（电力系统及其自动化专业论文）基于gis的配电网管理系统的需求分析与设计.pdf

中文摘要 地理信息系统 ( g i s )是具有地理数据获取、 存储、 编辑、 处理和显示功 能的计算机应用软件系统。 将g i s 引入配电网管理系统能够极大的方便数据图形 的管理， 大幅度提高工作人员的劳动生产率， 改进供电局的科学管理水平， 增强 企业在市场环境下的 适应能力和生存能力。 本文针对开封供电区配电网现状进行了调查分析， 在此基础上应用地理信息 系统研究开发开封市电业局配电网管理信息系统。 文章着重介绍了系统的设计原 则和设计目 标、 系统的选型原则和软件特点以 及应用软件的功能等. 本系统的应 用对加强开封电业局的配电网管理， 提供完善的服务， 提高整个企业信息化水平 具有重要的意义。 关键词:g i s , 配电网管理系统，需求分析，系统设计 g e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o n s y s t e m ( g i s ) i s a n a p p l i c a t i o n s o f t w a r e s y s t e m w h i c h h a s v a r i e t i e s f u n c t i o n s f o r a c q u i r i n g , s t o r i n g , e d i t i n g , p r o c e s s i n g , a n d d i s p l a y i n g g e o g r a p h i c a l d a t u m . i t i s a s i g n i f i c a n t t o e s t a b l i s h a n d a p p l y g i s p l a t f o r m i n t h e d i s t r i b u t i o n m a n a g e m e n t s y s t e m t o i m p r o v e t h e m a n a g e m e n t o f d a t a g r a p h i c s , t h e w o r k i n g p r o d u c t i v i t y a s w e l l a s t h e t h r i v e a b i l i t y f o r t h e e n t e r p r i s e i n t h e m a r k e t b a s e d o n t h e i n v e s t i g a t e a n d a n a l y s i s f o r t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k o f k a i f e n g p o w e r b u r e a u c o m p a n y , t h i s p a p e r d o e s r e s e a r c h e s o n t h e d i s t r i b u t i o n m a n a g e m e n t s y s t e m . i t p r e s e n t s t h e d e s i g n p r i n c i p l e s , c h o o s i n g t h e e q u i p m e n t , t h e t a r g e t a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f s y s t e m . i t s h o w s t h e d e t a i l f u n c t i o n s o f t h e a p p l i c a t i o n s o f t w a r e a s w e l l . t h e d e v e l o p m e n t a n d i m p l e m e n t a t i o n o f t h i s s y s t e m a r e v e r y i m p o r t a n t f o r e n h a n c i n g t h e m a n a g e m e n t o f t h e k a i f e n g d i s t r i b u t i o n n e t w o r k , p r o v i d i n g t h e p e r f e c t s e r v i c e , a n d e l e v a t i n g t h e l e v e l o f i n f o r m a t i o n p r o c e s s i n g f o r t h e e n t e r p r i s e . k e y wo r d s : g i s , d i s t r i b u t i o n ma n a g e me n t s y s t e m, d e ma n d a n a l y s i s , s y s t e m玩。 