淺談配電管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
時間:2008-01-08 08:51:00來源:zhaohy
導(dǎo)語:?從配電管理系統(tǒng)(DMS)的定義及項(xiàng)目實(shí)施目的出發(fā),對DMS系統(tǒng)實(shí)施的設(shè)計(jì)原則、應(yīng)用范圍和其功能設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述
摘要: 從配電管理系統(tǒng)(DMS)的定義及項(xiàng)目實(shí)施目的出發(fā),對DMS系統(tǒng)實(shí)施的設(shè)計(jì)原則、應(yīng)用范圍和其功能設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述,是寧波城網(wǎng)改造項(xiàng)目中所進(jìn)行的該系統(tǒng)國際招標(biāo)、談判等工作的一個階段性技術(shù)總結(jié)。
關(guān)鍵詞: 配電管理系統(tǒng); 調(diào)度自動化系統(tǒng); 配電自動化; 地理信息系統(tǒng)
1 DMS系統(tǒng)特點(diǎn)
配電管理系統(tǒng)(DMS)是包括了輸配電網(wǎng)、配電站、變電所、地方電廠及用戶的自動化綜合體系,具有監(jiān)視、控制、保護(hù)和管理等基本功能。系統(tǒng)的構(gòu)成在功能和硬件特點(diǎn)方面大致為:①DMS的功能是分布在許多數(shù)據(jù)/應(yīng)用服務(wù)器和工作站上,服務(wù)器和工作站通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián);②DMS系統(tǒng)是一個實(shí)時監(jiān)控和離線管理相結(jié)合的系統(tǒng),DMS系統(tǒng)的安全性要求很高;③系統(tǒng)將電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、電網(wǎng)圖形和地理圖形、圖形與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,要求有很高的集成度;④適應(yīng)配電系統(tǒng)現(xiàn)代管理的要求,有一套完整的支持配電系統(tǒng)管理的功能;⑤分布的開放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),各個模塊及其功能與實(shí)時數(shù)據(jù)采集和信息更新能相互配合;⑥可擴(kuò)充的模塊化設(shè)計(jì)。
2 DMS系統(tǒng)的配置
2.1系統(tǒng)基本要求
DMS應(yīng)由一個安全可靠、能提供各種高級服務(wù)、以及能為各種應(yīng)用的實(shí)施和執(zhí)行提供功能強(qiáng)大、開放式的基礎(chǔ)平臺和運(yùn)行在該平臺之上的多個相對獨(dú)立的應(yīng)用子系統(tǒng)組成,是一個符合配電系統(tǒng)現(xiàn)代化管理要求的、分布式、開放式、模塊化、可擴(kuò)充的自動化系統(tǒng)。基礎(chǔ)平臺除提供基本的硬件技術(shù)和操作系統(tǒng)內(nèi)核這一基本服務(wù)外,還能提供諸如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息傳遞、人機(jī)界面、實(shí)時環(huán)境應(yīng)用程序、地理環(huán)境應(yīng)用程序等基礎(chǔ)服務(wù)以及與其他系統(tǒng)的接口?;诨A(chǔ)平臺之上的各應(yīng)用子系統(tǒng)包括:配電自動化(DA)、故障投訴管理(TCM)、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)、配電網(wǎng)分析軟件、配電工作管理系統(tǒng)、配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)、電量計(jì)費(fèi)等,同時還應(yīng)和已有的系統(tǒng)進(jìn)行接口,如MIS系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)之間在開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有機(jī)的橫向和縱向的集成,形成一個完整的DMS系統(tǒng)。同時DMS系統(tǒng)應(yīng)具有適應(yīng)電網(wǎng)逐漸發(fā)展、控制與管理相結(jié)合的特點(diǎn)。系統(tǒng)應(yīng)該做到每一個功能模塊的維護(hù)和擴(kuò)展對其余模塊的影響都最校這就要求硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、人機(jī)通信、數(shù)據(jù)庫管理等必須采用國際標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。整個DMS系統(tǒng)具有完全開放的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。還應(yīng)考慮不同操作系統(tǒng)共存于一個DMS中;網(wǎng)絡(luò)互連采用TCP/IP;采用應(yīng)用編程接口(API)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充;采用成熟的數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)(ODBC)完成數(shù)據(jù)交換;人機(jī)接口采用X-WINDOW或NT平臺。
2.2系統(tǒng)中各部分簡述
