（电力系统及其自动化专业论文）佛山城区配网停电综合管理系统的研究与设计.pdf

华南理工大学 学位论文原创性声明 l i l l li ii ii1 11 1111i ii y 1814 8 5 5 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行 研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：多海唆日期：加岁年歹月2 7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密囱，在l 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名： 导师签名： 多，电蹙 蒸夕筅 日期：硝年j 月2 7 日 日期：多z j 年歹月7 号日 摘要 摘要 随着电网规模的扩大和电力系统内的设备不断增多，设备调试、计划检修、 缺陷处理及工程施工造成的设备停电也随之增多。为安全、合理、有序地安排这 些设备停电，尽量减少非计划性、重复性停电，本文对配网停电综合管理系统( o m s ) 进行了研究和开发。系统的实现将极大的改变目前停电管理的现状，提高调度及 变电操作人员的工作效率，确保电网的安全运行，从而对电力企业的经济效益将 产生较大的影响。 本文研究的配网停电综合管理系统是基于地理信息系统( g i s ) 上开发的。作为 配电管理系统的一部分，该系统是和配电系统其他相关系统相连，通过g i s 有关 空间数据和属性数据的存取，直观显示系统及设备的分布和使用；可从调度自动 化系统获得实时数据，在线监测配电系统运行的实时状态；也可从可靠性计算系 统等获得停电信息计算结果等。 本文将停电综合管理的划分为停电申请业务，停电信息的处理分析和工作业 务管理三大部分，其中停电申请业务处理计划停电、i 临时停电、抢修停电等；处 理分析部分是对停电业务进行信息的汇总、分析，对故障停电等进行计算确定解 决方案等；工作业务管理部分为用户提供方便的工作平台，包括待办工作和已办 工作。 根据佛山供电分公司的基础及业务需求，借鉴国外已有系统的开发经验，最 后对系统的实现提出了设计方案。包括对停电综合管理系统的硬件、软件平台的 开发要求，以及功能的详细划分和构想。虽然系统尚未实现，但所设计的方案为 系统的实现打下了基础。 关键词：配电网；停电综合管理；g i s ；停电分析； 华南理1 = 大学工程硕十学位论文 a b s t r a c t a st h ep o w e rs y s t e md e v e l o p sa n dt h en e t w o r ks c a l ee n l a r g i n gr a p i d l y , m o r e a n dm o r ee q u i p m e n th a v et ob e m a n a g e d p r e d i c t i o n ，e x a m i n a t i o n ，r e p a i r ，a n d e n g i n e e r i n gi m p l e m e n tr e s u l t i n p o w e r c u to ft h ee q u i p m e n t i nt h i s p a p e r ，a d i s t r i b u t i o no u t a g em a n a g e m e n ts y s t e m ( o m s ) i sr e s e a r c h e da n dp r o p o s e d ，i no r d e r t om a n a g et h eo u t a g eo fe q u i p m e n t sr a t i o n a ll y , s a f e l ya n do r d e r l y ，a n dr e d u c e a n - p l a n e do u t a g e so rr e d u p l i c a t eo u t a g e s r e a l i z a t i o no fo m sw i l lc h a n g et h e a c t u a l i t y o fo u t a g em a n a g e m e n t ，i m p r o v ew o r k i n ge f