咖 z h a n g k e ( p o w e r s y s t e m a n d i t s a u t o ma t i o n ) d i r e c t e d b y p r o f e s s o r hu a n g we i 声明 本人郑重声明: 此处所提交的工程硕士专业学位论文 基于g i s 的配电网管 理系统的开发与应用 ， 是本人在华北电力大学攻读工程硕士专业学位期间， 在 导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果。 据本人所知， 除了文中 特别加以 标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果， 也不包 含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 学 位 论 文 作 者 签 名 : _ 巧 珍 日 期: 104 1了 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了 解华北电 力大学有关保留、 使用学位论文的 规定， 即: 学校有 权保管、 并向有关部门 送交学位论文的原件与复印件: 学校可以采用影印、 缩 印或其它复制手段复制并保存学位论文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以 学术交流为目 的， 复制赠送和交换学位论文: 同 意学校可以 用不同 方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 c 0密的学位论文在解密后遵守此规定) 作 者 签 名 一 .血 绎 日期 : 1 v e r . 丁 导 师 签 名 : 友4 十 日期:, - .s .z z 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第一章引言 ， . 1 课题的研究背景及意义 随着我国经济的迅猛发展，日 益增长的用电需求与薄弱的配电网架的矛盾已十 分突出。 为了提高供电质量， 最大限度地满足国民经济发展和社会用电需求， 创建“ 一 强三优”的现代化电力公司，一是要对电网设备进行建设与改造;二是要应用先进 科学技术， 提高电网生产经营的科学管理水平。 河南省是我国最主要的农业基地， 开 封市是河南省的重要古都之一， 按国电公司的要求，开封市的供电能力、电能质量 和可靠性指标等均应达到国内一流供电企业的水平。 为此，开封电业局除需花大力 气进行城市电网建设和改造外， 还必须转变营运理念， 进一步提高现代化管理水平， 争创一流供电企业。从另一个角度来看，党的十五大以后，我国的改革开放步伐必 将加快，电力行业市场体系的建立是发展的必然。因此，如何面对新形势，加快现 代化建设的步伐，在改善供用电服务质量、树立良 好的窗口形象、提高企业的经济 效益与社会效益的同时降低运营成本，为市场化体系打好基础，己经成为迫在眉睫 的问题。 众所周知，电力系统是网络庞大、资本和技术均密集性的行业。随着人民生活 水平的普遍提高和对供电需求的增长， 供电网就象神经网络一样日夜生长、不断外 延，网络几乎遍及了人民生活的每个角落:而安全、可靠和经济供电，转变经营理 念、 强化服务意识和提供让用户满意的服务就要求供电企业能够随时捕捉到不断增 加并日 益复杂化的供电设备信息、 时刻变化的电网信息、 变迁的城市道路与建筑信 息等，提高员工素质和企业综合管理水平。针对电网信息的时空属性，要随时能够 迅速地提供完整、准确的相关信息，也就是能够将各种图形、地图、数据属性信息 统一管理和随时调用并实现全系统共享。 要解决这些问 题就必须利用最新发展并成 熟起来的技术即地理信息系统。 g i s ( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m ) 一“ 地理信息系统” 是将自 然环境及人 类活动信息以计算机进行 “ 数字化” 综合管理、分析、应用的复合型信息技术，是 管理和研究空间数据的计算机系统。 在计算机软、 硬件环境的支持下， 它可以对空 间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理， 如:查询、调用、研究各物理实体及 其相关关系、对数据进行综合分析处理等，它能够迅速地获取应用需要的信息，并 可以地图、图形、表格、数据等单一或叠加的形式输出。美国政府 1 9 9 8年年初提 出的 “ 数字地球计划”中将大力发展的主体技术之一就是g i s 。作为于2 0 世纪8 0 年代中期才形成的新计算机应用技术， g i s近年来在技术及应用方面得到了迅速发 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第一章引言 ， . 1 课题的研究背景及意义 随着我国经济的迅猛发展，日 益增长的用电需求与薄弱的配电网架的矛盾已十 分突出。 为了提高供电质量， 最大限度地满足国民经济发展和社会用电需求， 创建“ 一 强三优”的现代化电力公司，一是要对电网设备进行建设与改造;二是要应用先进 科学技术， 提高电网生产经营的科学管理水平。 河南省是我国最主要的农业基地， 开 封市是河南省的重要古都之一， 按国电公司的要求，开封市的供电能力、电能质量 和可靠性指标等均应达到国内一流供电企业的水平。 为此，开封电业局除需花大力 气进行城市电网建设和改造外， 还必须转变营运理念， 进一步提高现代化管理水平， 争创一流供电企业。