基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究

IEC 61850国际标准是TC57工作组针对变电站自动化数据传输和数据交换作出的全面规范,为设备的"即插即用"和各厂家的智能电子设备间的互操作创造了条件,其同样可以通过扩展应用于配电自动化系统。立足于杭州市电力局配电自动化的实际,对基于IEC 61850的配电自动化系统进行了研究,主要给出了基于IEC 61850通信网络与系统和配电自动化及相关应用系统的集成两部分解决方案,为未来建设基于国际标准的配电自动化系统打下了基础。

DMS系统互联公共通信平台的设计与实现

结合IEC 61970/IEC 61968标准和计算机技术的发展趋势,提出了基于IEC 61970/IEC 61968标准的DMS系统互联公共平台设计思路,并按此思路解决了DMS系统与外部系统之间的数据解耦、多数据源接入及信息管理的主要问题,并且在杭州市电力局中实现了DMS系统、EMS系统、TTU(配变监测终端)系统以及电能计量系统间的信息互联与集成,保证了多个数据源在统一平台内实现信息的转发与管理。

基于IEC61968国际标准的智能电网信息集成

研究了国际上在智能电网信息集成方面的技术发展和前景,分析了IEC 61968标准和消息的研究成果和实现方法。探讨杭州电力局配电管理系统(DMS)在智能电网建设中采用IEC 61968标准实现企业信息总线传递标准服务接口的集成需求,并通过地理信息系统(GIS)供电范围查询服务进行技术验证。

基于IEC 61968标准智能电网信息集成的应用研究

介绍了智能电网信息集成方面的技术发展和研究前景以及IEC 61968标准和信息的研究成果和实现方法。研究并建立了杭州市电力局配电管理系统(DMS)在智能电网建设中应用IEC 61968标准实现企业信息总线传递标准服务接口的集成的体系,并通过地理信息系统(GIS)供电范围查询服务验证,达到了信息集成的预期效果。

IEC61850体系下的DTU建模与配置

IEC61850可裁减和扩展应用于配电系统,基于IEC61850标准的配电自动化系统需要对配电终端进行建模,其中配电监控终端是配电自动化系统中一种重要的智能电子设备。文章对杭州市电力局配电自动化系统DTU功能和实际应用进行分析,采用IEC61850建模的技术和方法,将DTU物理设备划分为逻辑设备、逻辑节点,同时根据现有IEC60870-5-104规约下监控量与数据和属性的对应关系,为逻辑节点配置了数据和属性,进一步利用IEC61850配置工具实现了模型的配置,可作为基于IEC61850配电自动化系统建设的参考。

基于本体的IEC61968松耦合消息模型研究与应用

电网模型与集成服务的综合管理已成为配网应用服务能够充分共享、有效集成、即插即用的关键。文章从信息模型管理、业务领域定义、业务语境定义及服务语法定义几个方面展开研究,基于CIM设计了一套元模型管理工具,管理配电网领域所有的信息模型;基于IEC61968的消息机制,设计了一套集成业务需求驱动的消息定义流程及工具,保障集成服务的即插即用。文章所建模型及机制能满足不同业务集成场景对数据处理的需求。

基于IEC61850的配电终端即插即用实现技术研究

针对目前配电系统建设和维护需要安装大量配电终端设备时维护工作量大、成本高的情况,文章分析了实现配电终端即插即用技术中的几个关键问题及其解决方法,可作为配电终端IED即插即用实现的参考,对于提高配电自动化水平、减轻系统建设和日常维护的工作量、增强系统的可靠性具有应用价值。

DMS系统互联公共通信平台设计与实现

针对目前DMS(配电管理系统)在实际应用中存在的多数据源接入与管理的主要问题,结合IEC61970/IEC61968标准和计算机技术的发展趋势,提出了基于IEC61970/IEC61968标准的DMS系统互联公共平台设计原则,并按此设计原则在杭州电力局中实现了DMS系统、EMS系统、TTU(配变监测终端)系统以及电能计量系统间的信息互联与集成,保证了多个数据源在统一平台内实现信息的转发与管理,使DMS系统可以采用标准统一的规约来处理、接受各类外部数据源,从而进一步提高了信息的可控性。