f i c i e n c yo fd i s p a t c h e ra n d d i s t r i b u t i o no p e r a t o r ，e n s u r et h a tp o w e rs y s t e mo p e r a t i n gi ns a f e t y , t h u si n c r e a s e e c o n o m i ce f f i c i e n c yo fe l e c t r i ce n t e r p r i s e s t h eo m sr e s e a r c h e di nt h i sp a p e ri sb a s e do ng e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) a sap a r to ft h e d i s t r i b u t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ( d m s ) ，o m ss h o u l db e c o n n e c t e dw i t ho t h e rs u b s y s t e m so fd m s t h ed i s t r i b u t i n ga n ds t a t e so fe q u i p m e n t - - c a nb ed i s p l a yi n t u i t i v e l yb ya c c e s so fs p a c ea n da t t r i b u t ed a t a t h ec u r r e n ts t a t u so f s y s t e mo p e r a t i o nc a nb em o n i t o r e db ya c c e s so fr e a l t i m ed a t af r o md i s p a t c hs y s t e m a n dc a l c u l a t i o nr e s u l tf r o mr e l i a b i l i t yc a l c u l a t i o ns y s t e m t h e s y s t e m s m a i nf u n c t i o n sa r e o u t a g ea p p l i c a t i o nm a n a g e m e n t ，o u t a g e i n f o r m a t i o na n a l y s i sa n dm a n a g e m e n t ，w o r ko r d e rm a n a g e m e n t o u t a g ea p p l i c a t i o n m a n a g e m e n td i s p o s e sp l a n e do u t a g ea p p l i c a t i o n ，o u t a g ei m p l e m e n ta p p l i c a t i o n ， t e m p o r a r yo u t a g ea p p l i c a t i o na n de m e r g e n to u t a g ea p p l i c a t i o n o u t a g ei n f o r m a t i o n a n a l y s i s a n dm a n a g e m e n t ，c a l c u l a t e sw i t h o u t a g e i n f o r m a t i o na n dd e t e r m i n e s s e t t l e m e n t w o r ko r d e rm a n a g e m e n tw h i c hi n c l u d e sw a i t i n gw o r k sm a n a g e m e n ta n d f i n i s h e dw o r k sm a n a g e m e n t ，p r o v i d e so p e r a t o r sf a c i l i t yt od e a lw i t ht h e i rw o r k s a c c o r d i n gt os t