(国网冀北电力有限公司唐山供电公司)
摘要:随着唐山市配电网的飞速发展，为了更好的满足该市的发展需求，进一步提升配电网运维水平及客户服务质量，通过市县一体化的建设方案扩大配电自动化覆盖范围，进一步增加配电自动化主站系统在配网运维管理的作用。本文结合配网发展现状及配电自动化系统的应用情况，对一体化建设方案进行了全面的介绍和分析。
关键字:配电自动化系统（DAS）、一体化技术、发展
一、系统简介及建设情况
唐山配电自动化系统采用珠海许继的TOSCAN3300C系统，于2007年10月开始建设，2008年7月份主站系统投入运行。主站系统具备的主要功能有配电SCADA、故障处理功能、配电GIS、配电仿真功能、WEB发布等。
截止2015年底，唐山配电自动化系统线路覆盖条数1275条，接入终端1631个，其中开闭站68座；配电室153座、箱变66座；环网柜142个；柱上开关213个，配电变压器989个。2013年11月顺利通过国网组织的配电自动化实用化验收。2015年8月顺利通过国网组织的配电自动化实用化复查验收。
二、县域配电网接入方案
唐山供电公司县域配电自动化建设方案，采用市县一体化的部署模式，在县公司部署远程工作站，市公司部署数据采集服务器，通过市公司新增的数据采集服务器实现县公司配电网设备、馈线的运行数据采集与处理，为县公司的配网调度提供强有力的数据支撑；县公司通过远程工作站调用市公司主站系统的功能服务和配网运行数据，实现对县公司所辖区域配电网运行状态的实时监控和馈线自动化等功能，为唐山供电公司配电自动化全覆盖夯实基础。市县一体化模式示意图如下图所示：
1、系统架构
系统软件结构设计考虑到配电网的特殊需求，以满足技术先进、功能成熟、性能可靠等为目标，采用分层、分布式架构模式，遵从全开放式系统解决方案。
县供电公司远程工作站和市供电公司的配电自动化主站系统Ⅰ区通信通道带宽≥100M。
2、前置服务器扩展方案
在唐山供电公司主站系统增加县公司前置数据服务器及公网前置数据服务器各一组（两台），实现接入的县公司配电终端数据，并对其进行数据采集、数据处理，并保证远程工作站对县供电公司配电网数据的调用。
（1）数据采集
前置服务器在故障情况下能自动切换，数据不丢失，主备通道无缝切换。
能够实现同一个终端2个不同IP地址的自动连接切换，能够实现各类数据的采集和交换。大数据量采集能满足大数据量采集的实时响应需要，支持数据采集负载均衡处理。支持多种通信规约、多种应用、多类型的数据采集和交换。支持多种通信方式（如光纤、无线等）的信息接入和转发功能。具备错误检测功能，能对接收的数据进行错误条件检查并进行相应处理。具备通信通道运行工况监视、统计、报警和管理功能，具备通信终端在线监视功能。
（3）数据处理
系统提供模拟量处理、状态量处理、非实测数据处理、点多源处理、数据质量码、平衡率计算、计算及统计等功能。
模拟量处理，能处理一次设备（线路、变压器、母线、开关等）的有功、无功、电流、电压值以及主变档位等模拟值。
状态量处理，能处理包括开关位置、隔离刀闸、接地刀闸位置、保护状态以及远方控制投退信号等其它各种信号量在内的状态量。
非实测数据可由人工输入也可由计算得到，以质量码标注，并与实测数据具备相同的数据处理功能。
点多源数据处理，同一测点的多源数据在满足合理性校验经判断选优后将最优结果放入实时数据库，提供给其它应用功能使用。
数据质量码，能对所有模拟量和状态量配置数据质量码，以反映数据的质量状况。图形界面应能根据质量码以相应的颜色显示数据。
统计计算，能根据调度运行的需要，对各类数据进行统计，提供统计结果。
3、远程服务接入平台
提供远程工作站的接入平台功能，实现数据加密和压缩，实现信息分布式处理功能。
4、数据采集、传输
（1）无线通信
通过在县供电公司部署无线公网采集服务器，实现C、D类地区配网数据的无线采集、传输。在无线通信模式下，县供电公司的配电终端通过无线通信模块，借助无线通信网络，依靠公司通信机房的通信设备与配电自动化主站系统进行交互。交互的配电网数据首先进入主站系统公网数据采集服务器，再经物理隔离装置到主站系统前置数据采集服务器，实现配电网数据由配电终端到配电自动化主站系统的交互。
光纤通信
光纤通信方式下，县供电公司的配电终端通过安装在配电线路上的光纤通信采集网络、变电站及供电公司通信的光纤主网络，依靠电公司通信机房的通信设备与配电自动化主站系统进行交互。
5、远程工作站功能