新一代实用化配电管理系统架构体系及其工程意义

针对DMS建设与应用中存在的问题,提出了具有实际工程意义的新一代基于公共信息模型(CIM)的配电管理系统(DMS)架构体系。该体系架构解决了DMS在建设过程中的信息系统安全防护、应用与管理融合以及数据模型开放和数据共享等问题,特别是在GIS与SCADA一体化功能架构设计上,考虑了供电企业生产、运行的管理特点与不同应用功能技术要求之间的协调,解决了数据的唯一性、完整性与及时性统一的实用化问题。这一体系结构已在杭州市电力局实现了DMS的实用化建设与应用。

调控一体化下的配电网自愈研究

自愈是智能配网调控一体化最核心的内容。结合国内外智能配网建设实践,对智能配网调控一体化的概念和内容给出新定义,对配网自愈功能的含义、特征进行阐述。在此基础上提出自愈系统的一种分模块设计思路,对其实现方法进行了探讨。强调自愈控制系统在实现自愈过程中占据重要地位,对其按功能进行层次划分,并提出各层次如何分工协作实现控制。提出了评价配网自愈能力的参考指标项,包括自愈时间和自愈率等。指出在自愈控制系统中应用先进的电力电子技术是未来的发展方向。

基于SOA架构IEB数据交换总线实现DMS系统深化应用

通过考察省级应急平台的现状,提出在SOA体系架构基础上,利用Web服务技术和基于消息中间件的DMS实现支持异构的、易于扩展的、可复用的数据交换平台,并给出了基于SOA软件架构和DMS的数据交换系统的具体实现。

大型城市核心区配电网高可靠性接线模式及故障处理策略

为了解决大型城市核心区配电网高可靠性供电问题并提高配电线路利用率,结合近年国内城市配电网的可靠性数据,分析得出若仅依靠配电自动化系统保障供电可靠性,线路上需安装的配电终端数量过多,实际中难以满足。在基本"三双"接线模式基础上发展出了几种能够提高馈线利用效率的高效接线模式,包括差异化"三双"接线、多线互为备用接线和多对线互为备用接线模式,论述了由变电站出线断路器的继电保护和就地备自投装置完成的分布智能控制与由配电自动化系统完成的集中智能控制的协调配合,结合应用场景指出各种接线模式宜结合负荷密度增加和对供电可靠性要求的提高逐步过渡和扩展升级。

电网断面潮流在线监测系统

结合电网断面的运行特点提取了决定断面运行方式的关键因素,建立了断面运行方式定义规则库并提出了断面运行方式判别模型。在与EMS的数据接口设计中,对断面潮流监测流程进行了优化。在此基础上开发的电网断面潮流在线监测系统具有断面运行方式规则库定义、线路运行状态监测及断面潮流监测等功能,还可提供断面潮流超限记录的统计分析报表。应用结果表明,该系统为电网安全运行提供了有效的监测和分析方法。

基于面向服务架构的配网双编码体系设计

智能配网中的发展方向之一是提高调度中心的信息集成度、实现高效的数据交换和共享,信息编码是实现集成的重要支持技术之一。为同时满足配网设备管理和调度运行的需求,在研究配网系统应用面向服务架构(service-oriented architecture,SOA)进行集成的基础上,提出一种"设备编码–调度编码"双编码体系,在调度编码中引入虚拟变电站和虚拟开关站的概念对配网模型进行分层分区。提出了2套编码相互映射的概念和实现方法,并通过自校验保证编码准确性。最后展望了未来编码技术的发展方向。