a t u sq u oa n dr e q u i r e m e n to ff o s h a np o w e rs u p p l yb r a n c hi n p r a c t i c e ，w i t hr e f e r e n c eo fs u c c e s s f u le x p e r i e n c ef r o mo v e r s e a s ，a no m si sd e s i g n e d d e t a i l e df u n c t i o n sa n dt h e i rr e l e v a n ti n t e r f a c ea sw e l la sh a r d w a r ea n ds o f t w a r eh a v e b e e nc o n s i d e r e da n dp r o p o s e d a l t h o u g ht h ed e s i g nf o rs y s t e mt o u c h e s u p o n r e q u i r e m e n ta n da n a l y s i so fo p e r a t i o n ，i tg u i d e st h ed i r e c t i o nf o rt h ed e v e l o p m e n ta n d r e a l i z a t i o no ft h es y s t e m k e y w o r d s ：d i s t r i b u t i o nn e t w o r k ；o u t a g em a n a g e m e n ts y s t e m ；g i s ；o u t a g ea n a l y s i s i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论1 1 1 论文背景和研究目的l 1 1 1 论文背景1 1 1 2 论文研究目的1 1 2 配网停电管理系统的现状及发展趋势2 1 2 1 国外停电管理系统的发展2 1 2 2 国内停电管理系统的现状3 1 3 本论文的主要研究工作4 第二章基于配网g i s 的停电管理系统结构设计5 2 1 引言5 2 2 g i s 在配网中的应用及其数据库设计5 2 2 1 6 i s 在配电网中的作用5 2 2 2 配电地理信息系统6 2 2 3 配电g i s 的数据库的设计7 2 3 g i s 是实现停电管理自动化的有效途径9 2 4 基于g i s 的停电管理系统的设计1 0 2 5 本章小结1 l 第三章停电综合管理系统的需求分析1 2 3 1 停电管理系统的功能划分1 2 3 2 停电申请业务的处理1 3 3 2 1 计划停电申请的处理流程1 3 3 2 2 施工停电申请的处理流程1 4 3 2 3 临时停电申请的处理流程1 6 3 2 4 抢修停电处理1 6 3 3 停电信息的处理分析1 6 3 3 1 客户轮休管理1 6 3 3 2 客户违章停电的处理分析1 7 3 3 3 客户报告停电的处理分析1 7 3 3 4 停电施工、抢修情况的分析监控1 7 华南理t 大学工程硕士学位论文 3 3 5 各类停电信息的综合查询、统计1 7 3 4 业务流程管理1 7 3 4 1 待办工作1 7 3 4 2 已办工作1 8 3 4 3 业务流程的查看和监控1 8 3 5 本章小结1 8 第四章停电综合管理系统的设计方案1 9 4 1 系统实现的硬件设施1 9 4 2 系统实现的软件要求2 0 4 3 系统具体功能实现的设计2 0 4 3 1 系统主界面2 0 4 3 2 停电申请业务的流程2 l 4 3 3 停电信息处理分析3 3 4 3 4 工作业务管理3 9 4 3 5 系统管理4 1 4 4 本章小结4 4 结论4 5 参考文献4 7 攻读学位期间发表的与学位论文内容相关学术论文4 9 致谢5 0 1 1 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文背景和研究目的 1 1 1 论文背景 如今的佛山要发展为广东的第三大城市，伴随而来的是城区面积的拓宽和配 网系统的扩大。随着电网规模的扩大，运行管理电力系统内的设备不断增多，因 设备调试、计划检修、缺陷处理及工程施工造成的设备停电也越来越多。 