智慧型配电网综合支撑服务平台可有效改善配电网生产和行销信息分割现状。该平台採用遵循IEC61968公共信息模型标準的一体化建模技术,以数据仓库模式实现了配电网生产、行销、调度相关係统模型信息和运行数据的有机融合,为全面提高配电网精益化管理及优质服务水平提供有力支撑。
基本介绍
- 中文名:智慧型配电网综合支撑服务平台
- 外文名:Intelligent distribution network support service platform
- 学科:电力工程
- 领域:能源
- 目的:实现数据共享和流程的无缝衔接
- 技术:一体化建模技术
简介
配电网直接面向用户,是保证供电质量、提高电网运行效率、为用户提供优质服务的关键环节。实现对配电网的高度监控,是电力企业发展的趋势。长期以来,供电企业行销与配电的管理信息系统各自为营,地理信息系统(GIS)、生产管理系统(PMS)、能量管理系统(EMS)、配电自动化系统(DMS)、行销管理系统、用电信息採集系统、95598系统等相关係统建设时序间隔大且开发独立性强,导致信息条块分割,出现信息“孤岛“现象,严重製约着电网为客户服务的质量和效率。智慧型配电网是实体配电网与信息化控制体系的有机结合川。目前,已有一些学者将行销系统与其他信息系统结合。将行销和GIS系统间的信息融合,发挥配电网抢修指挥机构信息汇集,提升了配电网抢修专业化管理。採用基于面向服务体系架构(service-orientedarchitecture, SOA)的架构设计,以行销信息为基础和核心,重点集成行销管理系统、配电GIS系统等套用系统的营配一体化信息平台。根据行销业务系统和生产业务系统现状,提出了实现营配信息融合的数据源规则和实现方法。但是较少能够综合地融合行销与各类管理信息系统。提出了基于调度运行管理系统(OMS)建设配电网故障研判系统的方案。
平台建设原则
採用信息集成技术,整合营配调系统数据资源,建设了公司级的配电网综合支撑服务平台,为配电网运行监视、停电管理、故障抢修指挥等工程项目提供信息和决策支持,提升电网的服务水平。文章详细阐述了该平台的建设原则、整体架构、套用关键技术和套用功能,以期推动该平台的扩展套用,提升配电网的供电能力和优质服务水平。平台建设原则 智慧型配电网综合支撑服务平台以超前防範风险、科学管理生产、深化管理状态为导向,以SOA为核心思想,通过一体化的生产运行管理支撑体系,实现了配电生产所需有关设备信息、电网模型和空间信息的充分融合,在技术上全面推进了配电网运维管理、检修抢修以及技术改造的管理水平和工作质量。其建设原则主要包括:
1)标準性原则:系统符合国家标準、信息产业部颁发的标準、国家电网公司相关技术规範和要求;系统採用集中部署方案及面向对象技术,保证软体的可靠性、可继承l性、可维护性和可扩充性;採用开放的数据交换格式数据访问方式,数据格式遵循IEC 61970标準,数据传输遵循IEC 61968标準;採用浏览器/伺服器方式(Browser/Server)的体系结构。
2)可靠性原则:系统的数据伺服器、套用伺服器、接口伺服器、Web伺服器等均採用冗余的双伺服器配置方式,且具有负载均衡的功能;能实现无扰动双机切换,重要的档案、数据有自动备份功能,保证系统的可靠运行。
3)可扩展性原则:系统具有良好的软、硬体扩充能力,包括增加新计算机硬体、增加新软体功能和系统容量扩充(包括互联的系统数量、系统资料库的容量等),不会有设计容量上的限制;系统可以整体设计、分步建设、逐步扩充、逐步升级,满足系统不断发展的要求。
4)可维护性原则:系统提供集中的管理工具,监控系统运行情况、用户登录及线上情况,统一管理,提高运维工作效率,降低管理的成本。
5)开放性原则:系统採用标準开放接口,选用通用的或者标準化的软硬体产品,支持通过数据中心或信息互动汇流排与其他套用系统进行数据交换及套用集成;系统具备良好的可移植性,可在UNIX.LINUX及WINDOW等多种作业系统平台上部署,支持Oracle. IBM DB2等资料库。
6)易用性原则:系统具有良好的操作界面、详细的帮助信息,系统参数的设定、维护与管理通过操作界面完成。
平台整体架构
体系架构
智慧型配电网综合支撑服务平台的体系架构共包括系统支撑、基础支撑、数据支撑、业务支撑、分析决策五个层次。其中,系统支撑层和基础支撑层由作业系统、资料库、中间件构成支撑平台;数据支撑层完成各类信息的统一建模;业务支撑层由配网运检管控、农网智慧型台区与九大套用场景构成业务支撑体系。
数据架构
该平台数据架构包括数据採集、数据处理、数据存储、数据建模、数据服务等模组。
(1)数据採集模组由包括资料库适配器、数据档案适配器、接口适配器等多种採集适配器构成,支持多种採集方式,如实时採集、定时採集、触发採集、手工採集等;
(2)数据处理模组通过数据转换的方式,使其他不同格式或不同模型的系统符合数据中心的数据要求,包括数据格式处理、数据值处理和其他处理等;
(3)数据存储模组採用实时资料库、关係资料库、非结构化资料库对各类信息进行存储;
(4)数据建模模组通过营配调相关业务场景分析,结合IEC 61968-11建立配电/行销统一信息模型;
