（工商管理专业论文）s供电局基于gis配电网管理系统流程应用研究.pdf

硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 摘要 本课题研究的主要内容是针对配电网的设备如何进行有效地管理进行研究。首 先从分析国内外配电管理中存在的主要问题入手，针对电网的发展需求，同时结合 s 供电局配电管理系统的生产管理的现状，仔细研究分析其常规的业务流程，并在 此基础上设计了一套基于设备属性管理的新型管理流程，同时对具体的线损管理、 计划停电管理、“两票管理、配电网潮流计算与显示等流程进行了深入的研究和探 讨，最后再结合当今的计算机技术的发展，特别是地理信息系统在配电网管理中的 应用，研究论述配电网管理系统实施的方向与目标。 关键词：配电网管理流程应用地理信息系统 a b s 订a c t 硕士论文 a b s t r a c t b ya n a l y z i n gm em 匈o rp m b l e m o ft l l ed o m e s t i cd m s s y s t e m ，ad e s i g np r i l l c i p l eo f m en e w - g e n e r a t i o nd i 妤b u t i o na u t o m a t i o na i l dm 锄a g e i n e n ts y s t e mi sp r e s e n t e di n a c c o r d a n c e 谢t l l 廿1 ei n t e m a t i o n a ls t a i l d a r da i l dt h ed e v e l o p i n gn e n do ft l l ec o m p u t e r t e c l l i l o l o g y 1 址血gt l l em 锄a g 锄e n t g t a h l si nt h em a i l a g e m e n to ft l l ed i s t r i b u t i o nn e 觚o r k o fsp o w e rs u p p l yb 眦e a ua sa 1 1e x 锄p l e ，m e 砒i c l ea l s od i s c u s s e st l l ek e yt e c l l i l o l o 职 s u c ha si n t e g r a t i o n 诵t l lg i s ，r e a l - t i i n ed i s 仃i b u t i o nm a i 】l a | g e m e n t ，m u l t i - s 协t e a i 】i d s y n c h r o i l i z a t i o no f l e 伊a p h ，t o p o l o g ) ra p p l i c a t i o n ，e t c m ea n i c l ea l s op u t sf o r w a 帕s o m e d e a sa b o u tt h e6 】t l e ( ) i s k e y w o r d s ： m a l l a g e m to fd i s 仃i b u t i o nn e 似的r k l o o pc o i l 仃o l g i s i i 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 目录 摘；要”“”“”i a b s t r a c t ”i i 1 绪论1 1 1 研究的背景及意义1 1 2 写作思路3 2 配电网管理理论与技术基础6 2 1 配电网管理系统构成及其运行管理6 2 2g i s 系统的技术构成1 2 2 3 配电网系统管理理论基础”1 5 2 5 基于g i s 技术的配电网管理系统设计特点”1 8 3s 供电局现行配电管理系统分析2 0 3 1s 供电局简介2 0 3 2s 供电局现行配电管理系统概况2 0 3 3s 供电局现行配电管理系统缺陷分析2 l 3 3 2s 供电局现行的生产管理流程中存在的若干问题2 4 4s 供电局采用g i s 配电系统的流程应用探讨2 6 4 1 流程应用思路”2 6 4 2 流程改造目标“2 8 4 3 生产流程方案”2 9 4 4 管理流程方案”3 3 4 5 流程改造后的信息平台的实施和推广“3 5 4 6 系统建设取得的管理效益及经济效益分析”3 8 4 7 小结4 0 5 结论”4 1 1 改谢4 2 参考文献4 3 i i l 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 1 绪论 1 1 研究的背景及意义 电力系统的配电网络管理部门，其生产经营和技术管理是非常沉重的，它是电 力系统的重要生产部门。配电网管理是供电企业生产管理系统的一个重要组成部分， 下辖大量设备的地理分布广泛，频繁更改。随着中国的经济形势和电力需求的大幅 增长，依靠传统的人工管理已经难以满足日益增长的配电网网络，其安全形势越来 越复杂。 