智慧型配電網綜合支撐服務平台

智慧型配電網綜合支撐服務平台可有效改善配電網生產和行銷信息分割現狀。該平台採用遵循IEC61968公共信息模型標準的一體化建模技術，以數據倉庫模式實現了配電網生產、行銷、調度相關係統模型信息和運行數據的有機融合，為全面提高配電網精益化管理及優質服務水平提供有力支撐。

基本介紹

• 中文名：智慧型配電網綜合支撐服務平台
• 外文名：Intelligent distribution network support service platform
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 目的：實現數據共享和流程的無縫銜接
• 技術：一體化建模技術

簡介

配電網直接面向用戶，是保證供電質量、提高電網運行效率、為用戶提供優質服務的關鍵環節。實現對配電網的高度監控，是電力企業發展的趨勢。長期以來，供電企業行銷與配電的管理信息系統各自為營，地理信息系統(GIS)、生產管理系統(PMS)、能量管理系統(EMS)、配電自動化系統(DMS)、行銷管理系統、用電信息採集系統、95598系統等相關係統建設時序間隔大且開發獨立性強，導致信息條塊分割，出現信息“孤島“現象，嚴重製約著電網為客戶服務的質量和效率。智慧型配電網是實體配電網與信息化控制體系的有機結合川。目前，已有一些學者將行銷系統與其他信息系統結合。將行銷和GIS系統間的信息融合，發揮配電網搶修指揮機構信息匯集，提升了配電網搶修專業化管理。採用基於面向服務體系架構(service-orientedarchitecture, SOA)的架構設計，以行銷信息為基礎和核心，重點集成行銷管理系統、配電GIS系統等套用系統的營配一體化信息平台。根據行銷業務系統和生產業務系統現狀，提出了實現營配信息融合的數據源規則和實現方法。但是較少能夠綜合地融合行銷與各類管理信息系統。提出了基於調度運行管理系統(OMS)建設配電網故障研判系統的方案。

平台建設原則

採用信息集成技術，整合營配調系統數據資源，建設了公司級的配電網綜合支撐服務平台，為配電網運行監視、停電管理、故障搶修指揮等工程項目提供信息和決策支持，提升電網的服務水平。文章詳細闡述了該平台的建設原則、整體架構、套用關鍵技術和套用功能，以期推動該平台的擴展套用，提升配電網的供電能力和優質服務水平。平台建設原則 智慧型配電網綜合支撐服務平台以超前防範風險、科學管理生產、深化管理狀態為導向，以SOA為核心思想，通過一體化的生產運行管理支撐體系，實現了配電生產所需有關設備信息、電網模型和空間信息的充分融合，在技術上全面推進了配電網運維管理、檢修搶修以及技術改造的管理水平和工作質量。其建設原則主要包括:

1)標準性原則:系統符合國家標準、信息產業部頒發的標準、國家電網公司相關技術規範和要求;系統採用集中部署方案及面向對象技術，保證軟體的可靠性、可繼承l性、可維護性和可擴充性;採用開放的數據交換格式數據訪問方式，數據格式遵循IEC 61970標準，數據傳輸遵循IEC 61968標準;採用瀏覽器/伺服器方式(Browser/Server)的體系結構。

2)可靠性原則:系統的數據伺服器、套用伺服器、接口伺服器、Web伺服器等均採用冗餘的雙伺服器配置方式，且具有負載均衡的功能;能實現無擾動雙機切換，重要的檔案、數據有自動備份功能，保證系統的可靠運行。

3)可擴展性原則:系統具有良好的軟、硬體擴充能力，包括增加新計算機硬體、增加新軟體功能和系統容量擴充(包括互聯的系統數量、系統資料庫的容量等)，不會有設計容量上的限制;系統可以整體設計、分步建設、逐步擴充、逐步升級，滿足系統不斷發展的要求。

4)可維護性原則:系統提供集中的管理工具，監控系統運行情況、用戶登錄及線上情況，統一管理，提高運維工作效率，降低管理的成本。

5)開放性原則:系統採用標準開放接口，選用通用的或者標準化的軟硬體產品，支持通過數據中心或信息互動匯流排與其他套用系統進行數據交換及套用集成;系統具備良好的可移植性，可在UNIX.LINUX及WINDOW等多種作業系統平台上部署，支持Oracle. IBM DB2等資料庫。

6)易用性原則:系統具有良好的操作界面、詳細的幫助信息，系統參數的設定、維護與管理通過操作界面完成。

平台整體架構

體系架構

智慧型配電網綜合支撐服務平台的體系架構共包括系統支撐、基礎支撐、數據支撐、業務支撐、分析決策五個層次。其中，系統支撐層和基礎支撐層由作業系統、資料庫、中間件構成支撐平台;數據支撐層完成各類信息的統一建模;業務支撐層由配網運檢管控、農網智慧型台區與九大套用場景構成業務支撐體系。

數據架構

該平台數據架構包括數據採集、數據處理、數據存儲、數據建模、數據服務等模組。

（1）數據採集模組由包括資料庫適配器、數據檔案適配器、接口適配器等多種採集適配器構成，支持多種採集方式，如實時採集、定時採集、觸發採集、手工採集等;

（2）數據處理模組通過數據轉換的方式，使其他不同格式或不同模型的系統符合數據中心的數據要求，包括數據格式處理、數據值處理和其他處理等;

（3）數據存儲模組採用實時資料庫、關係資料庫、非結構化資料庫對各類信息進行存儲;

（4）數據建模模組通過營配調相關業務場景分析，結合IEC 61968-11建立配電/行銷統一信息模型;