DMS系統(tǒng)主要由文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、GIS服務(wù)器、配電工作管理服務(wù)器、TCM服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)管理工作站、調(diào)度員工作站、通信服務(wù)器、GIS工作站、配電工作管理工作站、TCM工作站、DTS工作站(OPTION)、會議室演示工作站、操作基地工作站、供電局(包括用電管理所)工作站、報(bào)表工作站、局長工作站、總工工作站、工程師工作站、電網(wǎng)運(yùn)行工作站、網(wǎng)絡(luò)存貯設(shè)備、打印機(jī)、繪圖儀、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及衛(wèi)星定位時鐘等組成。
2.2.1服務(wù)器
①文件服務(wù)器主要承擔(dān)系統(tǒng)的域名管理和文件服務(wù)的協(xié)調(diào)管理。②數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器在分布式網(wǎng)絡(luò)中,承擔(dān)實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)庫的管理、協(xié)調(diào)及維護(hù),為工作站及配電網(wǎng)分析軟件提供數(shù)據(jù)支撐。③應(yīng)用服務(wù)器承擔(dān)地區(qū)電網(wǎng)和配電網(wǎng)的SCADA功能和配電網(wǎng)分析功能。④GIS服務(wù)器承擔(dān)GIS的數(shù)據(jù)管理和GIS信息的存儲。⑤配電工作管理服務(wù)器承擔(dān)配電設(shè)備數(shù)據(jù)的管理以及支持配電工作管理軟件的運(yùn)行。⑥TCM服務(wù)器承擔(dān)用戶投拆信息和事故處理信息的管理、用戶信息的存儲以及支持TCM軟件的運(yùn)行。
2.2.2工作站
①網(wǎng)絡(luò)管理工作站承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視、管理及協(xié)調(diào)。②調(diào)度員工作站是DMS系統(tǒng)主要的人機(jī)界面,為電力調(diào)度員監(jiān)控管理電網(wǎng)提供手段,應(yīng)用于市區(qū)配電網(wǎng)及相關(guān)地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)度管理。③通信工作站用于采集110 kV及以上變電所、SCS操作基地、地方發(fā)電廠、直供高壓用戶的實(shí)時信息,并具有接收GPS衛(wèi)星時鐘,確保系統(tǒng)時鐘唯一性的功能;用于采集110 kV及以下變電所站內(nèi)自動化或RTU實(shí)時信息;用于采集配網(wǎng)FTU實(shí)時信息;用于DMS系統(tǒng)向被控對象下行控制命令;用于和遠(yuǎn)程省調(diào)、縣調(diào)的信息交換;用于撥號RTU的信息采集。通信工作站具有互為熱備用功能(包括調(diào)制解調(diào)器)。④GIS工作站用于地理基礎(chǔ)信息的建立及管理。⑤配電管理工作站用于配電的工作管理和設(shè)備管理、維護(hù)。⑥TCM工作站用于故障投拆及處理情況響應(yīng)的管理。⑦DTS工作站(OPTION)用于調(diào)度員的模擬培訓(xùn)。⑧會議室演示工作站用于事故分析、系統(tǒng)演示等。⑨工程師工作站用于系統(tǒng)維護(hù)和新應(yīng)用程序的開發(fā)。⑩報(bào)表管理工作站用于各種運(yùn)行、試驗(yàn)和管理報(bào)表的編輯、修改和管理。B11操作基地工作站、供電局(包括用電管理所)工作站用于SCS操作基地、供電局的實(shí)時監(jiān)視,局長工作站、總工工作站、電網(wǎng)運(yùn)行工作站分別為局長、總工、電網(wǎng)運(yùn)行工程師提供必要的信息。
2.2.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
DMS系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個物理上星形結(jié)構(gòu)的快速交換式以太網(wǎng)。服務(wù)器和一些工作站連接在100 M端口上,其它工作站連接在10 M端口上,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙網(wǎng)冗余的技術(shù),100 M端口的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)應(yīng)采用光纖。DMS系統(tǒng)和買方的系統(tǒng)(如MIS等)采用路由器進(jìn)行連接。
另外還可根據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)上添加工作站,為此應(yīng)特別重視網(wǎng)絡(luò)的互連和端口的數(shù)量。隨著配網(wǎng)自動化實(shí)施范圍的擴(kuò)大,F(xiàn)TU信息必將呈幾何級數(shù)增加,為合理組織實(shí)時信息系統(tǒng),信息分層分流是寧波配網(wǎng)自動化的今后設(shè)想,將遠(yuǎn)程工作站升級為子配電集控中心是合理的方案。
2.2.4網(wǎng)絡(luò)延拓
由于DMS是集成配電管理各個子系統(tǒng)、同時協(xié)調(diào)實(shí)時與歷史信息的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),考慮實(shí)時數(shù)據(jù)的安全性及可靠性,通過適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)向買方相關(guān)系統(tǒng)、軟件和硬件的網(wǎng)絡(luò)延拓,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成、資源共享。應(yīng)考慮好網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)軟件和相應(yīng)的接口技術(shù)支持。所謂相關(guān)系統(tǒng)、軟件和硬件是指:負(fù)荷管理系統(tǒng)(LMS)、用電營業(yè)管理系統(tǒng)(CMS)、管理信息系統(tǒng)(MIS)、省電力調(diào)度中心(簡稱省調(diào))、縣電力調(diào)度中心(簡稱縣調(diào))、調(diào)度模擬屏、地區(qū)電網(wǎng)分析軟件和配電網(wǎng)規(guī)劃軟件(PSS/U)。