本论文所选课题配电网管理应用研究是配电管理自动化的一项重要内容，它主 要解决配电网的线损管理、计划停电管理、“两票 管理、配电网潮流计算与显示等 流程及内容，在增强配电网控制能力方面能够产生非常关键的影响。 本论文所研究的基于g i s 的配电网管理系统大致包括以下功能：地理信息系统、 配电网管理系统、配电网分析和其他高级应用功能。计算机技术从供电系统内得到 推广普及，计算机图形学同样不断健全，借助地理信息系统能够有效的处理配电网 控制过程内出现的缺陷及不足。在s 供电局，配电网运行的各个部门联系十分紧密， 职能部门和生产部门都需要了解目前在网的配电设备的基础信息和一些属性，比如 设备参数、运行状态、用户属性等实时信息，而且配电网络日趋复杂，馈线之间的 联络关系随着每年的规划改造变得日益复杂。面对如此复杂的线路拓扑、密集的电 网、浩繁的设备、不断更新的城市建筑、以及供电局对用户的供电承诺，这些高要 求对我们供电部门来说提出了更高的挑战，因此必须寻求更加科技化的技术手段来 满足要求，正是在这种需求下，基于地理信息系统的配电网管理系统在配电网生产 运行中得到了越来越多的应用【l j 。 地理信息系统( g i s ) 从电力系统内得到推广普及。配电网信息非常复杂，控 制机构应当在规模非常庞大的数据内开展获取、保管、研究还有快速处理。虽然计 算机技术在配电网中应用越来越广泛，但数据混乱、冗余现象和信息难以科学组织、 有效利用的问题，在电力部门仍然没有得到有效的解决。g i s 以地理位置信息为基 础，建立了相对完整的电网信息模型，并在此基础建构了强大的数据管理和服务体 系，以及决策监控机制，提高了工作的效率，降低了失误的概率，为我们展现了一 个“数字化的电力网络”。 从2 0 世纪9 0 年代，其他国家电力公司逐渐将营造“数字电网”当成落脚点及 出发点，借助“数字电网”在生产业务流程方面进行调整不断增强电网控制能力， 营造公司核心竞争力。近年来，不断提高电力市场化水平，有效营造城乡电网还有 l 绪论 硕士论文 改造水平，保证电力行业信息化水平等不同方法，推动电力公司陆续营造产生电力 信息系统。 在国内，影响供电可靠率的主要是预安排停电，故障停电只占很小的一部分， 对应的馈线自动化功能对供电可靠率的影响很小。因此，从管理上要效率是提升供 电可靠率的最有效方法。 s 、供电局系中国南方电网有限责任公司子公司广东电网公司下属特大型企 业，承担了全市各个区的供电工作，客户规模达到了2 7 5 2 万户，供电面积达到了 1 9 5 2 8 4 平方公里。 s 供电局2 0 1 0 年供电量6 4 5 7 4 亿千瓦时，最高负荷1 2 2 0 万千瓦。发展到2 0 1 0 年1 2 月末，这个供电局具备1 1 0 千伏及以上变电站共计2 0 2 座( 5 0 0 千伏的共计4 座，2 2 0 千伏的共计3 9 座，1 1 0 千伏的共计1 5 9 座) ，主变容量达到了5 9 1 4 4 5 万 千伏安，送电线路共计3 8 2 5 7 1 千米，持续经营两千余天。 配电网为电力系统内非常关键的构成环节，s 市在2 0 0 7 年8 月2 日成为了我国 第四个日电力负荷高于1 0 0 0 万千瓦的城市，最高负荷达1 0 1 8 8 万千瓦，这是一个 惊人的增长速度。因此，靠传统的劳动密集型的人工管理已经很难满足s 市的用电 增长。这样就给我们的配电网管理提出了一个更深、更新的课题。 近年来，s 供电局被确定为全网率先创国际一流供电企业，并要求五年在配电 网管理上接轨香港，这成为了s 局当前的重要战略目标。为实现这一目标，s 供电 局制定了发展思路，全面推行战略化管理、体系化运作。本课题的研究就是基于此 战略目标，以g i s 为依托，理顺配电网的各类管理流程，提高生产效率【8 】。 我国经济发展日新月异。根据错综复杂的电网、科技含量不断提高的电力设施、 不断更新的电网数据、持续发展的城市道路及建筑，电力行业为了创造更好的经济 效益与社会效益，建设基于g i s 平台的信息系统势在必行。目前，s 供电局配电网 已进入技术和管理提升级的战略阶段。尤其是处于改革开放前沿的s 市，虽然电源 建设和高压输电网通过三十多年来的建设和改造，得到了较好的发展，管理水平和 电力信息后台技术支持已达到世界先进水平。然而配电网管理水平因历史欠账太多， 与发达国家相比存在相当大的差距，特别是在管理效率方面，仍沿用原始的人海战 术，既耗材又耗力。因此全面提升配电网管理水平，首先考虑基于g i s 建立一个高 效、科学的管理系统，g i s 是随首电网创先发展的必然选择【2 】。g i s 能够在电力设施 地理位置信息方面根据地理坐标还有空间位置开展合理调整，分析不同空间实体还 有彼此的实际联系。能够科学合理的掌握应用需要相关数据，同时可以通过地图、 图形还有信息形式进行表现。g i s 使得配电网的许多工作流程可以在有关的地图界 面上进行直观操作，工作效率得到相应提高。 配电网生产业务流程管理涵盖了配电网日常工作的绝大部分内容，比较烦琐复 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 杂，要理清里面的环节并非易事，而要找出现有流程中的不足，更需要深入细致的 研究和分析。