（5）數據服務模組通過WebService. API接口，提供對上層套用開放數據的訪問支持。

技術架構

綜合支撐服務平台的技術架構如圖。該平台由跨作業系統訪問接口、通用商用資料庫訪問接口構成系統訪問層，由實時資料庫、訊息匯流排、服務匯流排構成服務支撐環境，採用WebServices和企業服務匯流排技術構建數據交換接口，並採用基於J2E〔技術的中間件服務、Web框架、成熟的地理信息平台、圖形展現平台構成業務支撐環境。上述技術構成了營配調融合業務的支撐平台，為典型套用提供套用層、展現層和數據層的支持。

平台套用關鍵技術——一體化建模技術

營配調多業務系統數據格式不統一、數據集成不夠給配電網數據融合和套用帶來了困難，影響了配電網運行和管理水平的提升。為適應配電網末端業務融合的發展需求，建立融合營配調數據的綜合支撐服務平台，需要研究並套用基於IEC標準符合我國國情的一體化建模技術和滿足配電網末端業務融合需求的數據集成技術，實現配電網多元數據的統一描述和集成。

配電網綜合支撐服務平台採用統一的業務模型和數據模型，遵循IEC 61970和I EC 61968的公共信息模型(common information model,CIM)標準，採用面向對象方法對配電網生產、調度、行銷數據進行全信息描述，綜合考慮電網設備類型的屬性、行為、電力特性、約束規則、相互關係等因素，進行抽象處理建模，建立涵蓋“變電站一IOkV中壓線路一配電變壓器一低壓線路一用戶接入點一低壓客戶“的數據模型，提供設備信息、資產信息、地理空間信息、網路拓撲信息、客戶信息的營配調一體化信息支撐，實現營配調一體化的業務系統集成和數據統一管理。具體步驟如下:

1)配電網模型的建立:以GIS系統為基礎，結合設備(資產)運維精益管理系統和行銷管理系統，參考相關的標準規範，提取這些設備標準模型中的配電網設備數據、圖形和模型等關鍵屬性，建立配電網綜合服務平台的核心數據模型。

2)數據關聯關係清理:核心數據模型建立後，對各個系統和設備數據的關聯關係進行對應分析，如果系統中的設備相關信息和建立好的模型中有差異，將以點對點的形式進行數據存儲。

3)抽取數據:模型建立完成及理清各個系統和設備的數據關係後，將從對應的系統抽取數據到配電網綜合支撐服務平台，構成核心數據源。

4)數據展現:數據抽取完後，配電網綜合支撐服務平台以圖表或熱點圖的形式對數據進行展現，平台提供對不同系統數據標準化轉換的功能，存儲在配電網綜合數據服務平台的模型數據將是符合IEC61968標準CIM模型的統一標準數據，更利於跨系統間的數據互動。

平台套用功能

配電網綜合支撐服務平台已經成功套用於湖南省電力公司營配調一體化系統，通過信息系統集成技術和數據採集:一方面將GIS.PMS、行銷管理系統融合成統一的配電網一體化模型;另一方面整合用電信息採集系統、調度自動化系統、配電自動化系統，以及實時採集配電線路故障指示器、配變監測終端信息，實現了配電網運行數據的集成和運行關鍵指標的統計分析。該平台已完成了湖南全省9421條配電線路、20萬台配電變壓器、2400萬低壓用戶等海量數據的匯集融合，並按照過載、重載、正常、輕載運行狀況實現了海量數據的準實時分類統計展示。基於該平台，可實現的主要套用功能包括:

1)全省配電網運行狀態預警:通過綜合分析配電線路運行情況、配電台區運行情況等4大類23小類指標，多維度、全方位分析湖南配電網運行狀態。該功能現已成功套用於低電壓治理、春節保電、線損精益化管理和三相不平衡預控等重點生產工作。

2)中、低壓配電網供電可靠性的精確計算:通過採集配電台區交流失電信號和復電信號，結合GIS、行銷業務系統的配電網網路拓撲和低壓用戶信息，精確計算配電網中、低壓供電可靠性，實時監測全省中壓線路、配電變壓器停電情況及影響用戶數，並可按照停電原因繪製GIS熱點圖。

3)配電自動化系統運行情況線上監測:通過對主站/終端狀態信息、遙測數據、遙信變位、遙控套用以及饋線自動化等事件信息的同步獲取與計算，對反映系統運行狀態和套用情況的終端線上率、遙控成功率、饋線自動化正確動作率等重要指標進行動態監測、評價和綜合展現，全面評價各地市公司系統運行套用水平，有效支撐公司配電自動化套用水平的提升。

4)配電故障智慧型化監測及研判:整合變電站10kV故障信號、配電自動化系統故障信息、各地市配電網的用戶分支分界開關故障信息，在故障頻發線路(無配電自動化區域)上安裝故障指示器，通過無線公網將實時故障信息傳回本系統，並結合變電站到低壓用戶的配電網全網路拓撲，實現故障信息採集和故障定位處理，為故障快速處理提供支持。

總結

智慧型配電網綜合支撐服務平台的建設和套用實現了營配調數據共享和跨部門流程的無縫銜接，解決了長期以來供電企業行銷與配電的管理信息系統各自建設、獨立運行、信息條塊分割而導致的信息“孤島“問題。該平台基於一體化建模的大數據融合技術，完成了對配電網實時、準實時數據(模擬量、狀態量、電度量)的收集、存儲、利用和共享，實現了中、長期歷史數據的存儲使用，最大程度地豐富了配電網生產信息的數據源。通過該平台的實施，配電網狀態監測和預警機制、精益化管理水平和穿透力、供電能力和優質服務水平都將得到顯著完善和提升。