据记录等功能。,20,ppt课件,5.动态信息数据库服务器,动态信息数据库服务器配置在安全区，完成全息历史数据的处理和存储。,21,ppt课件,6.接口适配服务器,接口适配服务器配置在安全区，完成与外部系统的信息交互功能。,22,ppt课件,7.工作站,工作站配置在安全区，包括配电网调度工作站、检修计划工作站、报表工作站、维护工作站等，实现人机交互。,23,ppt课件,8.公网数据采集服务器,公网数据采集服务器配置在安全区，完成公网配电终端(如柱上FTU、TTU、可通信故障指示器等)的实时数据采集功能。,24,ppt课件,9.WEB服务器,WEB服务器配置在安全区，完成安全I区配电SCADA数据信息的网上发布功能。,25,ppt课件,8.3主站系统的软件,8.3.1配置原则8.3.2功能部署,26,ppt课件,8.3.1配置原则,1)系统应采用先进的、成熟稳定的、标准版本的工业软件，有软件许可。2)系统应采用成熟稳定的完整的操作系统软件，它应包括操作系统安装包、编译系统、诊断系统和各种软件维护、开发工具。3)数据库的规模应能满足配电网自动化主站系统基本功能所需的全部数据的需求，并适合所需的各种数据类型；数据库的各种性能指标应能满足系统功能和性能指标的要求；数据库应用软件应具有实时性，能对数据库进行快速访问，对数据库的访问时间必须小于0.5ms，同时具有可维护性及可恢复性；对数据库的修改，应设置操作权限，并记录用户名、修改时间、修改前的内容等详细信息。4)系统应采用系统组态软件用于数据生成，应满足系统各项功能的要求，为用户提供交互式的、面向对象的、方便灵活的、易于掌握的、多样化的组态工具，宜提供一些类似宏命令的编程手段和多种实用函数，以便扩展组态软件的功能。,27,ppt课件,8.3.1配置原则,5)应用软件应采用模块化结构，具有良好的实时响应速度和可扩充性，具有出错检测能力，当某个应用软件出错时，除有错误信息提示外，不允许影响其他软件的正常运行，应用程序和数据在结构上应互相独立，由于各种原因造成硬盘空间满，不得影响系统的实时控制功能。6)当某种功能运行不正常时，不应影响其他功能的运行。7)系统应具备良好的开放性，能方便植入第三方开发的应用软件，实现第三方功能即插即用。,28,ppt课件,8.3.2功能部署,1.平台功能2.基本功能3.扩展功能,29,ppt课件,1.平台功能,(1)支撑软件(2)数据库管理(3)数据备份与恢复(4)系统建模(5)多态多应用(6)多态模型管理(7)权限管理(8)报警服务(9)报表管理(10)人机界面(11)系统运行状态管理(12)WEB发布,30,ppt课件,(1)支撑软件,支撑软件提供一个统一、标准、容错、高可用率的用户开发环境，主要包括关系数据库软件、动态信息数据库软件。,31,ppt课件,(2)数据库管理,数据库管理主要包括数据库维护工具、数据库同步、多数据集、离线文件保存、带时标的实时数据处理和数据库恢复。,32,ppt课件,(3)数据备份与恢复,系统对其中的数据提供安全的备份和恢复机制，保证数据的完整性和可恢复性，主要包括对全数据、模型数据、历史数据的定时或不定时备份与对全库、模型数据、历史数据的恢复。,33,ppt课件,(4)系统建模,系统具备图模库一体化的网络建模工具，根据站所图、单线图等构成配电网的图形和相应的模型数据，自动生成全网的静态网络拓扑模型；具备外部系统信息导入建模工具，包括配电网地理信息系统或生产管理系统导入中压配电网模型，以及从调度自动化系统导入上级电网模型，并实现主配电网的模型拼接。,34,ppt课件,(5)多态多应用,多态多应用机制保证了配电网应用功能对多场景的应用需求，具备实时态、研究态、未来态等应用场景，各态可灵活配置相关应用与相互切换。,35,ppt课件,(6)多态模型管理,多态模型管理能满足对配电网动态变化管理的需要，反映配电网模型的动态变化过程，提供配电网各态模型的转换、比较、同步和维护功能。