作者本人在配电网生产一线长期从事技术管理工作，对配电网管理的 流程现状以及技术需求有比较深入的体验，通过一段时间以来的系统学习，选择本 课题作为研究方向对配电网实际生产管理以及作者本人而言都具有特别重要的现实 意义。 本课题研究的主要内容是配电网的设备管理和生产管理，当前电力运行各部门 具有极为紧密的联系，在s 供电局的运行部门之间都有明确的需要掌握运行设备的 各种技术参数以及运行情况，用户用电性质、用电量大小等实时信息。然而配电网 是一个动态的网络，随着社会用电量的增加，它必须不断的进行技术改造，面对如 此复杂的电网拓扑关系，如果纯粹采用传统的动态管理手段是难以适应的。 本文所选的课题正是在这种需求下，结合s 供电局配电网生产与管理的现状， 基于g i s 的配电网管理系统及配电网生产运行中应用配电网管理系统解决配电网设 备与资产系统流程，计划停电管理流程、计划检修管理流程、保供电管理流程等。 再结合当今的计算机技术的发展，特别是g i s 建立智能管理流程，以实现配电网规 范化、系统化、信息化和自动化，其实施对提高配电网运行管理具有重要的现实意 义。 综上所述，配电网管理是一个十分复杂的工作，涵盖的内容较广，因此，基于 此业务的配电网管理系统，其涵盖除了配电网生产业务流程管理系统、地理信息系 统、负荷管理控制系统、用电营业管理系统外，同时涵盖了配电自动化系统、配电 网高级应用等等。本文作者结合自己实际的学习和工作经历，将研究的重点放在对 配电网管理中的实际生产业务流程的分析与优化设计上，根据s 供电局具体情况， 从理顺不同控制活动细节的前提之下，分析将g i s 系统当作关键前提的配电网管理 系统流程，其主要分析研究的方面包括：停电管理、设备管理、可靠性管理、电压 合格率管理、缺陷管理、保供电管理、“两票”管理、安全管理等内容，力求使设计 的流程方案符合生产实际，同时又具有一定的超前性，能反过来为实际生产管理提 供指导意义。 1 2 写作思路 这篇论文关键涵盖了下述不同角度的分析内容： ( 1 ) 配电网管理系统总体描述 配电网管理系统为框架比较繁琐，范围比较大，地域分布不集中的生产控制系 统，s 供电局所有控制及经营机构彼此之间不具备紧密的联系，从工作过程之内， 不但包括了电力生产经营的环节控制，同时包括了电力生产经营的研究决策控制， l 绪论 硕士论文 还有浏览查询结果的应用管理；从营造非常繁琐的信息系统过程中，能够认为g i s 为非常科学合理的开发平台还有可视化环境。特别是配电网应用过程中，g i s 首先 能够当成数据库信息的可视化平台，能够营造出科学合理的图形化界面，其次g i s 突出的地理信息控制还有研究功能同样给繁琐的电网信息控制、研究及维护还有电 力应用辅助决策奠定了非常坚实的基础。 配电网管理系统主要表示通过计算机、通信不同科技及设施在配电网工作过程 中开展控制，在信息方面分析，为数据获取及存储的系统。第一，应当具备相应的 计算机平台，能够从操作系统、数据库、人机界面、通信规约方面坚持当前的相关 指标，开放水平比较高，所以为能够持续继承及延伸的科学合理的计算机系统。从 此方面而言，和调度自动化系统的计算机平台没有明显差异。存在差异的为，所针 对的为数据规模庞大，通讯水平比较低的配电网【7 j 。 ( 2 ) g i s 特点以及在配电网的应用 g i s 为分析还有控制空间信息的科技系统，从计算机软硬件基础之上，能够在 空间信息中根据地理坐标还有空间位置开展有效控制，在信息中开展合理控制，分 析不同空间实体彼此的联系。借助在多因素开展系统研究，能够科学合理的搜集符 合相关标准的数据，同时可以通过地图、图形及信息不同途径进行展现。 g i s 具有以下几个特点： 1 ) 存在获取、控制、研究还有输出不同地理空间信息的功能，呈现了突出的空 间性及动态性。 2 ) 将地理分析及决策当作追求，将地理模型方法当作途径，能够开展区域空间 研究、不同要素统一研究还有实际估计能力，出现更高水平的地理信息； 3 ) 因为计算机系统能够开展空间地理信息控制，同时通过计算机程序系统分析 地理研究手段，能够在空间信息方面产生关键的影响，搜集关键数据，开展难度比 较高的工作。 地理信息系统在外界而言，展示在计算机软硬件系统；但是具体内涵为通过计 算机程序还有地理信息营造产生的地理空间数据模型，为信息化水平非常高的地理 系统。 ( 3 ) s 供电局配电网管理现状 城市1 0 l 【v 配电网管理系统为涵盖了变电站、1 0 l ( v 配电网及用户的经营、管理、 维护、用户控制的同一控制系统。科学、合理的开展供电工作，为当前时期电力系 统经营的关键指标。其中，以安全最为重要。想要推动电力系统能够可靠经营、有 效维护电业工作者还有消费者自身生命财产安全，一定要从配电网经营环节内科学 合理的开展监督、研究及管理，实现运行管理的自动化。 配电网管理系统，主要表示应整体控制配电网的原来、当前还有以后。