东方电子智能配电网部分关键技术研究及实践

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1、智能配电网部分关键技术研究及实践智能配电网部分关键技术研究及实践广东电东电 网公司广州供电电局吴国沛 刘育权权 熊 文2009年11月1引引 言言智能配电网及其信息支持系统智能配电网及其信息支持系统 智能配电网信息支持系统的关键技术智能配电网信息支持系统的关键技术智能配电网信息支持系统的应用智能配电网信息支持系统的应用 结结 论论一、二、三、四、五、2一、一、引引 言言 31 1、引、引 言言智能电网的核心是以信息 技术改造能源利用体系，提高 电网的能源效率。通过信息网络系统将发电 、输电、配电、供电、售电、 服务以及终端用户的各种电气 设备连接在一起；通过智能化控制提高能源 利用效率和能源安

2、全水平，使 用户成本和投资效益达到最优 状态。 41 1、引、引 言言目前国外对智能电网的研究主要关注的是停电时间最 小化和市场利益最大化，侧重于建立高效、安全、环保、 灵活的智能电力系统，更多地从市场、安全、电能质量、 环境等方面出发，强调信息与电网的整合及基于信息的业 务重组。南方电网推进智能电网建设的重点，是提高配网的智 能化水平和终端负荷侧的科学管理水平。5二、二、智能配电网及其信息支持系统智能配电网及其信息支持系统 6二、智能配电网及其信息支持系统智能电网包括可以优先使用清洁能源的智能调度系统、可以动态定价的智能计量系统以及通过调整发电、用电设备负荷优化的智能技术系统。通过分布式智能

3、设备的集成，对发电、输电、配电、供电等关键设备的实时监控，进行数据收集、整合和分析挖掘，实现电网各成员之间的无缝连接及实时互动，达到对整个电网运行的优化管理。7二、智能配电网及其信息支持系统智能配电网的特点 强大的自愈和自适应功能，可以通过设备在线监视和分析，实时掌控电网运行状态和负荷分配，快速隔离、恢复故障，有效保证设备、电网的安全和供电可靠性。 优化系统资源配置，通过分时定价等激励机制的实施和智能电表等工具支持电力市场竞争的要求，有效提高需求侧管理水平。 良好的兼容性和友好性；支持分布式发电方式友好接入以及可再生能源的大规模应用；以最佳的电能质量和供电可靠性保证客户需求，满足电力与环境、社

4、会和谐发展的要求。8二、智能配电网及其信息支持系统智能配电网的信息支持系统坚强的实体电网与信息化、智能化的控制体系形成了有机互补的智能电网。智能配电网建设涵盖电源、电网、用户，形成有机统一整体，覆盖电网建设、生产调度、电能交易、技术管理的全方位，贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程。9三、三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究智能配电网信息支持系统的关键技术研究 10三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究在适应于智能配电网信息支持系统的建设 过程中，应重视设计的灵活性；合理构建信息交互和共享的层次结构；保证信息交互平台的灵活性、抗攻击性；考虑现有通信网络改造，研究新型

5、网络体 系结构。构建安全、可靠、稳定、实用、快速的智 能配电网信息支持系统。智能配电网信息支持系统的特点智能配电网的关键是创建开放的系统和共享的信息模式。11三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究支撑广域、全景实时信息的信息支持系统建设成为智 能电网的重要内容。进行智能电网试点应重点关注数据采 集和信息集成共享。在数据采集上，可以结合电网基建和改造，实时采集 设备状态数据，同时充分利用设备巡视、检修、试验及营 销系统的数据；通过作业管理与生产管理系统配合建设， 有效提高生产业务数据的获取能力。在信息集成方面，重点关注电网实时信息与管理信息 的集成，实现信息共享和数据集成，为数据分析和优化打

6、下基础。其中模型和信息标准的建立十分关键。12三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究智能配电网信息支持系统的关键技术（1）基于实时全景信息的配电网智能调度技术智能调度以实现电网信息化为前提，以先进的电网运行控制体系为基础，实现分布式一体化共享的信息支撑、精细优化的调度计划，建成完整的智能调度技术支持系统和智能型运行控制体系。智能调度的核心是在线实时决策指挥，包括系统快速仿真与模拟、智能预警技术、优化调度技术、预防控制技术，故障处理与恢复技术和调度决策可视化技术。13三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究（2）基于地理信息系统的配电自动化技术建立配电自动化系统，可以提高对配电网的运行监控能力