,36,ppt课件,(7)权限管理,权限管理能根据不同的工作职能和工作性质赋予人员不同的权限和权限有效期，主要包括层次管理、权限绑定及配置。,37,ppt课件,(8)报警服务,报警服务作为一种公共服务为各应用提供报警支持，主要包括报警动作、报警分流、报警定义、画面调用、报警信息存储及打印。,38,ppt课件,(9)报表管理,报表管理为各应用提供制作各种统计报表的功能。,39,ppt课件,(10)人机界面,配电网监控功能应提供丰富、友好的人机界面，供配电网运行人员对配电线路进行监视和控制，主要包括界面操作、图形显示、交互操作画面、数据处理，支持多样化显示、图模库一体化建模及设备快速查询和定位。,40,ppt课件,(11)系统运行状态管理,系统运行状态管理能够对配电网自动化主站系统的各服务器、工作站、应用软件及网络的运行状态进行管理和控制，主要包括节点状态监视、软硬件功能管理、状态异常报警、在线/离线诊断测试工具及其他管理功能。,41,ppt课件,(12)WEB发布,WEB发布主要包括网上发布、报表浏览、权限限制。,42,ppt课件,2.基本功能,(1)数据采集(2)数据处理(3)数据记录(4)控制与操作(5)网络拓扑着色(6)全息历史/事故反演(7)信息分区及分流(8)系统时钟和对时(9)打印,43,ppt课件,(1)数据采集,数据采集主要包括满足配电网实时监控的需要、实现系统运行实时测量、一二次设备状态、终端及子站监控等各类数据的采集和交换，采集广域分布式数据，支持多种通信规约、多种应用及多类型，支持多种通信方式的信息接入和转发，具备错误检测、通信通道及终端的监控功能。,44,ppt课件,(2)数据处理,数据处理主要包括模拟量处理、状态量处理、非实测数据处理、多数据源处理、数据质量码、平衡率计算及统计等功能。,45,ppt课件,(3)数据记录,数据记录提供事件顺序记录、周期采样、变化存储功能。,46,ppt课件,(4)控制与操作,控制与操作实现人工置数、标识牌操作、闭锁和解锁操作、远方控制与调节功能，应有相应的权限控制。,47,ppt课件,(5)网络拓扑着色,网络拓扑着色可根据配网开关的实时状态，确定系统中各种电气设备的带电状态，分析供电源点和各源点供电路径，并将结果在人机界面上用不同的颜色表示出来，主要包括配电网运行状态、馈线供电范围及路径、动态电源、负荷转供、故障指示等方面的着色。,48,ppt课件,(6)全息历史/事故反演,系统检测到预定义的事故时，能自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息，以便事后进行查看、分析和反演。,49,ppt课件,(7)信息分区及分流,信息分区及分流具有完善的责任区及信息分流功能，以满足配电网运行监控的需求，并适应各监控席位的责任分工。该功能模块主要包括责任区的设置和管理、数据分类的设置和管理，并根据责任区以及应用数据的类型进行相应的信息分层分类采集、处理和信息分流等。,50,ppt课件,(8)系统时钟和对时,系统采用北斗或GPS时钟对时，支持多种时钟源，具有安全保护措施，主站可对各种终端/子站设备进行对时。,51,ppt课件,(9)打印,系统具备各种信息打印功能，包括定时和召唤打印各种实时和历史报表、批量打印报表、各类配电网图形及统计信息打印等功能。,52,ppt课件,3.扩展功能,(1)馈线故障处理(2)网络拓扑分析(3)状态估计(4)潮流计算(5)解合环分析(6)负荷转供(7)负荷预测(8)网络重构(9)配电网运行与操作仿真(10)配电网调度运行支持应用(11)系统互连(12)分布式电源/储能装置/微网接入与控制(13)配电网自愈,53,ppt课件,3.扩展功能,(14)经济运行,54,ppt课件,(1)馈线故障处理,当配电线路发生故障时，根据故障信息进行故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复，可灵活设置故障处理安全约束，主站集中式与就地分布式故障处理配合，查询故障处理信息。