应当将 4 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 当前当作落脚点，开展配电网当前的经营研究额控制；随之借助在当前系统开展经 营保养，获取充足的历史信息，随之从电网原来及当前情况基础之上，借助检验电 网供电能力还有研究电力市场，推动供电公司电网规划工作顺利进行【6 1 。配电网控 制目标比较多，很多信息均存在空间属性数据，原来的数据库系统无法达到相应的 标准。但是g i s 能够把配电系统的不同数据和展示地理位置相关数据实现完美统一， 营造存在拓扑结构还有研究功能的空间数据库系统。所以g i s 慢慢变作了供电公司 非常关键的图形控制及基础数据平台。配电网控制同样应当依靠g i s ，开展将g i s 当作前提的配电网整体控制。 目前s 供电局往往忽视了配电网方面的管理。而线路专工只是几名技术管理人 员，其在协调、组织各部门进行配电网规划、设计、改造、运行、检修等工作方面 存在很大的难度。所涉及的工作往往由主管生产的领导根据相关工作难易程度指派 某个部门、某个人去执行，使得配电网工作缺乏连续性、时效性，脱节严重，出现 了规划的不考虑设计、设计的不考虑施工、施工的不考虑运行等问题。 目前还没有一套成熟的业务流程，由于历史原因，各种流程各行其是。某位领 导想起来要抓好某个方面的工作，就安排相关人员起草一个制度、一个相关的流程， 就这个工作来说，这个制度、流程是必要的、合适的，但如果拿到整个配电网管理 体系中看，会发现和其他的制度、流程发生很多的冲突，因为它不是一个系统性的 流程，这给执行部门带来了很多的困难。我作为一名主管生产的领导深有体会，我 往往会被各种制度、业务流程搞得一团混乱，最终只能依靠自己去协调各部门，协 调不了的就汇报公司领导，由公司领导在就这件事上进行协调。这件事情协调完毕 后，出现的问题往往又被搁置在一边，这样不断的发生、不断的协调，周而复始， 恶性循环，问题越积越多。 ( 4 ) s 供电局基于g i s 的配电网管理系统流程应用 从配电公司平时活动过程内绝大部分业务处理均应划归在流程类活动范围之 内，同时公司情况始终在调整，为了推动管理系统和具体工作保持一致，则一定要 和公司具体现状保持一致。因此，在配电g i s 管理系统的设计中体现了工作流的 思想，功能模块原子化，使得后续增加的功能模块能实现即插即用，从而保障g i s 系统真正实用化。 2 配电网管理理论与技术基础 硕士论文 2 配电网管理理论与技术基础 2 1 配电网管理系统构成及其运行管理 电网公司为国民经济内非常关键的机构，除了能够给经济发展奠定坚实的基础， 同时能够与人民群众切身利益存在紧密联系。另外配电网通过1 0 k v 及以下的配电 线路还有配电变压器营造产生，主要功能为把电能细化到不同电力用户手中，配电 网呈现的性质之后会进行系统阐释。 2 1 1 配电网结构特点 近年来经济水平迅猛提高，配电网营造工作压力非常沉重。随着城市建设的加 快，涌现在我们面前的是越来越重的用电负荷，焕然一新的城市面貌，日益复杂的 配电网络架构，落后的配电网管理方式等问题。现阶段，应当研究出科学、合理的 配电网管理模式，此为现阶段急需处理的问题。为了有效处理此问题，一定要系统 了解配电网框架性质。配电网主要表示通过配电线路营造产生的网络框架，针对的 目标主要为用电用户。配电网络往往通过架空线还有电缆线的构造产生。我国配电 网结构可以概括为两大类，基本的接线形式为辐射式又称树状环网式。 配电网为系统的电力体系，结合体系内构成单元线路方面的差异接线关系能够 将配电网供电方式细化成不同类别：辐射式供电还有环网式供电。 ( 1 ) 辐射式供电 1 ) 单回路供电。是指由一个供电电源来提供所有用户负荷，线路无分支，走向 也比较单一。这种供电方式的供电可靠性低，任何一个设备故障就会引起供电中断。 2 ) 树状供电。主要从单回路供电前提之下细化出不同分支，同时产生树状框架 的供电模型。此类供电模型安全水平不是很高，只包括了一个供电电源，接线方式 繁琐水平比较高。如果树状末端发生故障，影响的范围较小，但是如果电源端发生 故障，则影响范围较大。 3 ) 双回路供电。双回路供电主要表示安装备用电源还有备用线路。在主干线出 现问题之后能够转换至备用线路，保证供电的安全性。和单回路供电进行对比，这 种供电方式最突出的性质在于不同的电源，安全水平比较高，能够保持双回供电回 路数。 ( 2 ) 环网式供电 想要保证供电安全水平，推动用户可以在不同角度使用电源，维持电力供应的 赵睿明地理信息系统在配电管理系统中的应用阴电网技术，2 0 0 5 ，2 4 ( 1 0 ) ：3 5 3 8 6 硕士论文s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 连贯性，能够把供电网设置为环形，这种供电方式能够叫做环网供电。环网供电能 够细化成单环网供电、双环网供电、复杂环网供电等等。 1 ) 单环网供电主要表示从各个变电站或者相同变电站的各个母线的双回及多回 馈线，彼此建立紧密联系产生环路的供电方式。通常条件下用户通过一个电源进行 供电，出现问题之后能够进行切换，安全水平高。 2 ) 双环网供电。