(5)数据服务模组通过WebService. API接口,提供对上层套用开放数据的访问支持。
技术架构
综合支撑服务平台的技术架构如图。该平台由跨作业系统访问接口、通用商用资料库访问接口构成系统访问层,由实时资料库、讯息汇流排、服务汇流排构成服务支撑环境,採用WebServices和企业服务汇流排技术构建数据交换接口,并採用基于J2E〔技术的中间件服务、Web框架、成熟的地理信息平台、图形展现平台构成业务支撑环境。上述技术构成了营配调融合业务的支撑平台,为典型套用提供套用层、展现层和数据层的支持。
平台套用关键技术——一体化建模技术
营配调多业务系统数据格式不统一、数据集成不够给配电网数据融合和套用带来了困难,影响了配电网运行和管理水平的提升。为适应配电网末端业务融合的发展需求,建立融合营配调数据的综合支撑服务平台,需要研究并套用基于IEC标準符合我国国情的一体化建模技术和满足配电网末端业务融合需求的数据集成技术,实现配电网多元数据的统一描述和集成。
配电网综合支撑服务平台採用统一的业务模型和数据模型,遵循IEC 61970和I EC 61968的公共信息模型(common information model,CIM)标準,採用面向对象方法对配电网生产、调度、行销数据进行全信息描述,综合考虑电网设备类型的属性、行为、电力特性、约束规则、相互关係等因素,进行抽象处理建模,建立涵盖“变电站一IOkV中压线路一配电变压器一低压线路一用户接入点一低压客户“的数据模型,提供设备信息、资产信息、地理空间信息、网路拓扑信息、客户信息的营配调一体化信息支撑,实现营配调一体化的业务系统集成和数据统一管理。具体步骤如下:
1)配电网模型的建立:以GIS系统为基础,结合设备(资产)运维精益管理系统和行销管理系统,参考相关的标準规範,提取这些设备标準模型中的配电网设备数据、图形和模型等关键属性,建立配电网综合服务平台的核心数据模型。
2)数据关联关係清理:核心数据模型建立后,对各个系统和设备数据的关联关係进行对应分析,如果系统中的设备相关信息和建立好的模型中有差异,将以点对点的形式进行数据存储。
3)抽取数据:模型建立完成及理清各个系统和设备的数据关係后,将从对应的系统抽取数据到配电网综合支撑服务平台,构成核心数据源。
4)数据展现:数据抽取完后,配电网综合支撑服务平台以图表或热点图的形式对数据进行展现,平台提供对不同系统数据标準化转换的功能,存储在配电网综合数据服务平台的模型数据将是符合IEC61968标準CIM模型的统一标準数据,更利于跨系统间的数据互动。
平台套用功能
配电网综合支撑服务平台已经成功套用于湖南省电力公司营配调一体化系统,通过信息系统集成技术和数据採集:一方面将GIS.PMS、行销管理系统融合成统一的配电网一体化模型;另一方面整合用电信息採集系统、调度自动化系统、配电自动化系统,以及实时採集配电线路故障指示器、配变监测终端信息,实现了配电网运行数据的集成和运行关键指标的统计分析。该平台已完成了湖南全省9421条配电线路、20万台配电变压器、2400万低压用户等海量数据的汇集融合,并按照过载、重载、正常、轻载运行状况实现了海量数据的準实时分类统计展示。基于该平台,可实现的主要套用功能包括:
1)全省配电网运行状态预警:通过综合分析配电线路运行情况、配电台区运行情况等4大类23小类指标,多维度、全方位分析湖南配电网运行状态。该功能现已成功套用于低电压治理、春节保电、线损精益化管理和三相不平衡预控等重点生产工作。
2)中、低压配电网供电可靠性的精确计算:通过採集配电台区交流失电信号和复电信号,结合GIS、行销业务系统的配电网网路拓扑和低压用户信息,精确计算配电网中、低压供电可靠性,实时监测全省中压线路、配电变压器停电情况及影响用户数,并可按照停电原因绘製GIS热点图。
3)配电自动化系统运行情况线上监测:通过对主站/终端状态信息、遥测数据、遥信变位、遥控套用以及馈线自动化等事件信息的同步获取与计算,对反映系统运行状态和套用情况的终端线上率、遥控成功率、馈线自动化正确动作率等重要指标进行动态监测、评价和综合展现,全面评价各地市公司系统运行套用水平,有效支撑公司配电自动化套用水平的提升。
4)配电故障智慧型化监测及研判:整合变电站10kV故障信号、配电自动化系统故障信息、各地市配电网的用户分支分界开关故障信息,在故障频发线路(无配电自动化区域)上安装故障指示器,通过无线公网将实时故障信息传回本系统,并结合变电站到低压用户的配电网全网路拓扑,实现故障信息採集和故障定位处理,为故障快速处理提供支持。
总结
智慧型配电网综合支撑服务平台的建设和套用实现了营配调数据共享和跨部门流程的无缝衔接,解决了长期以来供电企业行销与配电的管理信息系统各自建设、独立运行、信息条块分割而导致的信息“孤岛“问题。该平台基于一体化建模的大数据融合技术,完成了对配电网实时、準实时数据(模拟量、状态量、电度量)的收集、存储、利用和共享,实现了中、长期历史数据的存储使用,最大程度地丰富了配电网生产信息的数据源。通过该平台的实施,配电网状态监测和预警机制、精益化管理水平和穿透力、供电能力和优质服务水平都将得到显着完善和提升。