从另一个角度来看，党的十五大以后，我国的改革开放步伐必 将加快，电力行业市场体系的建立是发展的必然。因此，如何面对新形势，加快现 代化建设的步伐，在改善供用电服务质量、树立良 好的窗口形象、提高企业的经济 效益与社会效益的同时降低运营成本，为市场化体系打好基础，己经成为迫在眉睫 的问题。 众所周知，电力系统是网络庞大、资本和技术均密集性的行业。随着人民生活 水平的普遍提高和对供电需求的增长， 供电网就象神经网络一样日夜生长、不断外 延，网络几乎遍及了人民生活的每个角落:而安全、可靠和经济供电，转变经营理 念、 强化服务意识和提供让用户满意的服务就要求供电企业能够随时捕捉到不断增 加并日 益复杂化的供电设备信息、 时刻变化的电网信息、 变迁的城市道路与建筑信 息等，提高员工素质和企业综合管理水平。针对电网信息的时空属性，要随时能够 迅速地提供完整、准确的相关信息，也就是能够将各种图形、地图、数据属性信息 统一管理和随时调用并实现全系统共享。 要解决这些问 题就必须利用最新发展并成 熟起来的技术即地理信息系统。 g i s ( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m ) 一“ 地理信息系统” 是将自 然环境及人 类活动信息以计算机进行 “ 数字化” 综合管理、分析、应用的复合型信息技术，是 管理和研究空间数据的计算机系统。 在计算机软、 硬件环境的支持下， 它可以对空 间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理， 如:查询、调用、研究各物理实体及 其相关关系、对数据进行综合分析处理等，它能够迅速地获取应用需要的信息，并 可以地图、图形、表格、数据等单一或叠加的形式输出。美国政府 1 9 9 8年年初提 出的 “ 数字地球计划”中将大力发展的主体技术之一就是g i s 。作为于2 0 世纪8 0 年代中期才形成的新计算机应用技术， g i s近年来在技术及应用方面得到了迅速发 华北电力大学工 程硕士专业学位论文 展， 毫无疑问， 下个世纪 g i s将被深入应用于人类几乎所有的经济及生产活动之中。 同样， 电力局 g i s技术在促进中国电 力生产经营管理工作赶超国际先进水平的进程 中， 也将起到强劲的助推器作用。 1 . 2国内外研究现状 从目前的情况来看，对g i s 的应用主要有三个方面。一是利用g i s 处理用户的 数据: 二是在g i s 的基础上进行二次开发从而形成专用的g i s 软件， 包括资源管理、 设施管理、自 动制图、区域规划、人口与商业管理、交通运输、电力、电信、石油 与天然气、教育、军事等门类或行业。在欧美等发达国家，g i s的应用遍及环保、 交通运输、电力、电信、资源保护、灾害预测、投资评估、城市规划建设等众多部 门。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，g i s的应用进程也相应加快了，在交 通运输、测绘、城市规划管理、制图等领域发挥了重要作用，在电信、电力等行业 的应用也有了好的开端。 三是在于g i s 功能的变化， 就是随着通讯技术的发展， g i s 的应用开始由过去只限于数据的管理逐步进入到控制阶段。g i s 与信息技术的有机 结合极大地提升了g i s 在社会生产、 生活中的地位。 其与c a d , 遥感、 g p s ,多媒 体、通信、i n t e r n e t 、办公自 动化、虚拟现实技术的结合或一体化建设，已经使g i s 成为人们生产和生活中最重要的计算机辅助决策系统之一。 近几年，我国各级电力部门在规划、运行中应用 g i s技术的需求日益迫切，目 前，国内许多供电企业虽然已经建立了电网管理信息系统，并投入大量人力、物力 和财力建设计算机管理信息网络系统。 但是，由于计算机产品更新换代非常快，几 年前建立的系统性能现在已 经落后， 另外许多城市用电信息管理系统在开发过程中 已积累了许多丰富的经验。总之， 现代电力系统分布地域的广阔性及信息的复杂性 预示着 g i s 系统在这一领域将大有作为。 开发适合电力系统特点的g i s 系统， 是当 前电力系统工程技术人员的一项紧迫的任务。 1 . 3本文的主要研究内容 本文首先介绍了课题的研究背景及国内外研究现状，分析了课题研究的必要性 和可行性， 制定了课题研究的预期效果。 接着针对开封供电区配电网现状包括电源、 调度、通讯等电力管理信息的情况进行调查分析，并在此基础上研究开发开封市电 业局配电网管理信息系统。本文着重阐述了配电g i s 的设计原则、设计目标、系统 体系结构、软件特点、系统选型原则、系统配置结构及应用软件功能等内容，具体 有以下几项: 华北电力大学工 程硕士专业学位论文 展， 毫无疑问， 下个世纪 g i s将被深入应用于人类几乎所有的经济及生产活动之中。 同样， 电力局 g i s技术在促进中国电 力生产经营管理工作赶超国际先进水平的进程 中， 也将起到强劲的助推器作用。 1 . 2国内外研究现状 从目前的情况来看，对g i s 的应用主要有三个方面。一是利用g i s 处理用户的 数据: 二是在g i s 的基础上进行二次开发从而形成专用的g i s 软件， 包括资源管理、 设施管理、自 动制图、区域规划、人口与商业管理、交通运输、电力、电信、石油 与天然气、教育、军事等门类或行业。