7、，实现对配电设备运行状态的实时监控，提高用户供电可靠性；开展配网运行情况分析，全面提高配网运行维护、大修改造和建设规划水平。配电自动化系统的建设应保证兼容性、开放性、安全性、先进性与实用性，避免因系统发展和技术进步引起大规模改造甚至推倒重来；充分评估配电自动化系统投运后的维护及管理成本,提高系统的投入产出效益；坚持建设和管理并重。14三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究（3）基于实时数据库的电网数据平台建设规范化的综合数据平台，可以实现各业务系统、 各部门之间的数据交换及共享；为各类应用系统提供全面 一致的数据服务，实现数据的综合分析及应用，为各级管 理人员提供辅助决策信息。综合数据平台的

8、建设应遵循IEC61970/61968/61850标 准，在SVG图形标准的基础上，以统一电网模型为核心，实 现安全隔离和数据同步，为各生产应用提供统一的信息服 务以及开放的集成开发环境，实现综合分析和数据挖掘功 能。15三、智能配电网信息支持系统的关键技术研究（4）基于综合数据平台的配电网数据挖掘技术利用通用标准接口和高速数据库技术，汇集调度SCADA等 不同系统的数据、模型和图形，建立全网络拓扑连接关系。对 多个相关系统进行信息集成，实现负荷多维度、多目标的分类 统计。建立基于多种分类标准的、可灵活设置的、多维度的负荷 分类系统。制定负荷分类方案及指标体系，促进电网安全、经 济运行。针对各

9、种负荷分类数据的积累，通过数据挖掘和分析得出 规律性信息和支持性信息，提高电网安全、经济运行水平。16四、四、智能配电网信息支持系统的应用智能配电网信息支持系统的应用 17四、智能配电网信息支持系统的应用基于调度集控一体化系统的智能调度技术广州供电局于2005年开始建设调度集控一体化系统，集调 度和集控功能于一体，包含SCADA子系统、PAS子系统、AVC子系 统、DTS子系统、保护信息子系统。系统采用双网双服务器主备冗余设计，采用Linux操作系统 ，遵循SCADA/PAS/DTS等应用一体化的设计原则，创新实现了间 隔图自动生成和图形状态管理功能；开发了继电保护设备远方 控制好基于全网拓扑

10、关系的集控防误操作功能。系统目前已接 入284座厂站，共接入4.4万个遥测量、12.1万个遥信量、1.5万 个遥控量。目前系统运行稳定，主要运行指标优良。18广州电网调度集控自动化系统结构示意图远动工作站地调备用系统通讯接口屏保护信息子站电力调度数据网通道切换装置地调主系统2M线路专用协议转换器调度中心以太网远动屏继保子站屏 变电站 以太网以太网以太网操作员工作站四、智能配电网信息支持系统的应用19四、智能配电网信息支持系统的应用广州供电局针对地区配电网应用需求，组织开展了“电磁合 环操作研究”、“备自投策略及远方控制研究”等项目研究工作 。“电磁合环操作研究”项目对电网合环操作可行性进行研究

11、， 开发安全评估软件，实时进行合环潮流计算。“备自投策略及远 方控制研究”项目实现了变电站继电保护及自动化设备的远方控 制，可以提高自动装置的投入率，充分挖掘电网设备运行潜力， 可以有效地降低事故障碍，减少用户停电。在调度集控一体化系统中建立以实时静态安全评估为核心的地 区电网安全预警系统。系统应用超短期或短期负荷预测的结果数 据对系统安全状况进行评估，为调度员给出当前电网实时运行的 安全裕度、事故隐患和安全预警信号，为提高电网的安全运行水 平及供电可靠性提供技术保障。20四、智能配电网信息支持系统的应用基于配网GIS的配网自动化系统南方电网于2007年7月开始在广州供电局开展配网自动化建设工