基于CIM／CIS的电力实时信息平台设计与实现

当前电力企业缺乏有效的整合信息平台,故在介绍基于公共信息模型/组件接口规范(CIM/CIS)的信息整合技术基础上,分析了电力企业实时信息集成方法,提出了一个基于CIM/CIS的电力企业实时信息集成平台结构,讨论了实时信息系统之间的接口方式,并用统一建模语言详细设计了相关接口。实际应用表明基于CIM/CIS的电力企业实时信息平台方案可行,信息交互可靠,效率高,系统维护方便,有效地支持了电力企业的调度运行分析工作。

基于本体的IEC 61968标准信息模型一致性校验

针对目前电力信息交互总线模式在语义规范上的缺陷以及在互操作过程中出现的模型不匹配问题,提出在IEC 61968标准消息总线上增加语义模型验证环节,即进行信息模型的IEC 61968标准一致性校验。阐述了基于本体的信息模型验证机制,针对不同层面的应用需求,提出了基于公共信息模型(CIM)和基于子集的2种本体验证模式,并阐述了这2种模式的校验算法和流程。最后根据上述方法开发了一套模型验证工具,通过实际系统的应用测试,验证了其有效性与实用性。

配用电大数据应用综述

在智能电网的配电侧,安装了难以计数的传感、采集和测量装置的配电自动化系统,含有电网拓扑、设备运维等信息的高级配电管理系统以及与用户互动的需求侧管理系统等多个来源的数据汇集在一起,构成了配用电的大数据环境,这为企业通过挖掘应用支持配网运营决策提供了条件并带来了挑战。论文对配用大数据的应用进行了综述,介绍了配用电大数据的概念、发展和特点,以及大数据在智能用电、数据驱动的新型用电预测技术和协同调度三个方面的潜在应用前景,重点介绍了基于配用电大数据的电网运营驾驶舱技术,同时也给出了云计算、物联网、Hadoop等大数据技术并介绍了相关应用。此外,还阐述了配用电大数据数据处理的实时性、异构多数据源整合和适用于不同结构特征配用电大数据的态势感知与知识提取三个技术难点,并对配用电大数据的发展进行了展望。

基于面向服务架构的线损管理系统设计

配电网线损管理是供电企业运营管理的重要内容,对于提高企业的经济效益、节能减排具有重要意义。现有的配电网线损管理系统与企业其他系统互操作性差、流程容易割裂,最终形成孤岛,严重影响了线损管理的效率和效果。为此,文章设计了一个基于面向服务架构(Service-Oriented Architecture,SOA)的线损管理系统。该系统具有多点、异步通信的特点,且在空间、时间和控制流上完全解耦,适合于线损管理这种信息交换频繁、动态性强的应用系统。基于SOA的线损管理系统,通用性强,易维护,可实现与其他系统的互操作,从而提高线损管理效率和管理水平。

智能配电网虚拟容器式功能位置编码的设计

在配电管理系统中,规范统一的设备编码特别是设备的调度编码,是实现互操作和松耦合架构的基本条件。针对城市配电网特有的复杂环网结构、线路频繁切割和环网转供所造成的设备隶属不清、编码稳定性差的问题,提出了独立于资产信息、只反映拓扑结构的配电网"虚拟容器式功能位置编码"。它借鉴公共信息模型中电力系统资源的层级划分,采用"虚拟容器"的概念重新将配电网划分为4个层级,并以此层级模型为基础制定了详细规范的编码规则。最后以实际配电网架为例,通过与传统的"电源式树形结构编码"比较,论证了"虚拟容器式功能位置编码"在编码稳定性、维护量和设备隶属关系方面的优势。

基于TGIS的配网工程设计

TGIS实现了资料的图形化表达。但作为信息管理系统,在设计便捷性及设计过程信息的表达上存在不足。根据配电网工程设计的实际情况,提出了在更具优势的CAD系统中进行面向过程的设计方法。该方法成功应用于杭州市电力局配电网的设计领域,扩展了设计的表现域,并提高了设计效率。