3 DMS系統(tǒng)功能構(gòu)成
3.1配電自動化系統(tǒng)(DA)
配電自動化系統(tǒng)(DA)的實(shí)施旨在提高城市電網(wǎng)配電可靠性和管理水平。配電自動化系統(tǒng)DA作為DMS集成系統(tǒng)中的一環(huán),與其它相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向大致為:DA從FTU、用電營業(yè)管理、負(fù)荷管理系統(tǒng)等獲取配電網(wǎng)信息,形成實(shí)時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫,TCM彌補(bǔ)實(shí)時信息的不足,GIS則為DA提供地理信息背景、離線圖形數(shù)據(jù)和設(shè)備參數(shù)等。反之,DA又為TCM、GIS等系統(tǒng)提供配網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù)、事故、停役等信息。配電自動化系統(tǒng)(DA)應(yīng)包括配電遠(yuǎn)方終端(FTU)、配套的10 kV柱上負(fù)荷開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜、通信通道以及相應(yīng)的功能軟件。
3.2地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS用來形成一個具有空間概念(地理環(huán)境信息)和基礎(chǔ)信息(電網(wǎng)資料)的分層管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。既能方便地查詢和管理,又為電網(wǎng)運(yùn)行管理提供一個有效的、能操作的具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型。對配網(wǎng)設(shè)備的資產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工、檢修等進(jìn)行有效的管理,為配電管理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺,支持系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)和其它子系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),如配電自動化系統(tǒng)(DA)、故障電話投訴系統(tǒng)(TCM)等。
3.3配電工作管理(DWM)
配電工作管理是在GIS數(shù)據(jù)庫平臺上,借助GIS技術(shù),進(jìn)行日常的配電管理,包括配電網(wǎng)運(yùn)行管理、配電網(wǎng)檔案和統(tǒng)計(jì)管理、配電工程設(shè)計(jì)、配電網(wǎng)施工計(jì)劃和工作管理等,并延伸出輔助應(yīng)用,使之與用電營業(yè)管理系統(tǒng)(CMS)中營業(yè)業(yè)擴(kuò)流程銜接,實(shí)現(xiàn)真正意義上的以業(yè)擴(kuò)為主線的營配合一管理。
3.4故障投訴管理(TCM)
受理用戶的各種故障投訴,以及相應(yīng)的用電問題解答。同時又可彌補(bǔ)DA系統(tǒng)實(shí)時信息采集覆蓋的不足,作為故障判斷的輔助手段。
3.5配電網(wǎng)分析軟件
根據(jù)電網(wǎng)的需要,在DMS中集成一些配電網(wǎng)分析軟件:配電網(wǎng)絡(luò)建模和拓?fù)洹⒇?fù)荷建模和校準(zhǔn)、配電潮流、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重構(gòu)、調(diào)度員的仿真培訓(xùn)(OPTION)等,以提高調(diào)度員對配電的分析和監(jiān)管手段。
3.6配電SCADA
配電調(diào)度中心主要作用于變電所、大用戶、配電網(wǎng)及相關(guān)的地區(qū)電網(wǎng),進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集,并集成相應(yīng)的配電網(wǎng)分析軟件,具有監(jiān)控變電所站內(nèi)自動化和配電網(wǎng)自動化功能,滿足電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)管理需要。
3.7電量計(jì)費(fèi)功能(EET)
電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā),為實(shí)現(xiàn)地方電廠競價上網(wǎng)準(zhǔn)備技術(shù)手段,通過經(jīng)濟(jì)手段管理地方電廠,更好地實(shí)現(xiàn)對電力資源的優(yōu)化配置,降低上網(wǎng)電價及運(yùn)行成本。系統(tǒng)具有對遠(yuǎn)方廠站計(jì)量終端進(jìn)行分時段電量采集、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算等功能。對不同時段的電量進(jìn)行不同價格計(jì)費(fèi);統(tǒng)計(jì)和分析不同時段、不同電價結(jié)構(gòu)的發(fā)電量和用電量變化情況;為經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供實(shí)時分析數(shù)據(jù)。
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