在欧美等发达国家，g i s的应用遍及环保、 交通运输、电力、电信、资源保护、灾害预测、投资评估、城市规划建设等众多部 门。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，g i s的应用进程也相应加快了，在交 通运输、测绘、城市规划管理、制图等领域发挥了重要作用，在电信、电力等行业 的应用也有了好的开端。 三是在于g i s 功能的变化， 就是随着通讯技术的发展， g i s 的应用开始由过去只限于数据的管理逐步进入到控制阶段。g i s 与信息技术的有机 结合极大地提升了g i s 在社会生产、 生活中的地位。 其与c a d , 遥感、 g p s ,多媒 体、通信、i n t e r n e t 、办公自 动化、虚拟现实技术的结合或一体化建设，已经使g i s 成为人们生产和生活中最重要的计算机辅助决策系统之一。 近几年，我国各级电力部门在规划、运行中应用 g i s技术的需求日益迫切，目 前，国内许多供电企业虽然已经建立了电网管理信息系统，并投入大量人力、物力 和财力建设计算机管理信息网络系统。 但是，由于计算机产品更新换代非常快，几 年前建立的系统性能现在已 经落后， 另外许多城市用电信息管理系统在开发过程中 已积累了许多丰富的经验。总之， 现代电力系统分布地域的广阔性及信息的复杂性 预示着 g i s 系统在这一领域将大有作为。 开发适合电力系统特点的g i s 系统， 是当 前电力系统工程技术人员的一项紧迫的任务。 1 . 3本文的主要研究内容 本文首先介绍了课题的研究背景及国内外研究现状，分析了课题研究的必要性 和可行性， 制定了课题研究的预期效果。 接着针对开封供电区配电网现状包括电源、 调度、通讯等电力管理信息的情况进行调查分析，并在此基础上研究开发开封市电 业局配电网管理信息系统。本文着重阐述了配电g i s 的设计原则、设计目标、系统 体系结构、软件特点、系统选型原则、系统配置结构及应用软件功能等内容，具体 有以下几项: 华北电力大学工 程硕士专业学位论文 展， 毫无疑问， 下个世纪 g i s将被深入应用于人类几乎所有的经济及生产活动之中。 同样， 电力局 g i s技术在促进中国电 力生产经营管理工作赶超国际先进水平的进程 中， 也将起到强劲的助推器作用。 1 . 2国内外研究现状 从目前的情况来看，对g i s 的应用主要有三个方面。一是利用g i s 处理用户的 数据: 二是在g i s 的基础上进行二次开发从而形成专用的g i s 软件， 包括资源管理、 设施管理、自 动制图、区域规划、人口与商业管理、交通运输、电力、电信、石油 与天然气、教育、军事等门类或行业。在欧美等发达国家，g i s的应用遍及环保、 交通运输、电力、电信、资源保护、灾害预测、投资评估、城市规划建设等众多部 门。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，g i s的应用进程也相应加快了，在交 通运输、测绘、城市规划管理、制图等领域发挥了重要作用，在电信、电力等行业 的应用也有了好的开端。 三是在于g i s 功能的变化， 就是随着通讯技术的发展， g i s 的应用开始由过去只限于数据的管理逐步进入到控制阶段。g i s 与信息技术的有机 结合极大地提升了g i s 在社会生产、 生活中的地位。 其与c a d , 遥感、 g p s ,多媒 体、通信、i n t e r n e t 、办公自 动化、虚拟现实技术的结合或一体化建设，已经使g i s 成为人们生产和生活中最重要的计算机辅助决策系统之一。 近几年，我国各级电力部门在规划、运行中应用 g i s技术的需求日益迫切，目 前，国内许多供电企业虽然已经建立了电网管理信息系统，并投入大量人力、物力 和财力建设计算机管理信息网络系统。 但是，由于计算机产品更新换代非常快，几 年前建立的系统性能现在已 经落后， 另外许多城市用电信息管理系统在开发过程中 已积累了许多丰富的经验。总之， 现代电力系统分布地域的广阔性及信息的复杂性 预示着 g i s 系统在这一领域将大有作为。 开发适合电力系统特点的g i s 系统， 是当 前电力系统工程技术人员的一项紧迫的任务。 1 . 3本文的主要研究内容 本文首先介绍了课题的研究背景及国内外研究现状，分析了课题研究的必要性 和可行性， 制定了课题研究的预期效果。 接着针对开封供电区配电网现状包括电源、 调度、通讯等电力管理信息的情况进行调查分析，并在此基础上研究开发开封市电 业局配电网管理信息系统。本文着重阐述了配电g i s 的设计原则、设计目标、系统 体系结构、软件特点、系统选型原则、系统配置结构及应用软件功能等内容，具体 有以下几项: 华北电力大学工程硕士专业学位论文 1对开封供电区配电网现状包括电源、调度、 通讯等电力管理信息的情况进行 调查分析，研究开封市建设d g i s 系统各区域的供电概况和规模。 2 . 在充分调查的基础上，运用系统工程方法制定软件设计的总体框架和结构， 以及各子系统软件和模块及各子系统之间的数据流程。 3系统可提供的与其它系统的接口，应预留与m i s 系统、s g a d a 系统、负荷控制 系统、营业系统、自 动抄表系统、办公自 动化系统、i n t e r n e t系统、国电p e r m i s 系统等的接口。 