双环网供电为不同单环网供电的搭配，能够处理单环网供电方 式内的缺陷及不足，单环网供电会因导线、变压器和低压设备故障造成较大面积停 机。双环网供电安全水平非常高。所以，此类供电方式呈现了突出的灵活性及安全 性，可以有效的提高供电连贯性，达到关键用户相关标准。 3 ) 复杂环网供电：同时能够叫做多分段、多联络网格式供电，主要想要保证环 网供电水平，推动不同环网彼此建立紧密联系。能够开展复合供电方式。复杂环网 供电非常明显的不足在于接线方式非常繁琐，实施难度比较高。 由于经济水平迅猛提高，高层建筑还有大型公共建筑持续产生，在双电源、多 电源安全水平方面标准逐渐苛刻，中压配电网络要能够和用户还有供电安全水平相 关标准保持一致。所有供电方式往往为开环经营的，均为辐射状、单电源供电，杜 绝出现不同的供电电源。 2 1 2 配电网管理单元划分 配电网接线覆盖面积由于城市规模提高出现延伸，配电网络还有接线方式在平 时经营控制过程内造成了明显的阻碍。若将配电网络细化成不同的控制单元，通过 小组进行控制，那么除了能够保证控制质量及水平，同时能够提高配电网自身可靠 水平，避免出现问题1 9 l 。非常关键的换季为借助配电网不断细化除了能够在故障区 域开展合理修复，降低恶劣影响，其次可以推动生产生活顺利开展。 在构造配电网过程中往往坚持的方针为“闭环建设，开环运行 ，闭环建设主 要为了保证配电网自身灵活性及安全性，提高其连贯水平。但是从配电网平时经营 过程内，借助辐射状、树状供电方式。原来的配电网控制单元往往将行政区域当作 标准进行细化，此类细化手段长处在于能够有效控制工作者的日常活动，不足在于 无法在基础层次处理控制的难度水平难点。同时由于城市地理面积广阔，所有行政 区域实际范围不能和简化控制相关标准保持一致。单条配电线路也许接受各个变电 站的管理，不过从实际情况中此变电站比例也许距离非常远。所以，根据行政区域 进行细化合理性水平是比较低的，为相对便捷、呆板的细化手段。无法系统分析配 电网原来的突出性质。 通过具体现状能够发现，变电站往往处于复合区域中心。将变电站当作中心， 将变电站至最远用户的距离当作半径产生的圆当成供电范围。联络开关能够把各个 2 配电网管理理论与技术基础 硕士论文 变电站的出现有机结合，推动负荷转供及互换。 线路1线路2线路3 线路4 线路5 图2 1 变电站地域连接性及接线方式 因为地域性还有经济性不同角度的分析研究，无法再相邻变电站中得到展示， 仅仅能够从地域上相邻及供电负荷存在公共区域的变电站中得到展示，从地域方面 距离非常突出的变电站彼此往往没有出现直接连接的线路【1 0 1 。如上图2 1 具体参考图2 1 ，甲地变电站和乙地变电站距离比较大，和丙地变电站距离比较 大。所以，一般条件下，甲地供电站和乙地供电站业务范围出现重叠，在供电站中 往往具备联络线路，产生环网供电及手拉手供电方式，但是甲地供电站和丙地供电 站距离非常大，业务范围无法产生重叠，则供电站中无法产生联络线路。在图内线 路4 还有线路5 ，依次和不同变电站建立紧密联系，能够叫做站间配电线路。但是 线路1 、线路2 还有线路3 均依次和变电站甲、乙、丙存在紧密联系，能够划归在 站内配电线路范围之中。所以，能够把变电站网络细化成不同的环，叫做运行环。 运行环的定义是从电源点出发经联络开关或分段开关又回到另一电源点的环网络， 这两个电源点有可能在同一个变电站内，也可能分别属于不同的变电站。运行环往 往通过不同的配电线路配合产生。结合此类细化手段，则中级城市配电网络可以细 化成3 0 到4 0 个运行环。这种划分方式的好处有： ( 1 ) 所有运行环通常通过分段开关还有联络开关进行管理，分段点不多同时非 常突出。接线方式快捷，供电线路趋势明确。 ( 2 ) 能够有效降低根据行政区域细化手段导致的配电网控制单元线路繁琐水 平，同时能够解决密集问题。 硕士论文s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 ( 3 ) 符合供电企业的管理方式，有利于供电企业职责的分配，方便配电网设备 的分层管理。 ( 4 ) 在不断调整的配电网络方面，灵活水平较高，能够和城市建设相关标准保 持一致。 2 1 3 配电网管理系统的构成及运行原理 ( 1 ) 配电网管理系统的概念 配电网管理系统从广义方面而言主要表示从配电网工作过程中进行管理及检验 的软件和硬件有机统一的计算机系统。对于配电网管理系统( d i 妯b 1 】t i o n m 锄a g e m e n ts y s t 锄，简称d m s ) ，国际上还还没有统一的定义。通常来讲，d m s 即 为表示借助现阶段高水平的网络通信信息控制、计算机管理科技在配电网经营现状 开展管理，同时在图纸、设施还有平时活动开展离线、在线控制，除了能够保证配 电网经营安全水平，同时能够及时发现故障地点，科学合理的进行处理。 配电网管理系统通过下述环节营造产生：配电自动化系统( d a s ) ，地理信息系 统( g i s ) ，配电网重构系统，管理信息系统( m 【s ) 和需求侧管理( 系统d s m ) 【1 2 1 。