,55,ppt课件,(2)网络拓扑分析,网络拓扑分析根据配电网连接关系和设备的运行状态进行动态分析，分析结果可以应用于配电网监控、安全约束等，也可针对复杂的配电网模型形成状态估计、潮流计算使用的计算模型。,56,ppt课件,(3)状态估计,状态估计利用实时量测的冗余性，应用估计算法来检测与剔除坏数据，提高数据精度，保持数据的一致性，实现配电网不良量测数据的辨识，并通过负荷估计及其他相容性分析方法进行一定的数据修复和补充。,57,ppt课件,(4)潮流计算,潮流计算根据配电网指定运行状态下的拓扑结构、变电站母线电压(即馈线出口电压)、负荷类设备的运行功率等数据，计算节点电压以及支路电流、功率分布，计算结果为其他应用功能的进一步分析做支撑。,58,ppt课件,(5)解合环分析,解合环分析能够对指定方式下的解合环操作进行计算分析，结合计算分析的结果对该解合环操作进行风险评估。,59,ppt课件,(6)负荷转供,系统根据目标设备分析其影响的负荷，并将受影响负荷安全转至新电源点，提出包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案，主要包括负荷信息统计、转供策略分析、转供策略模拟及执行等。,60,ppt课件,(7)负荷预测,系统主要针对620kV 母线、区域配电网进行负荷预测，在对系统历史负荷数据、气象因素、节假日以及特殊事件等信息分析的基础上，挖掘配电网负荷变化规律，建立预测模型，选择适合策略预测未来系统负荷变化。,61,ppt课件,(8)网络重构,网络重构的目标是在满足安全约束的前提下，通过开关操作等方法改变配电线路的运行方式，消除支路过负荷和电压越限，平衡馈线负荷，使网损最小。,62,ppt课件,(9)配电网运行与操作仿真,在不影响系统正常运行的情况下，利用平台提供的多态多应用机制建立模拟环境，实现配电网调度的日常操作、事故预演、事故反演以及故障恢复预演等功能。,63,ppt课件,(10)配电网调度运行支持应用,配电网调度运行支持应用结合实时监测数据和相关调度作业信息，对调度运行与操作进行必要的安全约束以及辅助调度员决策，主要包括调度操作票、保电管理、多电源客户管理、停电分析等。,64,ppt课件,(11)系统互连,系统通过标准化的接口适配器完成与上一级电网调度(一般指地区电网调度)自动化系统和生产管理系统(或电网GIS平台)互连的需要，实现上一级电网和配电网图模向配电网自动化系统的导入；通过信息交互总线向相关应用系统提供配电网图形、网络拓扑、实时数据、准实时数据、历史数据、配电网分析结果等信息，也可从上一级调度自动化系统、生产管理系统、电网 GIS 平台、营销管理信息系统、95598系统等相关应用系统获取信息。,65,ppt课件,(12)分布式电源/储能装置/微网接入与控制,满足分布式电源/储能装置/微网接入带来的多电源、双向潮流分布的配电网监视、控制要求，实现分布式电源/储能装置/微网接入系统情况下的配电网安全保护、独立运行、多电源运行机制分析等功能。,66,ppt课件,(13)配电网自愈,在馈线自动化的基础之上，结合配电网状态估计和潮流计算等分析的结果，自动诊断配电网当前所处的运行状态，并进行控制策略决策，实现对配电网一、二次设备的自动控制，消除配电网运行隐患，缩短故障处理周期，提高运行安全裕度，促使配电网转向更好的运行状态，赋予配电网自愈能力。,67,ppt课件,(14)经济运行,在支持分布式电源分散接入条件下，分析智能调度方法，给出分布式电压无功资源协调控制方法，提高配电网经济运行水平，支持配电网广域备用运行控制方法，充分发挥配电设备的容量潜力。,68,ppt课件,8.4信息交互,1.基本要求2.交互内容3.交互方式,69,ppt课件,1.