4利用地理信息系统的最新技术，将电网信息、用户信息、 负荷信息、计量信 息等电力信息与地图或空间位置系统联接， 利用图数互查技术， 按区域、按线路等 空间化范围进行查询和统计。 并提供多种信息检索手段，能够准确迅速地对用户的 查询和投诉作出及时反应和回答。 将空间信息化的表示和显示， 在地图上用不同颜 色或网格表示，同时根据国电公司对各种报表的规定， 指定配电管理信息系统的各 种报表规范。 5 . 介绍应用软件的三个功能:i o k v 配电地理信息系统、 报装接电系统、故障报 修系统。 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第二章开封市配电网综述 2 . 1供电电源:2 2 0 k v电网现状 开封供电区2 0 0 4 年现有开封电 厂1 座， 3 台机组， 装机容量3 7 5 m w ( 3 x 1 2 5 ) , 全部为凝汽机组.5 5 0 k v变电站1 座， 2 2 0 k v变电站4 座，其中明河变电站主变容 量 1 x 1 2 0 mv a ，杏花营变电站主变容量 1 5 0 + 1 2 0 mv a ，前台变电站主变容量 1 x 1 2 0 m v a ， 赵岗变电站主变容量 1 x 1 2 0 mv a。市区负荷主要由i l o k v , 3 5 k v变电站 供电。市区的i l o k v变电站由开封电厂 i l o k v母线和杏花营、前台2 座2 2 0 k v变 电站供电。 开封供电区的2 2 0 k v电网已形成了由杏花营开封电厂一一前台一一杏花营 的单环网结构， 2 2 0 k v线路总长2 4 0 . 5 8 公里，并通过2 2 0 k v i 、i i 郑杏线路与省网 联络 。 2 . 2 高压配电网:1 1 0 k v ( 3 5 k v )电网现状 城区现有 i l o k v 变电站 9座，主变容量 5 1 5 m v a。其中，东郊变电站 ( 4 0 + 3 1 . 5 m v a)低压侧为 6 k v，主供化肥厂及附近专用户负荷， :滨河变 ( 4 0 + 3 1 . 5 m v a )主供中山路、五一路以东，汁京公园以南，公园路以西，南干道 以北负荷， :西郊变 ( 2 x3 1 .5 m v a)主供西司广场以西、魏都路以北负荷;金明池 变 ( 1 x 4 0 m v a )主供黄河路以 西经济技术开发区和郊区负荷，目 前负荷比 较轻， 随着开发区建设的加快， 预计金明池变负荷将有大幅度增长: 北郊变( 2 x 3 1 . 5 mv a ) 主供东西大街、曹门关街以北，龙亭公园以东负荷;王电变 ( 2 x 3 1 . 5 m v a )主供 魏都路以南，飞机场以西负荷;复兴变 ( 2 x 4 0 mv a )主供西司广场以东，滨河路 以北，文庙街以南，公园路以西负荷，目 前负荷比较轻; 杨正门 变 ( i x 3 1 . 5 m v a ) 主供铁路、化三糖精厂及南郊乡、王电乡和东郊乡部分负荷。 开封市城网现有 h o w 线路均为架空输电线路， 共计9 7 . 4 k m，已基本形成单环 网接线和双t接线，每座 i l o k v变电站均有双电源。 城网现有3 5 k v变电站1 座，主变容量7 . 5 m v a . 3 5 k v线路2 4 . 5 k m 。 2 . 3中压配电网现状及分析 开封市城区中压配电网， 在2 0 0 0 年城网改造后，老城区内基本已形成环网。线 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第二章开封市配电网综述 2 . 1供电电源:2 2 0 k v电网现状 开封供电区2 0 0 4 年现有开封电 厂1 座， 3 台机组， 装机容量3 7 5 m w ( 3 x 1 2 5 ) , 全部为凝汽机组.5 5 0 k v变电站1 座， 2 2 0 k v变电站4 座，其中明河变电站主变容 量 1 x 1 2 0 mv a ，杏花营变电站主变容量 1 5 0 + 1 2 0 mv a ，前台变电站主变容量 1 x 1 2 0 m v a ， 赵岗变电站主变容量 1 x 1 2 0 mv a。市区负荷主要由i l o k v , 3 5 k v变电站 供电。市区的i l o k v变电站由开封电厂 i l o k v母线和杏花营、前台2 座2 2 0 k v变 电站供电。 开封供电区的2 2 0 k v电网已形成了由杏花营开封电厂一一前台一一杏花营 的单环网结构， 2 2 0 k v线路总长2 4 0 . 5 8 公里，并通过2 2 0 k v i 、i i 郑杏线路与省网 联络 。 2 . 2 高压配电网:1 1 0 k v ( 3 5 k v )电网现状 城区现有 i l o k v 变电站 9座，主变容量 5 1 5 m v a。其中，东郊变电站 ( 4 0 + 3 1 . 5 m v a)低压侧为 6 k v，主供化肥厂及附近专用户负荷， :滨河变 ( 4 0 + 3 1 . 5 m v a )主供中山路、五一路以东，汁京公园以南，公园路以西，南干道 以北负荷， :西郊变 ( 2 x3 1 .5 m v a)主供西司广场以西、魏都路以北负荷;金明池 变 ( 1 x 4 0 m v a )主供黄河路以 西经济技术开发区和郊区负荷，目 前负荷比 较轻， 随着开发区建设的加快， 预计金明池变负荷将有大幅度增长: 北郊变( 2 x 3 1 . 