12、作。目前主站系统建设已完成，已接入配网终端超过2000个。广州供电局配电自动化系统的建设，以主站系统和远方终端建设为重点，采取经济实用、方便灵活的通信方式，在获取配网计量自动化系统、负控系统、调度自动化系统、10kV设备信息等数据后，实现对配电网实时运行工况的掌握，全面建设稳定可靠、经济实用、技术先进、开放灵活的广州配电自动化系统。21四、智能配电网信息支持系统的应用22广州配电自动化系统采用“统一平台，分散应用 ”的总体结构；主站从GIS、FTU、计量自动化、负荷 控制系统、地调EMS/SCADA获取相关信息，完成数据采 集、交换、处理和分析后，并对其他系统提供动态数 据服务。 通信方式选择

13、 终端设备选择和配置 遥控点选择 系统接口和安全防护23四、智能配电网信息支持系统的应用基于实时数据库的电网数据平台广州供电局与东方电子公司合作于2008年开展准实时数据平台建设。基于PI实时数据库的准实时数据平台建立了以电网设备为核心，包含营、输、配、用在内，从380V到500kV的完整电网模型。电网模型和部分运行信息按IEC61970 CIM方式存储。通过此平台能够为整个调度中心乃至全局提供电网统一模型的服务、数据服务以及图形服务等。24四、智能配电网信息支持系统的应用25四、智能配电网信息支持系统的应用利用准实时数据平台内丰富的潮流负荷数据、完善的电网结构模型，通过在系统内设定计划及其校

14、核时段进行运行方式自动智能校核，判断是否存在设备负荷过载、停电计划冲突及保供电设备影响等问题，并分析预设的电网薄弱点是否存在风险，为日常的运行方式安排提供智能辅助手段。通过智能校核，可以为重大运行方案的制定提供数据支持，从而提高电网供电可靠性，从源头处保障电网运行安全；进行电网停电设备关联校核，减少重复停电操作造成的电网可靠性下降，减轻运行方式人员校核电网方式的工作量。26四、智能配电网信息支持系统的应用基于数据挖掘的配电网负荷分析管理系统广州供电局在准实时数据平台基础上，按照IEC61970/ IEC61968标准接口和CIM标准，汇集调度SCADA系统、计量自动化系统、配网自动化系统、营配

15、一体化系统的数据、模型和图形，构建统一模型下的负荷分析管理系统，进而为分类负荷特性分析及负荷预测研究提供基础。在动态负荷分类的基础上，进行全局的负荷多维度、多目标的分类统计；研究各类负荷的规律性，为电力生产、营销、规划等各专业提供支撑服务，促进电网安全、经济运行；研究基于分类负荷特性的负荷预测的新方法。27四、智能配电网信息支持系统的应用28四、智能配电网信息支持系统的应用通过负荷特性分析系统的建设，实现广州地区各类型负荷数据的实时采集和统计和管理，进而提高对不同负荷需求的个性化服务和整体供电服务质量的提高，促进电网安全、经济运行。针对不同负荷的特点，可以有预见性和针对性地制定不同的营销策略和

16、方法。特别是在开展分布式能源和可再生能源接入时，可以优化系统接入策略和市场杠杆手段，确保新能源健康有序发展。通过系统的建设，为电网的运行管理、规划以及领导决策提供了详细的技术支持，有利于提高供电企业的社会服务水平和形象，具有良好的管理效益和社会效益。29五、五、结结结结 论论论论 30五、结 论 智能电网通过信息技术改造现有的能源利用体系，最 大限度地开发电网能源效率，为电力工业在安全可靠 、优质高效、绿色环保等方面开辟了新的发展空间， 提高能源利用效率和能源供应安全水平。 对于地区供电企业，研究和发展智能电网，重点应关 注电力生产运行，重视提高供电可靠性的要求，从市 场、安全、电能质量、环境等方面出发，强调信息与 电网的集合及基于信息的业务重组,对智能电网进行 裁剪和调整，针对配电网智能化开展工作。31五、结 论 本文结合地区配电网实际情况，对智能配电网信息支 持系统的部分关键技术进行讨论；着重对广州供电局 在智能配电网部分关键技术开展的研究和实践工作进 行介绍，包括基于调度集控一体化系统的智能调度技 术