安全、合理、有序地安排这些设备停电，尽量减少非计划性、重复性停电，不 仅有利于提高调度及配电操作人员的工作效率，确保电网的安全运行，而且对电 力企业的经济效益将产生较大的影响。因此如何建立一个高效的配网停电综合管 理系统是我们要研究的重要课题。 配网停电综合管理系统( o m s ) 是配网管理系统( d m s ) 的重要组成部分， 是一项牵涉到供电企业、社区、客户等多方面的边缘系统，既有技术上的问题， 也有管理上的问题。目前的配网停电管理仍停留在传统的办法，随着配网系统的 不断扩大，以及供电优质服务标准的不断提高，其效率低、人为错误多、管理不 到位等弊端日渐突出，给社区及客户的日常生活带来不良影响，同时也降低了供 电企业的经济效益，给供电企业的形象带来了负面影响。因此，一个技术先进、 自动化程度高、整合能力强的停电综合管理系统在佛山城区是必不可少的。 佛山供电分公司基于“c s 模式的配网g i s 系统( 以下简称p d s r m 系统) 已经运行了两年的时间，所有的1 0 k v 配电设备及大部分低压设备的图形及属性 资料已经录入，p d s r m 系统的设备管理模块、网络分析模块等已经具备良好的 实用化水平，这使基于p d s r m 系统完整的配电设备数据实现停电综合管理的功能 成为可能。 1 1 2 论文研究目的 目前佛山电力分公司现有的停电系统现状存在以下问题： 随着客户法律意识增强，停电方面的纠纷、索赔等逐渐增多，严重影响供电 公司的企业形象和社会效益；停电范围要靠人工确定，准确性差，速度慢；没有 准确的环网方案和抢修等的辅助决策工具；客户服务中心没有足够的资源对客户 停电问题进行快速应答；没有独立的停电管理系统，现有的停电管理是客户服务 中心呼叫系统中一个功能模块，不能实现理想升级或与地理信息系统( g i s ) 连 接，对相关停电业务不能综合分析，致使停电管理、客户服务中心和故障抢修等 对停电方面的问题不能有效运作。 华南理工大学工程硕十学位论文 为解决这些问题，必须建立一个新型的停电管理系统，使佛山城区配网各种 停电相关信息和业务都能在此系统中汇总、分析、发布、统计、查询并且提供相 应的解决问题方案。还要与相关系统相联，如客户服务中心系统、营销系统、配 电g i s 系统、调度系统和办公自动化系统，以实现系统的实时性和可扩展性。 此外，因系统覆盖范围较广，从生产、运行、用电到营销等各个部门，操作 人员涉及多层次的工作人员，包括配电部、市场部、客户服务中心以及公司领导 等，所以该系统应设计为具有人工智能、分析科学、操作简单及实用等功能，达 到较高的城市停电管理水平。 1 2 配网停电管理系统的现状及发展趋势 1 2 1 国外停电管理系统的发展 电力系统的停电管理在以前只是简单的完全的手动故障票操作，其工具也是 非常简陋的的纸和笔。在停电分析的方面，用的是人工计算，运行人员在图纸上 标出报告的停电，然后根据经验人工分析计算停电范围【l 】。即使到了计算机应用 时代，停电管理也只是利用计算机作录入和停电申请的跑流程，和配网管理其他 也没有紧密的联系，缺乏停电分析处理方面的功能。 对停电综合管理的讨论和研究始于9 0 年代，国外在这方面已有不少的学者和 专家开始从事这方面地研究和探讨。 文献2 、3 中提到，由于计算机在电力系统的广泛应用，现代化的调度控制中 心掌握了大量的信息，比如说，客户信息系统( c i s ) 、语音应答系统( i v r ) 的 客户停电申诉电话信息，信息采集与监控( s c a d a ) 、配网自动化( d a ) 及自动 抄表系统( a m r ) 提供实时状态信息，以及由无线电或移动通讯系统的员工报告 信息。这些信息都使电力公司能快速、准确的获得停电信息，从而能对配网建立 模型，对必须的实时操作信息进行整合和应用，监控实时操作，更快的恢复供电 并更好的记录下停电信息。 文献4 认为，新型的停电管理系统应与相关的系统紧密相联，如o m s 需要 和地理信息系统( g i s ) 连接。g i s 可以反映配网及其设备的地理分布，能形成网 络拓扑结构，提供电力分析。o m s 还必须和s c a d a 及用户停电呼叫系统相联， 用于获得配网运行信息、用户停电申诉信息，从而进行故障诊断分析计算，确定 停电范围等。 文献5 提出了与s c a d a ( 数据采集与监控) 和客户信息系统( c i s ) 、工作 指挥系统( w o m s ) 的、基于a m f m g i s 的停电分析系统，重点论述了a m f m g i s 下的配网及其设备的表示方式，并提供了停电管理的处理及分析的流程。 