5 mv a ) 主供东西大街、曹门关街以北，龙亭公园以东负荷;王电变 ( 2 x 3 1 . 5 m v a )主供 魏都路以南，飞机场以西负荷;复兴变 ( 2 x 4 0 mv a )主供西司广场以东，滨河路 以北，文庙街以南，公园路以西负荷，目 前负荷比较轻; 杨正门 变 ( i x 3 1 . 5 m v a ) 主供铁路、化三糖精厂及南郊乡、王电乡和东郊乡部分负荷。 开封市城网现有 h o w 线路均为架空输电线路， 共计9 7 . 4 k m，已基本形成单环 网接线和双t接线，每座 i l o k v变电站均有双电源。 城网现有3 5 k v变电站1 座，主变容量7 . 5 m v a . 3 5 k v线路2 4 . 5 k m 。 2 . 3中压配电网现状及分析 开封市城区中压配电网， 在2 0 0 0 年城网改造后，老城区内基本已形成环网。线 华北电力大学工程硕士专业学位论文 路除西部的开发区部分为电缆外， 以架空线路为主。 现有 i o k v公用配电线路3 5 条， 总长度2 5 5 k m。 其中， 主千线1 3 2 . 6 k m ( 电缆线路2 5 .7 k m , 架空绝缘8 0 .6 5 k m, 架空 裸导 线2 6 .2 5 k m ) , 截面以2 4 0 平方毫米为主; 分支线1 2 2 .4 k m ( 架空绝缘线1 1 2 .2 k m , 架空 裸导线5 k m 、电 缆线路5 .2 k m ) , 截面以1 2 0 平 方毫米为主， 部分为7 0 平方毫 米导线。线路电杆主干线基本为1 5 米杆， 部分为1 2 米杆。 城区线路共装设联络、 分段开关8 3 台，其中联络开关6 2 台。 2 . 4 开封市中压配网系统现行调度机构模式 开封电网按照 “ 统一调度，分级管理”的原则，分为两级进行调度: a开封市电业局调度 ( 地调) ; b开封县、兰考县、祀县、尉氏县、和通许县调度。 开封地调的调度范围包括网内地方小电厂、2 2 0 k v变电站中的 1 1 0 k v及以下网 络、h o w 变电站及其送、受电网络、直调的3 5 k v变电站。现运行的调度自 动化 主站系统是南瑞o p e n 2 0 0 0 e m s 系统，目 前该系统已 接入远动分站2 3 台，机型有 g r - 9 0 , wd f - 7 , wd f - 1 0 , f d k 1 3 3 1 , d c f - 5以及综合自动化 b j - 2 , b j - 3 , d c a p - 3 0 0 0 监控系统等多种，其数量及分布情况如表一所示: 表 2 . 1 :开封电网远动分站使用状况表 序 号 远动 机型 厂家 g. 口 数 安装厂站 1g r - 9 0北京中泽3杏花营变 开封电厂 明河变 2w d f 一 了 烟台东方 1东郊变 3w d f - 1 0烟台东方 2 前台变 杨正门变 4f d k 1 3 3 1烟台东方9兰考变 尉氏变 祀县变 黑池变，汉宋、 花 园、建西、铁塔、 鲁屯开闭所 5 中试所 1郭屯变 6 d c a p - 3 0 0 0清华紫光 2 王屯变 农行开闭所 7 b j - 2南瑞系统 1滨河变 8 b j - 3南瑞系统 4 金明池变 西郊变 复兴变 北郊变 城市配电网的运行与管理工作现由地调负责。 华北电力大学工程硕士专业学位论文 路除西部的开发区部分为电缆外， 以架空线路为主。 现有 i o k v公用配电线路3 5 条， 总长度2 5 5 k m。 其中， 主千线1 3 2 . 6 k m ( 电缆线路2 5 .7 k m , 架空绝缘8 0 .6 5 k m, 架空 裸导 线2 6 .2 5 k m ) , 截面以2 4 0 平方毫米为主; 分支线1 2 2 .4 k m ( 架空绝缘线1 1 2 .2 k m , 架空 裸导线5 k m 、电 缆线路5 .2 k m ) , 截面以1 2 0 平 方毫米为主， 部分为7 0 平方毫 米导线。线路电杆主干线基本为1 5 米杆， 部分为1 2 米杆。 城区线路共装设联络、 分段开关8 3 台，其中联络开关6 2 台。 2 . 4 开封市中压配网系统现行调度机构模式 开封电网按照 “ 统一调度，分级管理”的原则，分为两级进行调度: a开封市电业局调度 ( 地调) ; b开封县、兰考县、祀县、尉氏县、和通许县调度。 开封地调的调度范围包括网内地方小电厂、2 2 0 k v变电站中的 1 1 0 k v及以下网 络、h o w 变电站及其送、受电网络、直调的3 5 k v变电站。现运行的调度自 动化 主站系统是南瑞o p e n 2 0 0 0 e m s 系统，目 前该系统已 接入远动分站2 3 台，机型有 g r - 9 0 , wd f - 7 , wd f - 1 0 , f d k 1 3 3 1 , d c f - 5以及综合自动化 b j - 2 , b j - 3 , d c a p - 3 0 0 0 监控系统等多种，其数量及分布情况如表一所示: 表 2 . 1 :开封电网远动分站使用状况表 序 号 远动 机型 厂家 g. 