基本要求,信息交互基于消息传输机制，实现实时信息、准实时信息和非实时信息的交换，支持多系统间的业务流转和功能集成，完成配电网自动化系统与其他相关应用系统之间的信息共享。,70,ppt课件,2.交互内容,(1)从相关应用系统获取的信息(2)向相关应用系统提供的信息,71,ppt课件,(1)从相关应用系统获取的信息,从上一级调度自动化系统获取高压配电网(包括 35kV、110kV)的网络拓扑、相关设备参数、实时数据和历史数据等；从生产管理系统获取中压配电网(包括10kV、20kV)的相关设备参数、配电网设备计划检修信息和计划停电信息等；从生产管理系统或电网GIS平台获取中压配电网(包括10kV、20kV)的馈线电气单线图、网络拓扑等；从营销管理信息系统或生产管理系统获取低压配电网(400V/220V)的网络拓扑、相关设备参数和运行数据,72,ppt课件,(2)向相关应用系统提供的信息,图8-3配电网自动化系统与相关应用系统的信息交互,73,ppt课件,3.交互方式,信息交互宜采用面向服务架构，在实现各系统之间信息交换的基础上，对跨系统业务流程的综合应用提供服务和支持。接口标准宜遵循IEC 61968-1中信息交换模型的要求。,74,ppt课件,8.5配电网地理信息系统,8.5.1系统概述8.5.2构建原理8.5.3功能部署8.5.4应用实例,75,ppt课件,8.5.1系统概述,面对越来越庞大的配电网、复杂的配电设备、时刻变化的负荷信息、不断变迁的道路和建筑，配电网规划、建设、运行、管理部门必须对极其繁杂的信息进行采集、存储、分析和快速处理，传统的电力图形系统已经很难满足配电网的建设和安全经济运行要求，需要将现代化的计算机和通信技术应用于配电网的管理，将各种图形、地图、数据信息统一共享。,76,ppt课件,8.5.2构建原理,图8-4配电网信息结构模型,77,ppt课件,8.5.3功能部署,1.基本功能2.配电网分析功能3.辅助决策功能4.生产管理功能,78,ppt课件,1.基本功能,(1)图形显示(2)空间查询统计(3)数据维护,79,ppt课件,(1)图形显示,1)将各电压等级的配电线路图、线路上的各种设备图、单线图、电缆沟剖面图、配电站图、开关站图及基础地形图进行分层综合显示。2)图形信息具有疏密效果协同校正功能。3)具有动态道路名和动态线路名功能。4)图形元素、颜色也可按性质分层自由选择、修改；字体、虚实线宽度也有多种选择。5)具有沿路跟踪功能，可对街道和线路进行全程浏览。,80,ppt课件,(2)空间查询统计,1)空间查询。2)空间统计。,81,ppt课件,1)空间查询。,通过关系数据库将地理图、供电系统图及属性数据库信息联系起来，使图形管理与数据管理融为一体，对配电网GIS中的图形信息和属性信息进行灵活多样的双向空间查询。查询的连接关系有：配电站、配电室、变压器、架空线等；线路的连接关系辅助显示；选中线路或设备后，将该线路(设备)以下(以上)连接的线路及设备显示出来，方便查询电源点及供电范围；通过测量功能可方便地测量出图上任意点间距离和任意多点间所围成的面积，为规划、预算提供资料。,82,ppt课件,2)空间统计。,对配电网中的各种信息进行多种方式的空间统计，如按线路或区域任意范围统计出其中的设备、容量、负荷等数据。,83,ppt课件,(3)数据维护,对空间数据的维护可直接在地理图上增加或删除建筑物及街道等基础地理信息图形。配电网GIS要能提供标准配电室、变压器、杆塔及其杆上设备、电缆沟剖面图等图形模块，供用户自由调用；图形编辑工具对配电站、配电室、变压器等电力设备设施的图形数据和连接关系可进行编辑，并可对照图形数据修改相应的属性数据库资料；对一次接线图、系统网络图等能进行修改；地理图能自动转成电气图，不仅在地理图上增删的设备应在电气图上自动相应变化，而且在电气图或地理图上操作开关或分析时，两种图要自动保持一致。