第一章绪论 司。该公司声称所开发的停电管理软件能在故障期间提供快速准确的停电信息和 分析处理的技术。它以w e b g i s 为界面，结合电路图自动成图，直观显示停电范 围。当发生停电时，该软件能快速正确获得并高效地分析停电信息，使电力部门 更轻松的处理故障停电、计划停电酌1 。美国的e n v o y w o r l d w i d e 和c e si n t e r n a t i o n a l 也合作对停电管理和自动通告的研发。此外，对o m s 研发的还有m i n e r & m i n e r 公司、底特律爱迪生公司、加拿大的j c m b 技术有限公司等等。 现在外国已有电力公司购买或开发了先进的停电管理系统，并投入运行且获 得良好的效果。如美国d o m i n i o nv i r g i n i ap o w e r 公司将停电管理系统( o m s ) 和用 户信息系统( c i s ) 、地理信息系统( g i s ) 及连成一体，提高了停电管理的效率；美 国p a c i f i cc o r p 电力公司在w e b 上实现系统运行、停电管理与报告、网络制图、 历史负荷记录及配电系统规划等业务的详细情况。美国新泽西p s e & g 公司的新 开发的停电管理系统，该系统将改善运行和调度，更好的将信息反馈给用户，得 到更详细的停电信息，用地理信息实时显示停电和恢复状态。美国堪萨斯州也已 将扩展的o m s 投入使用，加强了对设备的检测和提高了对用户服务质量。 从国外成功的例子看出，成效显著的是基于g i s 上开发的配电网停电综合管 理系统，这种系统与用户信息系统相连，也可以实时获得停电信息，有效地管理 日常配电系统的运行，缩短了停电恢复时间，提高了供电可靠性和为用户服务的 质量。 1 2 2 国内停电管理系统的现状 在停电综合管理系统开发的筹备工作中，佛山电力分公司发现国内对停电管 理系统的研究和开发才刚刚起步，配备了配网g i s 的电力公司也只有少数。目前 国内停电管理系统的情况是： 大部分供电公司的配网g i s 与营销系统没有连接；停电范围的确定及描述基 本不依赖配网g i s 数据，基本是以人工确定，靠班组自有的台帐或c a d 图纸， 没能真正依据配网g i s 拓扑关系确定范围，停电范围基本没有描述低压停电范围； 环网方案主要是靠个人经验进行分析。流程上基本没有使用计算机，停电申请审 批没有进行程序管理，停电申请审批的流程基本上是人工书面传递。 国内目前的停电综合管理在g i s 上的建设和应用还尚未成功，原因有： 配网g i s 数据的准确性不足令停电范围分析、环网方案分析等结果不准确， 导致用户没有提出这方面的需求，或者有此功能但不敢用；配网g i s 和用电营销 系统结合不紧密或没有接口，令停电范围分析结果中欠缺了低压范围。 从这些情况中总结得到一些经验和借鉴：保证配网g i s 数据的准确性是实现 停电综合管理模块在g i s 上的建设和应用的必要条件；配网g i s 的设备台帐信息、 设备空间信息管理和网络信息，是停电综合管理模块最基础的数据。 华南理工大学工程硕士学位论文 佛山供电分公司的配网g i s 和用电营销系统目前已经连接，为了保证有效连 接，必须加强配电部和营业所的沟通和数据录入的同步。此外在成功实现了配网 g i s 设备管理、设备空间信息管理和网络分析功能后，应该实施停电综合管理模 块的建设和应用，以便更好地利用配网g i s 的数据和发挥配网g i s 的图形及网络 分析功能。 1 3 本论文的主要研究工作 本文结合广电集团佛山供电分公司的实际工程需要，对配网停电综合管理系 统进行了研究和设计。主要研究工作如下： 1 - 对国内外电力行业的配网停电管理进行研究和分析，了解当前世界的停电 管理的先进技术和使用现状。国内的停电管理系统的建设和应用才刚起步，还远 远不能满足电力发展的需要，国外则已经有公司专门研发停电管理系统，而且有 不少先进的电力公司配备了功能完善的停电管理系统并运行良好，其中成效显著 的是基于g i s 上开发的停电管理系统。本文研究的正是基于配网g i s 上开发的配 网停电综合管理系统。 2 结合配网g i s 的数据结构和其他配网相关系统，提出和配网管理系统相连 的停电管理系统的结构，解决了以往停电管理的和配网其他系统孤立的缺点，可 以实现在线实时地处理各种故障停电，有利于系统的升级和维护。 