口 数 安装厂站 1g r - 9 0北京中泽3杏花营变 开封电厂 明河变 2w d f 一 了 烟台东方 1东郊变 3w d f - 1 0烟台东方 2 前台变 杨正门变 4f d k 1 3 3 1烟台东方9兰考变 尉氏变 祀县变 黑池变，汉宋、 花 园、建西、铁塔、 鲁屯开闭所 5 中试所 1郭屯变 6 d c a p - 3 0 0 0清华紫光 2 王屯变 农行开闭所 7 b j - 2南瑞系统 1滨河变 8 b j - 3南瑞系统 4 金明池变 西郊变 复兴变 北郊变 城市配电网的运行与管理工作现由地调负责。 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 . 5 开封市中压配网系统通讯现状 开封市电业局现有光纤、电力载波、微波、音频电缆等多种通信方式，通信网 络主要由光纤、电力载波、微波、程控交换机 ( 含调度机)组成。 近年来，开封市 电业局开始采用符合现代通信发展方向的 s d h光纤通信网络为主，电力载波通讯 通道则作为辅助通道或备用通道使用. 按照开封局电力通讯网络建设的规划，城区 内所有的 1 i o k v变电站都将接入城市电力光纤通讯网络， 并拥有多个2 m的数字通 道。预计整个城网通讯工程完成后开封城区内将形成光纤通信网络。 整个光纤通讯网采用的是s d h s t m-1 设备，主干网包括老局址、复兴变、滨 河变、郭屯变、北郊变、金明池变、东郊变、西郊变、杨正门变和地调 1 0个通讯 站，光纤环网共七个节点，东郊变、西郊变、杨正门变做为分支终端站分别接入郭 屯变、老局址、滨河变。整个光纤通讯网结构简单、布局合理、接入方便、具备自 愈保护能力，能够为配电自 动化系统提供高速、可靠的数据传输通道。 2 . 6 开封市建设d g i s 系统区域的概况 开封市老城区以内是开封的繁华区域，负荷密度大，对供电可靠性要求较高， 区域内的主干道路有东西大街、 解放路、中山路、 迎宾路等。另外，开封市西部的 开发区是城网负荷的发展重点， 是开封党政机关和主要企业的密集区，供电可靠性 要求很高，区域内的主千道路有金明大道、夷山大道、晋安路、宋城路等。目前， 向开封老城区和开发区供电的变电站有复兴变、北郊变、西郊变、滨河变、金明池 变。 这5 座变电站分别位于市区的中部、 北部、 西部、 南部，电 源点分布较为合理， 各变电站的供电范围如下: 2 . 6 . 1 复兴供电区 供电区内电 源为复兴变电站，该站位于市中心，是1 9 9 9 年城网改造重点项目， 共有 l o k v公用线路8 回，主供西司广场以东，滨河路以北，文庙街以南，公园路 以西负荷，为商业繁华地区，以照明、办公、商业用电为主。复兴变电站与北郊变 电站的北5 、北8 、北9 、北1 1 板分别通过3 3 # , 3 4 # , 5 3 # , 5 0 # 开关建立了联络关 系，与西郊变电站的西8 、西9 板分别通过1 4 # , 2 0 # 开关建立了联络关系，与滨河 变的滨4 板、 滨5 板、滨 1 4 板、滨 1 7 板、滨 1 9 板分别通过3 9 4 , 2 9 4 , 1 7 # , 2 8 # , 2 7 # 开关建立了联络关系，可以 满足现状该区域的负荷要求。 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 . 5 开封市中压配网系统通讯现状 开封市电业局现有光纤、电力载波、微波、音频电缆等多种通信方式，通信网 络主要由光纤、电力载波、微波、程控交换机 ( 含调度机)组成。 近年来，开封市 电业局开始采用符合现代通信发展方向的 s d h光纤通信网络为主，电力载波通讯 通道则作为辅助通道或备用通道使用. 按照开封局电力通讯网络建设的规划，城区 内所有的 1 i o k v变电站都将接入城市电力光纤通讯网络， 并拥有多个2 m的数字通 道。预计整个城网通讯工程完成后开封城区内将形成光纤通信网络。 整个光纤通讯网采用的是s d h s t m-1 设备，主干网包括老局址、复兴变、滨 河变、郭屯变、北郊变、金明池变、东郊变、西郊变、杨正门变和地调 1 0个通讯 站，光纤环网共七个节点，东郊变、西郊变、杨正门变做为分支终端站分别接入郭 屯变、老局址、滨河变。整个光纤通讯网结构简单、布局合理、接入方便、具备自 愈保护能力，能够为配电自 动化系统提供高速、可靠的数据传输通道。 2 . 6 开封市建设d g i s 系统区域的概况 开封市老城区以内是开封的繁华区域，负荷密度大，对供电可靠性要求较高， 区域内的主干道路有东西大街、 解放路、中山路、 迎宾路等。另外，开封市西部的 开发区是城网负荷的发展重点， 是开封党政机关和主要企业的密集区，供电可靠性 要求很高，区域内的主千道路有金明大道、夷山大道、晋安路、宋城路等。目前， 向开封老城区和开发区供电的变电站有复兴变、北郊变、西郊变、滨河变、金明池 变。 这5 座变电站分别位于市区的中部、 北部、 西部、 南部，电 源点分布较为合理， 各变电站的供电范围如下: 2 . 6 . 1 复兴供电区 供电区内电 源为复兴变电站，该站位于市中心，是1 9 9 9 年城网改造重点项目， 共有 l o k v公用线路8 回，主供西司广场以东，滨河路以北，文庙街以南，公园路 以西负荷，为商业繁华地区，以照明、办公、商业用电为主。