,84,ppt课件,2.配电网分析功能,(1)配电网追踪及拓扑分析(2)配电网供电范围分析(3)故障区域分析(4)阻抗及短路电流计算(5)供电可靠性分析(6)供电电源分析(7)线损分析(8)配电网规划和负荷密度分析(9)配电网潮流分析,85,ppt课件,(1)配电网追踪及拓扑分析,利用配电网GIS的数据库(包括实时数据)中杆塔与导线的连接关系、变电站内进出线的对应关系以及杆塔上开关的分合状态动态计算出网络的拓扑结构，并可在GIS背景图上动态着色显示。因此，GIS的配电网拓扑结构对于检修、故障隔离、故障恢复、开关操作、潮流分析和负荷转移功能的实施将起很大作用。,86,ppt课件,(2)配电网供电范围分析,利用网络分析模型，配电网GIS可方便地实现配电线路的供电范围分析，并能实现多级网络的追踪分析，改变运行方式后的状态分析。,87,ppt课件,(3)故障区域分析,当配电网发生故障时，配电网GIS能快速推算出受影响的区域，并将该区域在地图上显示出来。,88,ppt课件,(4)阻抗及短路电流计算,阻抗及短路电流计算是配电网分析的重要内容，配电网GIS可对整个配电网进行阻抗计算，并在阻抗计算的基础上进行短路电流计算，并将结果用空间形式显示出来。,89,ppt课件,(5)供电可靠性分析,在配电网GIS中可进行供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数等方面的可靠性分析，在线统计停电时间，辅助分析故障原因及故障影响范围。,90,ppt课件,(6)供电电源分析,利用网络追踪功能，可在配电网GIS上任意选取线路或设备，能自动分析出该线路或设备的供电电源点。,91,ppt课件,(7)线损分析,利用网络追踪功能，可在配电网GIS上任意选取线路或设备，能自动分析出该线路或设备的供电电源点。,92,ppt课件,(8)配电网规划和负荷密度分析,利用配电网GIS的空间分析模型对区域密度、线密度和负荷密度等配电网负荷密度进行多种方式分析；根据人口密度、城市总体规划、用地性质等信息进行负荷预测和配电网规划。,93,ppt课件,(9)配电网潮流分析,根据配电网的实时测量值、用户电量记录和配电网拓扑结构，配电网GIS可进行潮流计算，并在配电网GIS窗口中显示潮流的分布，为负荷转移分析、线路扩容分析和配电网规划等提供依据。,94,ppt课件,3.辅助决策功能,(1)最优化停电隔离点决策(2)负荷转移决策(3)电话报警决策(4)用户报装决策(5)优化巡视决策(6)配电站优化选址决策(7)网络重构优化决策,95,ppt课件,(1)最优化停电隔离点决策,当接收到故障停电报警信号或需要对某台设备及某条线路检修时，配电网GIS可利用决策模型自动决策出最小停电范围的最优化停电隔离点，给开具抢修操作票提供依据，并提高供电可靠性指标。,96,ppt课件,(2)负荷转移决策,当故障停电或需要检修停电时，将一部分负荷转移到其他变配电站或本站的其他出线上，配电网GIS中的负荷转移决策模型将为调度人员或抢修人员提供最优化的负荷转移方案,97,ppt课件,(3)电话报警决策,当在一个区域内收到两个以上报警电话后，配电网GIS依靠用户电话报警的知识库和模型库能自动判断出配变故障或某类线路故障，并实时显示报警位置和故障位置，帮助抢修人员排除故障。,98,ppt课件,(4)用户报装决策,当接收到营业系统用户报装信息后，配电网GIS依靠用户报装的知识库和模型库并根据路径跟踪模型和负荷平衡模型，直接在地图上布设报装用户位置；配电网GIS根据报装容量、电流大小等自动搜索设定范围内满足要求的变压器，并选择变压器；配电网GIS自动在图上寻找最佳的架设路径，自动列出多种可供选择的供电方案，同时给出工程概算信息。,99,ppt课件,(5)优化巡视决策,配电网GIS依靠巡视用拓扑路径模型库和巡视方法库能够自动决策出巡视车辆一点到多点或多点到一点的最优巡视决策方案，显示或打印巡视路径图和巡视调度表。