由于 城市化水平持续提高，城市配电网由于呈现了基础设施冗杂、调整频繁、控制难度 高等性质，造成控制难度不断提高。想要营造高水平的供电局，一定要借助现代化 控制方法，另外能够开展现代化、科学化控制，科学合理的保障供电局劳动生产率， 增强控制能力，推动合理性及准确性水平持续上升，及时开展信息交流，推动公司 综合过程化，和市场标准保持一致。配电网管理系统恰恰从此基础之上慢慢出现的。 从2 0 世纪末，d m s 从其他国家出现了突破性的发展。从9 0 年代之后，基本上 所有北美厂家从研制s c a d 舰m s 过程中开始研制d m s ，不过不同厂商d m s 内涵 没有达成公式。当前其他国家配电自动化系统大体上产生了站内外自动化有机结合， 切实把数字化配电网管理系统应用于实际工作过程之中。推动了变电站自动化、馈 线分段开关测控、用户负荷控制电容器组调节管理还有远方抄表有机结合的配电管 理系统。现阶段我国配电网管理系统按照不同地区具体现状存在一定的差异，不同 地区供电局始终持续研究配电网管理系统进步趋势。不过能够肯定的为以后配电网 管理系统一定会把现阶段s a c d a 系统、m i s 系统，负荷测控系统和营销系统实现 完美结合。借助搜集负荷测控系统内相关信息，开展负荷分配优化来减少网损，在 变压器负荷中开展合理控制，有效的借助变压器容量；借助和营销系统有机结合可 以开展自动抄表、电量预警还有电费统计各项工作。当前时期经济程度造成了配电 网管理系统为循序渐进的过程中，应当具备不断研究及适应的时期。不过，由于国 家电力体制调整水平持续提高，电力公司优化模型慢慢产生，想要达到较高水平的 供电局，同时给配电网的应用及完善奠定基础，配电网管理系统从以后一定得到推 9 2 配电网管理理论与技术基础 硕士论文 广普及，发挥突出的作用。 ( 2 ) 配电网管理系统的功能 配电网管理系统之内配电运行控制环节能够细化成电网经营、经营方案还有优 化、维护控制和用户控制等关键功能组。 1 ) 配电网运行管理 电网运行 电网运行功能为开展实时监督及管理配电网设施的功能。此类功能最关键 的工作在于合理调整配电网拓扑结构，推动其可以和各个经营情况保持一致。 此类功能能够做到想要维护工作顺利进行开展的不同的切换【l 引。 电网控制功能：对电网发出指令。 电网运行监控功能：能够管理系统，减少电网影响，搜集经营过程必须 具备的关键数据。 故障处理功能：迅速对故障定位，加快供电恢复速度。 运行统计及报表功能：能够在系统效率还有安全性方面开展系统研究 运行规划及优化 使得设备在配电系统上进行维修工作时能以迅速，准确的操作顺序发布解 除命令。实现运行及操作实时模拟，及电力购买的安排和优化。 用户管理和控制 包括同用户接口有关的、为了商业目的所需的各种情况的管理和控制，如 工作任务单管理、负荷及抄表控制、故障处理等。 2 ) 配电网生产管理 配电网生产管理目标是梳理配电网的各项业务，实现配电网业务工作电子 化管理，提高工作效率。配电网生产管理主要包含巡视管理、缺陷管理、操作 票管理、工作票管理和停电管理等几个方面。 3 ) 配电地理信息管理 地理信息系统为分析还有控制空间信息的技术系统，从计算机软硬件技术基础 之上，能够有效做到在空间信息根据空间位置还有地理坐标开展合理调整、可以在 信息方面开展合理控制，能够分析不同空间实体彼此的联系。借助在不同因素的系 统研究，合理的搜集达到相应标准的数据，可以通过地图、图形及信息不同途径进 行展示。 是信息技术非常重要的构成环节，地理信息系统具备悠久的历史，基本上从全 部和空间信息存在紧密联系的范围中，涵盖了资源控制、环境控制、城市设计、设 备控制等等，产生了各个方面的应用结构，并成为一个迅速增长的产业。 从电力黼m g i s 技术之内，系统借助g i s 技术，关键在覆盖范围中的项目 l o 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 设施还有生产科技开展综合控制，系统中应用信息的结构化组织，同时根据电网经 营标准开展，突出性质在于将阐释电网结构还有经营规律当作关键追求，推动不同 电力应用研究能够保证质量及水平，不过地理图形从此体系内仅仅为参考依据。 因为配电网直接面向用户，尤其对于城市配电网，如果把配电网的设备及运行 信息与地理信息系统相结合，可以推动配电网数据内涵得到科学合理的展示，另外 给经营创造明显的便利。因此g i s 技术在配电管理中地位十分重要。 ( 3 ) 配电网管理系统的特点 配电管理系统( d m s ) 与能量管理系统( e m s ) 均为给电力系统开展可靠、经济还 有高水平经营服务的计算机监督、管理还有辅助控制机制。它们之间没有明显的区 别。最根本的不同之处在于管理的范围和时间。能量管理系统关键为根据在发电时 期至变电站进行控制，但是配电管理系统比较强调从控制变电之后的环节。电力系 统内变电下级的控制涵盖了负荷测控系统、s c a d a 、电话投诉热线( 1 r o u b l ec a l l ) 即 9 5 5 9 8 系统、设备管理黼m 系统和电力营销系统【1 4 】。