摘要：配网主站系统中图模信息主要来自外部系统，由于配电网的改造和线路运方变动频繁，图模信息需要不断地调整和修改。本文分析了当前配网主站系统图模运维现状及存在的不足，并探讨了图模异动管理、图模校核、自动成图等关键技术，实现基于配电网主站系统的图模一体化运维，提高配电网图模维护的质量，提升运维人员的工作效率。
关键词：图模运维；异动管理；模型校验；自动成图
0 引言
随着国家电网公司的网、省、地各级调度根据调度业务和管理的实际需求，正全面推进各个业务系统的建设进度。根据国家电网公司建设标准中的对配电网数据来源唯一性的要求，目前配网高压图模来源于调度自动化系统（EMS），中压图模主要来源于地理信息系统(GIS)或生产管理系统(PMS)[1,2]。由于配电网调控人员重点关注的描述馈线联络特征的环网图在PMS系统中尚没有维护,调度主站系统中配电网环网图还需要通过手工绘制来完成。同时由于配电网的改造和线路运方变动频繁，配电网接线图还需要不断地调整和修改，人工成本巨大。
本文从配网主站系统图模运维的现状出发，从图模的异动管理、图模校核和自动成图等几个关键技术讨论如何实现基于配电网主站系统的图模一体化共享和运维，实现配电网图模标准化建模，以提升配电网智能图模共享管理水平。
1现状分析
配电网的信息和网架日益庞大和复杂，由于配电网的特殊性，配电网设备信息的图模维护一直都是困扰电力系统建设的问题，配网的图模维护工作存在以下难点[3,4,5]：
1）配电网模型缺乏对应的CIM标准。当前用于描述模型的IEC61970主要是面向EMS调度模型，配电网图模工程实践中使用的IEC 61968主要基于IEC 61970 扩展,总体上缺乏精确的模型描述标准；
2）不同业务系统间图模交互的频繁和重复。在配电网自动化系统建设过程中，从PMS或GIS导入图模时，存在图模不规范或各种错误，导致多次重复流程；同时由于配电网运方变化的频繁，客观上加重了图模维护的频度和工作量；
3）由于图形标准的不同导致在配电网主站系统建设过程中图纸超链、标注信息等需二次维护，DMS在同一图形上已经建立的各种量测数据和控制标识如何保留,成为一个问题。
4）PMS或GIS系统不能提供全局视野范围下的区域配电网的全景逻辑关系图,使得调度运行决策缺少宏观把握能力。
从解决配网主站系统图模运维方面的不足出发，下面详细探讨图模异动管理、图模校核及自动成图等图模一体化关键技术。
2图模异动管理
由于城市建设和改造的需要，调度员和运方人员几乎每天都要对同一条馈线的单线图改造前和改造后的情况进行对比、拟订计划、开操作票，执行线路停送电。因此配电网需要有严格的模型管理机制。
配电网自动化主站系统的设计中，着重要解决的就是如何处理配电网网络模型动态变化的情况[1]。系统不仅要能够表示线路改造前后的不同接线图，还要能够依据两者不同的拓扑结构作为计划的分解以及各种操作合理性判断的依据。设计中把这种反映网络模型动态变化的处理机制简称为“红黑图机制”[6，7,8]。
按照工作流程上可以分为绘图、审核测试、调度红转黑三部分。绘图是由绘图员在新画、或在原有图纸修改线路接线，这一步目前通常由外部系统(GIS/PMS)配合完成，审核测试是指运方对图纸的接线方式进行核实，对网络拓扑进行测试以保证正确性，同时把草图发布成为红图；调度红转黑负责将红图投运成为黑图。
针对图形二次维护信息易被覆盖的问题，配网主站系统的图层管理可有效解决。配电网设备模型信息来自于PMS/GIS，配电自动化系统在图形处理上以单独的设备图层存储图元对象，与配电网自动化系统特有的附件图层相互独立。图形浏览器和图形编辑器支持附加信息的显示与编辑。包括支持空间矢量数据展示，支持实时数据展示，支持相关的图形操作、支持相关的图元编辑与存储、支持图层的加载与显示等。同时用户对图形的权限是单独为图形编辑而设置的，如果两个用户同时具有编辑员的角色权限，但所能编辑的图形不同，就需要单独为用户赋予某个指定图形的可编辑权限。用户还可以为用户赋予某个指定图层的可编辑权限。
3自动成图
基于配电自动化拓扑模型的自动成图技术可大大减轻配电自动化维护人员的劳动强度，避免对配电网图形的重复修改，当配电网运行方式发生改变时系统可自动及时更新配电网的图形[9]。符合配电网信息的源端唯一性，也避免了因多数据源造成的系统数据紊乱的情况，同时可有效的将主网与配电网图模进行拼接，将主配电网紧密结合起来保证了整个电网的安全问题运行。
以配电网专题图自动生成的方式辅助图模的维护、校核工作，可以为配电网主站系统的建设提供技术保障。配电网专题图自动生成辅助工具逻辑框架如图2所示。
主要包括模型抽取、自动布局布线等过程[10]。模型抽取是配电网专题图自动生成的前提和基础，通过馈线ID基于拓扑搜索服务自动搜索到对应专题图的设备集合。在具体实施时，主要通过实时运方或正常运方进行宽度优先搜索，基于拓扑服务遍历满足要求的配电网专题图集合。
在完成拓扑模型抽取后，即获得了配电网自动成图的设备集合对象，下一步针对抽取的设备集合进行建模、布局和布线。针对不同的配电网图形类型，可以有不同的布局算法，常用的布局算法包括树形布局和弹力布局，同时在图形渲染时可以根据名称、类型等信息进行不同功能的策略配置。
4结论
本文分析了配网主站图模运维存在的问题并进行了深入思考，从流程管理和技术创新两个方面进行突破。在流程管理上，不同业务系统之间，保证图模信息的闭环流转，完善图模异动管理机制；在图模空间集成方面，要研究调度模型、配电网模型和用电模型的统一集成问题，实现边界模型的拼接工作，图模集成后的质量问题要依靠图模校核保证，自动成图技术进一步辅助检查模型校核的效果，同时可减少人工维护图形的工作量。
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作者简介：
王宇名（1984-），男，籍贯：广东茂名，学位：硕士研究生，职称：电气工程师，主要从事电网自动化、智能配电网工作，15907618216，邮箱cymmch@sina.com
论文作者:王宇名,贺怡,彭智刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/1
标签：配电网论文; 模型论文; 系统论文; 主站论文; 图形论文; 拓扑论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第18期论文;