,100,ppt课件,(6)配电站优化选址决策,根据配电网分布现状、城市发展规划、人口密度、需电量等要素，配电网GIS可确定配电站的容量和最佳选址方案。,101,ppt课件,(7)网络重构优化决策,供电企业为了整个城市或区域达到电力负荷均匀、线路和设备的负荷率合理、可靠性指标高以及多供电多卖电指标高等优化目标，利用配电网GIS的网络分析模型可自动给出最优化供电的网络重构优化决策方案。,102,ppt课件,4.生产管理功能,(1)设备管理(2)用户抄表与自动计费(3)运行方式模拟操作(4)故障抢修功能,103,ppt课件,(1)设备管理,1)设备档案管理。2)设备缺陷管理。3)设备检修管理。,104,ppt课件,(2)用户抄表与自动计费,远方抄表与自动计费系统向配电网GIS传送用户地址、用户名称、用电负荷等信息，在配电网GIS显示抄表区域和区域负荷情况，使数据更加直观。,105,ppt课件,(3)运行方式模拟操作,利用配电网GIS的网络追踪功能，给调度员提供在地图上进行开关的开合模拟操作。在开合过程中，系统能反映变位后的运行方式，可在实施停电、停役、事故跳闸等负荷转移操作时提供模拟操作，可提供改善可靠性的负荷转移策略，也为职工培训提供方便。,106,ppt课件,(4)故障抢修功能,1)故障点定位。2)最佳抢修路径分析。,107,ppt课件,1)故障点定位。,配电网自动化远方终端能自动检测出故障线路或设备的位置及状态，经配电网专家故障诊断系统诊断出故障点的位置，并在地图上用特定标志显示出来；也可通过人工方式确定故障位置，用街道名、门牌号、交叉路口等方式来描述故障位置，由配电网GIS在地图上确定故障的大概位置。,108,ppt课件,2)最佳抢修路径分析。,在故障点定位完成后，配电网GIS可进行最佳抢修路径分析并且可以以图形和文本的方式输出抢修点到故障点的路径，为故障抢修车提供最佳的抢修路径。,109,ppt课件,8.5.4应用实例,1.系统概述2.系统架构3.软硬件配置4.系统功能5.系统集成,110,ppt课件,1.系统概述,该配电网GIS应用3S技术、计算机信息技术和三维全景技术，为配电网生产提供一种基于空间信息的可视化共享平台，在此平台上能够有效地将地理信息、配电网设备图形和属性信息、运行信息、实时监测信息等数据有机结合并进行统一管理，实现了业务系统间的应用集成和跨部门、跨地域的数据共享。系统采用地市集中部署，为各个电业局的基层班组人员、调度员、网络规划设计部门、工程施工部门、配电网管理领导人员等提供有力的作业、管理、维护、决策等工具，成为配电网生产管理的信息共享平台，从而满足供电行业的多层次、多部门、多用户、多地域的运作要求，实现省级配电网数字化，生产业务的集约化、流程化、规范化、精细化管理，为省级配电网的生产安全、有序、高效地运行提供了有力的信息化支撑手段。,111,ppt课件,2.系统架构,图8-5系统网络架构,112,ppt课件,3.软硬件配置,硬件平台采用GIS数据服务器和应用服务器，客户端为性能较好的普通PC。软件平台的数据库为Oracle 9i，数据服务器和应用服务器为UNIX操作系统或Windows Server 2000/2003操作系统，客户端为Windows 2000/2003/XP、Oracle 9i客户端。,113,ppt课件,4.系统功能,(1)配电网资源管理功能(2)配电网业务管理功能,114,ppt课件,(1)配电网资源管理功能,图8-6带路网的单线图,115,ppt课件,(1)配电网资源管理功能,图8-7带影像的单线图,116,ppt课件,(2)配电网业务管理功能,配电网业务管理功能包括9大功能模块：标准库管理、设备台帐管理、计划管理、运行管理、作业管理、调度管理、工程管理、可靠性管理、班组管理。,117,ppt课件,5.