也就是从发电时期合理借 助能量管理系统，从负荷时期合理借助配电管理系统。能量管理系统覆盖面略低于 配电管理系统。此处所讲的范围并非表示地理方面的实际范围，主要表示控制设施 规模的高低，导线连接繁琐水平相关角度。 配电管理系统数据模型通常通过下述层面营造产生，涵盖了地理层：关键保管 地理背景图相关数据，将地理信息系统当作关键；设备层：关键保管配电网设施的 空间属性信息还有物理属性信息；拓扑层：关键为保管设施彼此拓扑联系数据；物 理层：关键保管市区地理位置数据。 图2 2 配电网管理系统数据信息组织方式 2 配电网管理理论与技术基础 硕士论文 2 2g i s 系统的技术构成 2 2 1g i s 系统简介 地理信息管理系统，为借助计算机保管、调整地理信息的确切技术手段，同时 为从计算机软硬件基础之上，将不同的资源信息还有环境参数根据空间分布还有地 理坐标，通过确切的格式及分类编码开展录入、调整、保管、输出，来和应用标准 保持一致的人机交互信息系统【l5 1 。能够借助从不同要素信息开展管理及系统研究， 科学合理的将应当具备的数据通过图像、图形、数字不同方式进行展示，能够和不 同应用范围还有分析活动实际标准保持一致。 配电网管理中主要以变压器，杆塔，隔离开关断路器，变电站等为节点，数量 很多且分布较散，其运行管理工作一般与地理位置有关。引入配电地理信息系统， 能够更加直观地进行运行管理，实现传统方案无法实现的一些特色功能，以便提高 配电管理水平，为用户提供高质量服务的目标。配电自动化是电网建设和改造中实 现现代化管理的重要手段，而配电网是配电自动化的关键组成部分。借助营造此类 平台能够迅速掌握配电网络具体现状还有各种设备属性信息，能够有效的开展配电 网经营维护工作，增强设施控制能力还有保障活动质量及水平。 电力系统自身信息化、自动化水平持续提高，电网水平持续提高，一定应当具 备控制信息规模庞大的电力设施，用户还有设计数据。而决策者所掌握的信息量的 大小在某种程度上决定了决策的科学性。同时可以科学合理的把不同信息进行整合， 给电力系统管理工作者开展工作奠定坚实的基础。电网互联技术水平迅猛提高，能 够造成电力系统业务范围持续延伸，同时从设计选址、实际经营过程内将包括不同 的关联因素，涵盖了资源、经济发展、人口、社会活动等等，此类均和地理系统存 在紧密联系，所以把地理信息当成电力系统管理的关键环节，可以科学合理的展示 系统，同时合理安排相关信息。总之，将地理信息系统应用于配电管理系统是电力 企业信息管理的必然趋势。 2 2 2g i s 在配电网中的应用 近年来，不断促进电力市场化水平提高，积极推动城乡电网营造还有调整的进 程，从推动电力行业信息化水平持续提高的过程中，g i s 依靠非常突出的信息研究功 能、空间研究功能从电力系统内得到了普遍采纳还有和空间信息建立紧密联系不同 角度。 不过因为不同地区经济水平存在一定差异，导致电力建设出现了明显的失衡。 虽然从东部经济水平高的地区，电力发展水平同样和经济发展水平存在一定的不足 及差距。尤其为发达城市及沿海城市，经济水平迅猛提高还有用电规模持续提高充 分显示了配电网控制水平比较低。从配电网管理系统内合理借助g i s 技术，除了能 硕士论文s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 够借助g i s 空间研究功能还有信息研究功能，在配电网基础设施方面开展管理，同 时可以推动输电线路安全水平持续提高还有迅速发现问题有效处理。g i s 在电力系 统领域首先以a m f m g i s 的形式提出，a m f m g i s 是英语a u t om a p p i n f a c i l i t ym a i l a g e m e 州g e o 孕印1 1 i cs y s t e m 的缩写，也就是自动绘图设备管理地理信息 系统，同时能够叫做配电网g i s 系统【l6 1 。从a m f m g i s 科技之内，系统将g i s 当作关键前提，关键在地理区域内的基础设施还有相关科技开展综合控制，系统中 应用信息的结构化原则，推动根据电网经营方针开展工作，主要性质在于关键阐释 电网结构还有经营逻辑电网模型，主要为了推动不同电力应用分析操作精确水平及 经营水平持续提高，但是地理图形从系统内仅仅能够提供参考依据。合理借助a m f m g i s 技术，能够有效推动供电机构作业层不同业务系统科学合理的进行组织搭 配，能够科学合理的增强供电公司的控制能力，有效贯彻增效节能、保证服务水平 长远规划。 现阶段从配电网经营角度，部分机构大力研究把g i s 系统与s c a d a 系统、用 电管理系统和负荷测控系统等实现完美结合，来不断提高配电系统自动化水平，不 断增强配电网控制能力。有效借助g i s 系统的地理信息还有网络研究功能，在电网 负荷方面开展合理控制。借助s c a d a 系统及负荷测控系统之间信息合理流通，根 据g i s 拓扑研究模型，能够开展配电网线损研究：借助拓扑路径模型根据图层叠加 科技，能够做到配电线路电压等级还有调整路线拓扑着色；借助网络追踪模型，开 展电源点智能追踪。