复兴变电站与北郊变 电站的北5 、北8 、北9 、北1 1 板分别通过3 3 # , 3 4 # , 5 3 # , 5 0 # 开关建立了联络关 系，与西郊变电站的西8 、西9 板分别通过1 4 # , 2 0 # 开关建立了联络关系，与滨河 变的滨4 板、 滨5 板、滨 1 4 板、滨 1 7 板、滨 1 9 板分别通过3 9 4 , 2 9 4 , 1 7 # , 2 8 # , 2 7 # 开关建立了联络关系，可以 满足现状该区域的负荷要求。 华北电 力大学工 程硕士专业学位论文 2 . 6 . 2 滨河供电区 供电区内电 源为滨河变电站，该站位于滨河路，共有 i o k v公用线路 8回，主 供中山路、五一路以东，汁京公园以南，公园路以西，南干道以北负荷，以工业、 照明、办公、商业用电为主。该变电站通过滨4 ,滨 5 , 滨 1 4 ,滨 1 7 , 滨 1 9 板与 复兴变电站有联络外，还通过滨 1 1 板与杨正门变电站联络。 2 . 6 . 3 西郊供电区 供电区内电源为西郊变电站，该站位于晋安路，共有 l o k v公用线路 8回，主 供西司广场以西、 魏都路以北负荷。 该区域处于开发区与老城区中间部分， 以商业、 居民生活用电、企业生产用电为主。该变电站除与复兴变电站有联络外，还通过西 7 板、西2 2 板的0 9 # , 0 2 # 开关与金8 板、王5 板联络，该变电站的西1 3 板尚未与 任何线路联络。 2 . 6 . 4 金明池供电区 供电区内电源为金明池变电站，该站位于开发区，共有 i o k v公用线路 3回， 主供夷山大道以 西经济技术开发区负荷。 该区域随着负荷的发展，以发展电缆网络 为主。目前通过金8 板的0 9 # , 3 6 # 开关与西7 板、王 巧板联络。 2 . 6 . 5 北郊供电区 供电区内电源为北郊变电站，该站位于北环路，共有 l o k v公用线路 1 0 回，主 供东西大街、曹门关街以北， 龙亭公园以东负荷及近郊部分负荷。该变电站除与复 兴变电站有联络外，还通过北1 6 板1 0 # 开关带鲁 1 1 板负荷。 以上5 座变电站在多处形成“ 手拉手” 联络， 相关线路主干线均采用j k l g y j - 2 4 0 型导线或一3 0 0 截面的电缆，供电距离不超过3 公里，承担负荷不超过其经济输送 容量，已具备实施配网自 动化的条件。 在选择开封市配电自 动化首期实施项目时，考虑到项目的试点性质，整体规模 不益太大， 但要求功能比较全面， 拟将项目实施区域内的配电网实时运行信息尽可 能采集上来。 所选择的首期实施项目为西郊变一一复兴变之间由西8 板至复3 板和 由西9 板至复 1 3 板的同杆架设双回“ 手拉手” 线路，以及由西郊变西2 1 板到金明池 变金 1 2 板的电缆线路。 西郊变复兴变之间的i o k v架空“ 手拉手” 线路已经根据线路的负荷情况、 重 要用电用户分布情况， 进行了分段，目前架空懊电线路共有线路分段开关和联络开 华北电力大学工程硕士专业学位论文 关6 台，分支开关2 台， 根据负荷和电网的发展情况拟再增设2 台分段开关以提高 线路供电的可靠性。西郊变金明池变之间的电缆线路经过汉宋、农行和花园三 个电缆开闭所形成联络。整个区域内设有开闭所3 座，挂在以上 i o k v馈电线路上 的公用配电变压器共有%台。 2 . 7 开封市2 0 0 5 年配电系统规模 “ 十五”期间开封城区新增 3 座 i l o k v变电站，新增变电容量 1 5 4 . 5 mv a 。到 2 0 0 5 年开封城区共有 1 1 0 k v变电站 1 1 座， 总变电容量6 3 8 mv a ， 供电负荷 3 0 7 mw 容载比2 . 0 8 . 表 1 2 0 0 0 年一2 0 0 5 年开封城网1 1 0 k v变电站投运时间表 站名2 0 0 02 0 012 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 5 最终规模 郭屯2 x3 1 . 52x31 . 5 金明池4 02x4 0 水稻2 02x2 0 车站3 1 . 52x31 . 5 张庄 2x31 . 5 龙亭3 x 31 . 5 烟 门3火3 1 . 5 五顷四3 x3 1 . 5 范庄 3 x 3 1 . 5 变电容量4 8 3 . 55 6 6 . 55 9 86 3 86 3 86 3 8 1 1 0 k v负荷2 2 02 3 52 4 72 6 82 8 02 9 2 城网站带开封县负荷1 51 51 51 51 51 5 参加平衡的 i l o k v负 荷 2 3 52 5 02 6 22 8 32 9 53 0 7 容载比 2 . 0 62. 2 72 . 2 82 . 2 52 . 1 62 . 0 8 开封市 “ 十五”期间 l o k v配电网线路建设改造项 目 有:新建开闭所 座; 建设i o k v线路2 8 5 . 7 公里， 其中新建 l o k v线路1 5 2 公里， 改造 l o k v 公里;新建、改造 l o k v电缆4 8 . 2公里，i o k v架空绝缘线 1 4 0 . 1 公里， 8 、公配所 5 华北电力大学工程硕士专业学位论文 关6 台，分支开关2 台， 根据负荷和电网的发展情况拟再增设2 台分段开关以提高 线路供电的可靠性。西郊变金明池变之间的电缆线路经过汉宋、农行和花园三 个电缆开闭所形成联络。整个区域内设有开闭所3 座，挂在以上 i o k v馈电线路上 的公用配电变压器共有%台。 2 . 7 开封市2 0 0 5 年配电系统规模 “ 十五”期间开封城区新增 3 座 i