系统集成,对于与配电网SCADA系统的集成，该配电网GIS是基于GIS和SCADA配电网模型一体化的思路，建设一个无缝衔接的数据信息管理交换平台，实现配电网GIS和配电网SCADA的数据共享和应用集成，主要是将配电网GIS的全网图数据转换到配电网SCADA系统中去，实现全网图的共享。实现全网图的转换主要是实现图形的转换和数据模型的转换，其中数据模型包括台帐基础模型和拓扑数据模型。图形的转换主要是坐标的转换及设备符号的转换。同时，还要实现异动数据的及时转换，保证数据转换及时准确完成。由于配电网SCADA与配电网GIS位于不同的安全区内，两个系统之间只能通过正、反向物理隔离设备连接，两个系统分别设立模型同步工作站，负责两个系统之间的文件传递和实时数据传输。,118,ppt课件,8.6主站系统的集成方案,8.6.1SCADA/DA和GIS一体化方案8.6.2SCADA/DA与GIS的集成方案8.6.3两种方案的比较,119,ppt课件,8.6.1SCADA/DA和GIS一体化方案,图8-8SCADA和GIS一体化方案,120,ppt课件,8.6.1SCADA/DA和GIS一体化方案,1)面向配电网大对象描述：采用多点描述方式，并在此基础上开发一套网络拓扑软件。2)不存在图形格式转换问题：GIS和SCADA/DA系统应采用统一的图形格式(即只有一个作图工具包和一个图形显示包)，实时响应速度快。3)实现地理图向单线图的自动转换(包括图形设备、拓扑关系以及设备信息的自动转换)，两种图形之间保持相同的网络拓扑关系。4)具备配电网自动化所需的各种AM/FM/GIS功能：自动绘图、图形灵活显示、拓扑分析、动态着色、拓扑岛分析、连通关系显示、设备管理、基于GIS的各种配电工作管理(包括用电管理、运行管理、停电管理，以及工程规划、施工管理等)。5)提供灵活的基于脚本语言和ActiveX控件的用户开发工具，利用此开发工具，用户可以对报表、操作票、工作票等任意定义自己的风格。,121,ppt课件,8.6.1SCADA/DA和GIS一体化方案,6)功能合理分布的GIS实现方案：图形数据和属性数据的维护在配电网管理端的GIS中完成，在调度端不能进行图形数据和设备属性数据的维护，从而确保数据有唯一的录入口；配电网管理端的GIS主要由配电工区(如变电工区、线路工区等)的维护检修人员来使用。7)SCADA系统和GIS之间画面连动：在SCADA系统的电气接线图上进行开关开合、动态着色、拓扑追踪等操作后，GIS的地理接线图上自动进行相应操作；反之亦然，确保两者完全保持一致。,122,ppt课件,8.6.2SCADA/DA与GIS的集成方案,图8-9SCADA/DA与GIS的集成方案框图,123,ppt课件,8.6.2SCADA/DA与GIS的集成方案,1)数据一体化。2)功能分布一体化。3)人机界面一体化。,124,ppt课件,1)数据一体化。,实时数据全部来自SCADA/DA支撑平台的实时数据库，GIS通过接口API读取实时数据库显示实时数据，配电网模型、图形数据和人机界面等数据全部由GIS生成和管理，设备信息等属性数据存储在商用关系数据库中。数据一体化可以实现地理信息、配电网设备信息和配电网实时信息的有机统一，保证数据的唯一性和数据的共享。,125,ppt课件,2)功能分布一体化。,功能统一设计，合理分布。SCADA/DA平台和GIS平台服务器端运行相对独立，保证了系统的先进性和稳定性；客户端的功能统一在GIS环境下进行合理的设计，在同一网络上可以使用不同的操作系统和不同的硬件支持平台，根据工作人员的职责范围集成相应的应用模块，使主站系统高效、稳定、安全、可靠。,126,ppt课件,3)人机界面一体化。,即在主站系统中，具有统一的图形编辑器、统一的图形显示管理和统一的图形操作风格界面，提供友好、易用的人机界面。,127,ppt课件,8.6.3两种方案的比较,采用SCADA/DA和GIS一体化方案是将配电网自动化和GIS一体化考虑，整个系统的GIS图形和SCADA图形界面风格完全一样，而且GIS和SCADA系统共用一个数据库，具有很好的实时响应性能。