从计算机辅助规划过程之内，通过g i s 系统科学合理的研究决 策，还有系统借助g i s 系统及遗传算法科学合理的开展配电网调整安排。部分研究 人员表示将g i s 系统当作关键前提的城市电网设计计算机辅助决策系统在城市电网 设计方面开展科学合理的调整，处理城市电网范围广、不确定因素庞大及包括领域 多等难点。借助之前的研究能够发现，g i s 系统从电力系统内，尤其为从配电网内 迅速推广普及，能够了解到，以后由于电力系统信息化水平持续提高，、电力g i s 会得到了普遍的采纳。 2 2 3 配电网在g i s 系统中的地理分布特征 配电设施还用用户分布和配电网内线路实际走向呈现了非常突出的地理性质， 生产控制过程内的具体实施，涵盖了线路调整、巡线、停电检修还有用户面延伸往 往要借助距离、长度、范围、街道分布还有相对位置等地理因素。配电控制目标， 包括了变电站、开闭所、线路( 涵盖了架空线路及电缆线路) 、变压器、杆塔、开关 刀闸等等，还有从变压器中附带的所有电力用户单位，彼此实际联系具体参考下图。 从地理分布方面呈现了鲜明的性质，展示了非常具有代表性的点、线、面地理分布 性质。 2 配电网管理理论与技术基础 硕士论文 图2 3 配电网结构示例 由图可知，配电网主要存在以下几种分布： 点状分布：配电体系内的变压器，杆塔还有开关刀闸等设备均为点状分布的。 一致的特征为没有研究具体操作过程中的占地面积，主要通过点和另外目 标建立紧密联系，通过点( x ，y ) 这一形式进行展示。 线状分布：从配电体系内的所有线路( 涵盖了主干线路、分支线路还有电缆) 及街均为线状分布。能够展示的为离散的各个点彼此的实际联系。他们在 图上以两个点( 直线) ( x l ，x 2 ) 和( y l ，y 2 ) 或者多个点( 折线) ( x l ，y 1 ) ， ( x 2 ，y 2 ) ，( x m ，y m ) 的形式存在。 面状分布：配电体系之内开闭所、变电站、用户单位还有城市行政区划等应 为面状分布。此类分布一致特征为系统分析占地面积，由于区域之中也许 涵盖了存在紧密联系的不同目标，比如变电站中涵盖了变压器、母线、开 关等电气设施，从机构中同样存在不同的建筑物。从图之内，面状分布的 目标通过首尾相连方式，一个n 边形以首尾重合的n + 1 个点( x l ，y 1 ) ， ( x 2 ，y 2 ) ，( x n ，y n ) 和( x 1 ，y 1 ) 的形式存在。 能够发现，配电网能够控制的为从地理位置中展示的点、线、面的分布彼此存 在一定联系，包括了地理联系还有逻辑联系等等。每个点彼此出现了不同杆塔彼此 的距离问题：点同线彼此具备开关刀闸、变压器挂靠难点；点和面彼此存在用户转 变归属难点，所有线彼此存在主干线及分支线的划分难点，还有线彼此的交叉跨越 难点；线和面彼此存在跨越难点；每个面彼此存在不同的负荷分布难点及线路彼此 冲突难点等等。上述关系均要通过配电网拓扑结构得到明显的展示。 1 4 硕士论文 s 供电局基于g i s 配电网管理系统流程应用研究 2 3 配电网系统管理理论基础 ( 1 ) 配电管理系统技术演进 配电网管理系统大概包含以下功能模块：配电生产管理模块、配电网分析和高 级应用功能系统、g i s 地理信息模块。伴随着计算机技术的发展及计算机图形学的 不断完善，利用地理信息模块( g i s ) 解决配电网中的管理问题已成为可能。目前， 电力运行系统中各部门有着极为紧密的关联，各部门都需要掌握当前设备的参数值、 用户类型、运行状态、用电量等各种实时信息，同时配电网日益复杂，馈线间的相 互联系随着城网的改造也变得错综复杂。针对如此复杂的拓扑链、密集静电网、浩 繁设备及城市变迁，以及对用户的保证，这就要求电力部门寻找现代化的技术方案 来满足系统要求。基于地理信息模块( g i s ) 的配电网管理系统，就是在此种需求下， 得到了越来越多的应用。 ( 2 ) g i s 配电系统的产生、发展及技术特点 其他国家电力应用整个过程中出现了“数据库 阶段、“传统应用 阶段，2 0 世纪9 0 年代，发展到“应用”阶段。营造产生将“数字电网 还有“协同工作环境 当作性质的电力系统，这个系统现阶段变作了欧美地区电力行业，营造核心竞争力、 降低开支水平、保证工作质量而开展的“业务流程重组”工作，不断增强电网经营 控制能力的非常关键的手段。 地理信息模块( g i s ) 为把数据库与图形实现完美统一详细论述及控制不同电 力设施的参数属性还有电网中的经营管理数据。离线方面，它的主要应用有，用电 管理系统、设备管理系统、规划设计系统，互相传递图形数据及运行数据为调度员 提供正确的电网地理信息，另外能够从投诉电话热线系统中得到采纳，科学合理的 按照用户故障投诉电话找到出现问题的环节、维护队伍现阶段实际位置、迅速调配 维护工作者，缩短停电时间。 ( 3 ) 流程再造理论研究 业务流程再造概念可定义为：在公司经营过程内出现的缺陷及不足开展反思， 同时结合缺陷及不足开展系统的规划，希望能够从质量、开支、效率及服务等比较 关键的指标方面获得突破性的发展。能够在公司之中发现保证效率的落脚点，能