远程工作站部署在县供电公司。远程工作站功能由部署在市供电公司的配电自动化主站系统实现，县供电公司部署客户端，以远程工作站的方式调用配电自动化主站功能，包括：配电SCADA功能、基于地理背景的配电SCADA功能、馈线故障处理功能、图模库一体化功能、配电仿真功能、配网分析应用功能、红黑图管理功能、状态操作功能、安全运行分析功能、DAS独立启动事故处理功能、配电终端在线率分析功能、实时数据管理优化等。
三、一体化技术在配电自动化系统中应用的特点
1、配网调控一体化
基于已有的配电自动化系统，扩展主网的设备模型和SCADA监控功能，实现配网在设备模型、信息监控、高级应用这三个层面上的无缝整合、综合应用。
实现配网一体化建模。
系统依据配网的特点，综合考虑配网设备、拓扑关系等，建立图模库一体化模型。
实现配网一体化拓扑分析与动态着色功能。
本次对市、县配网设备根据拓扑关系，统一进行拓扑着色和状态分析，实现当前应用信息以及可以有效维护相应信息设备的监控。
实现配网设备基本监控功能。
利用网络拓扑结果标识电网元件的充停电状态，进行网络动态着色，用直观形象的方式表示网络元件的运行状态和网络接线的连通性。实现市、县配网网络动态着色，并将结果通过标准模型输出，供其他系统应用。
2、基于CIM的图模库一体化
系统根据配电网特点对CIM模型进行扩展，对唐山供电公司技术标准进行修订完善，建立适合配电网技术及应用的拓扑模型。
图模库一体化模块既可以和GIS系统信息交互，从GIS系统获取配网数据，实现GIS系统数据共享，减小配网数据维护工作量，也可以独立使用，通过自己具备的维护功能完成配网数据的维护。按照IEC61970标准建立的配网CIM模型，在导入CIM/SVG数据时，根据读取到的电气元件属性参数、拓扑参数，进行电网拓扑的重构与检查，以实现地理信息系统（GIS）数据的信息交互。
图模库一体化模块内部建立了CIM标准完整、完备的全模型。通过稀疏矩阵的建立和支路扫描算法完全整合了独立建立的模型和外部信息交互导入模型。
3、系统接口一体化
通过定义请求应答型数据访问体系可以有效实现通信数据的访问，可以更好的实现资源服务接口的查询，并且可以完成低对查询服务接口的筛选。具有标准化、开放性电力信息模型。
四、总结
开展县域配电自动化建设考虑配电网数据量大，点多面广的特点，将在唐山地市公司配电自动化主站系统的基础上，采用广域分布式采集与远程工作站接入方案，结合市县一体化建设模式，通过在市供电公司部署数据采集服务器和远程工作站，实现县公司配网数据分布式采集和处理，县公司可通过远程工作站的实现对所辖区域配电网的实时监视和调度，通过在县公司实现配电自动化，进而实现唐山市配电自动化的全覆盖。根据国家电网公司提出的建设“以统一规划、统一标准、统一建设”为原则，实现了立足自主创新，以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网”的战略发展目标，保障社会经济的可持续性发展，满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求。信息交互导入模型。
3、系统接口一体化
通过定义请求应答型数据访问体系可以有效实现通信数据的访问，可以更好的实现资源服务接口的查询，并且可以完成低对查询服务接口的筛选。具有标准化、开放性电力信息模型。
四、总结
开展县域配电自动化建设考虑配电网数据量大，点多面广的特点，将在唐山地市公司配电自动化主站系统的基础上，采用广域分布式采集与远程工作站接入方案，结合市县一体化建设模式，通过在市供电公司部署数据采集服务器和远程工作站，实现县公司配网数据分布式采集和处理，县公司可通过远程工作站的实现对所辖区域配电网的实时监视和调度，通过在县公司实现配电自动化，进而实现唐山市配电自动化的全覆盖。根据国家电网公司提出的建设“以统一规划、统一标准、统一建设”为原则，实现了立足自主创新，以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网”的战略发展目标，保障社会经济的可持续性发展，满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求。
论文作者:张丹,宋雨锘,韩宝民
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/24
标签：数据论文; 公司论文; 功能论文; 系统论文; 工作站论文; 主站论文; 唐山论文; 《电力设备》2016年第2期论文;