,128,ppt课件,8.7主站系统工程实例,8.7.1工程实例一8.7.2工程实例二,129,ppt课件,8.7.1工程实例一,1.系统概述2.建设思路3.系统架构4.软硬件配置5.系统功能6.信息交互7.系统集成,130,ppt课件,1.系统概述,在某省会城市，分三期建设一个完善的集成型配电网自动化系统，以满足智能配电网建设需要。期将市中心区列入终端接入范围，具备3000台终端(实时信息量约38万点)接入能力；期将市区(不含郊区)列入终端接入范围，具备超过5000台终端(实时信息量大于50万点)接入能力；期则将终端接入范围拓展至全市。,131,ppt课件,2.建设思路,该市配电网自动化系统主站分三期建设，期计划在原来主站系统的基础上升级，因原有系统的硬件已经基本不可用，需对系统硬件全部重新配置；软件方面由于采用的是同一厂家的配电主站系统，原来的模型、拓扑、图形及历史数据可以直接使用，可以大大减轻系统建设的周期并减少投资,132,ppt课件,3.系统架构,图8-10配电网自动化主站系统配置,133,ppt课件,4.软硬件配置,图8-11系统软件配置,134,ppt课件,5.系统功能,1)模型导入/导出、拼接/拆分：依据IEC 61970/61968标准的CIM、CIS从GIS导入配电网模型及图形信息，对分块的模型进行拼接，形成完整的配电网络拓扑，同时可以拆分配电网络拓扑模型并导出至相关应用系统。2)常规SCADA功能：实时数据采集、传输、处理，事件报警，遥控遥调操作，人机会话(画面显示与操作、报表管理与打印、大屏幕显示)，应用程序接口开发等。3)馈线自动化功能：带电分析、故障区段定位、故障区段隔离、推出非故障区段恢复供电方案等。4)在配电网GIS原有平台基础上，拓展应用系统功能，推广基于GIS的停电管理系统，建设配电网设备在线监测管理系统、基于GIS平台的配电网运行分析系统和智能化现场作业管理系统。,135,ppt课件,5.系统功能,5)按照集成型配电网自动化主站系统的要求，并行配置信息交换总线模块，通过系统间的信息集成，为95598呼叫中心信息支撑系统、停电管理系统、配电网自动化系统、调控一体化系统等提供配电网数据，实现配电网自动化系统、配电网GIS与这些系统平台之间的互连与数据共享。,136,ppt课件,6.信息交互,目前该市配电网自动化主站系统与其他系统的交互方式为点对点的标准规约方式，在改造后配电主站与其他系统间的信息交互根据QGDW 3822009配电网自动化技术导则中的要求，采取信息交换总线方式，基于IEC 61970/61968标准，采用CIM模型和CIS接口规范，通过统一的标准来实现信息的共享，在此基础上采用面向服务架构，对跨系统业务流程的综合应用提供服务和支持。,137,ppt课件,7.系统集成,配电网自动化是一项综合性系统工程，成功的配电网自动化系统是实时系统和管理系统的有机结合。随着GIS在配电网生产、管理和用户服务方面发挥的巨大作用，在GIS平台上建立配电网自动化的智能化高级应用是完全必要的。配电网GIS拥有完整的配电网设备地理信息和配电网络拓扑模型，与在配电网自动化实时系统上扩展管理功能相比，基于配电网GIS平台实现配电网管理自动化无疑具有更大的优势。,138,ppt课件,8.7.2工程实例二,1.系统概述2.建设思路3.系统架构4.软硬件配置5.系统功能6.信息交互7.系统集成,139,ppt课件,1.系统概述,某市配电主站系统具有超过80万点的超大数据处理能力，可以满足电网未来58年的发展需求，实现了配电网SCADA、馈线自动化、网络拓扑、配电网仿真、统计分析等功能。系统集成实现了和95598系统、EMS系统、配电网GIS的接口与数据交换，配电终端接入规模庞大。该系统为该市配电网运行提供了现代