3 根据配网停电管理的需求，对停电管理系统进行功能划分。系统分为停电 业务管理、停电分析处理和工作业务管理三大功能。其中停电业务具体划分为计 划停电申请、施工停电申请、临时停电申请等，实现各种停电业务的有计划有条 理的审批和实施；停电分析包括客户轮休管理，对客户违章停电或客户报告停电 的分析处理，并对停电施工、抢险情况监控和分析，实现对快速处理事故和恢复 供电；工作业务管理为工作人员提供了方便快捷的工作平台，根据不同员工分类 其已办工作和未办工作，并提供对业务流程的查看和监控功能，以提高工作人员 的工作效率。 4 最后提出了停电综合管理系统的设计方案。根据佛山供电分公司的基础及 业务需求，借鉴国外0 m s 的开发经验，确定了系统的硬件、软件开发平台，对停 电业务管理、工作业务管理和部分停电分析功能做了详尽设计，并提出了对系统 维护的管理方法。虽然设计方案尚未实现，但后续系统的开发的打下了基础。 4 第二章基丁配网g i s 的停电管理系统结构设计 第二章基于配网g i s 的停电管理系统结构设计 2 1 引言 地理信息系统( g i s ) 是- f q 集计算机科学、地理学、测绘学、遥感学、 空间科学管理科学等为一体新兴的交叉学科，也是运用地理模型对地理空间数 据进行综合分析、预测未来和模拟现实的一项综合性的高新技术。随着计算机 技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展，g i s 作为支持空间定位信息、 数字化获取、管理和应用的技术体系，在国家信息化进程中的重要性也与日剧 增。 2 2 gis 在配网中的应用及其数据库设计 2 2 1 gls 在配电网中的作用 g i s 在电力系统中的应用主要体现在发电、输变电、配电和电力营销等环 节。电力系统分布地域广、设计的设备量大、设备设施更改频繁，从实际情况 看，电网的各种信息与空间地理环境有着密切联系，利用g i s 技术管理和处理 这些信息，对于提高电力系统生产效率，管理质量和科学决策具有十分重要的 现实意义。 配电系统是电力系统实现优化供电，实现将电能合理分配并供给电力客户 的重要环节。配电网是当前和未来电网建设的热点，无论是大型或中小型城市、 农村都把配电网规划、建设和改造列入工作重点。随着配电网建设改造的实施， 配电网越来越复杂，同时电力企业的体制改革也要求所管区域必须加强管理提 高效益，满足客户的用电需求。 传统的电力生产信息的传递模式是图纸、报表、调度指令。这种信息传递 方式不仅费时费力，有的还会滞后电力生产进程。电力部门采用集中统一管理， 任何一个环节出现差错，都将导致事故，引起重大的经济损失。另外，面对纵 横交错的电网分布、日益复杂的电力设施、时刻变化的电网信息、不断变迁的 城市道路与建筑，尤其是电网中许多与空间位置有关的数据，如何在需要的时 候迅速准确地获得完整信息，也就是说如何将各种图形、地图、属性信息等统 一管理并达到信息共享，是电力部门急需解决的问题。 因此，依靠过去传统的人工管理或者传统的信息管理技术，已经不能满足 电力企业管理需要，以上这些问题的解决都有赖于g i s 技术。由此利用g i s 技 术实现配电系统管理应运而生。它是一个利用地理信息系统技术，结合配电网 管理实际，对配电网的配电设备( 如配电变压器、开闭所、配电线路、杆塔等 设备) 进行综合管理的系统，可以将a m f m 所提供的准确的、最新的设备信 息和空问信息与配电网实时运行状态信息有机地结合起来，有效地改进电力分 配和紧急情况下的调度以及用于r 常维护与抢修服务等，提高调度人员与设备 维护人员了解系统情况处理故障的能力。g i s 的引入使得网络拓扑和配电网信 息更直观，更便于运行管理。其应用主要体现在以下几方面：设备管理、配电 华南理丁大学t 程硕士学位论文 网规划及辅助设计、电网拓扑、电网分析、客户投诉电话管理、停电管理。 2 2 2 配电地理信息系统 配电g i s 是一个高度复杂的软硬件和人的系统，其任务是在基于城市的地 理图( 道路图、建筑物分布图、河流图、铁路图、影像图及各种相关背景图) 上按一定比例尺绘制馈电线路的接线图、配电设备设施( 杆塔、断路器、变压 器、变电站等) 的分布图，编辑相应的属性数据并与图形关联，能对设备设施 进行常规的查询、统一和维护，还可对馈线的理论网损、潮流和短路电流进行 计算。同时，它还要能与其他系统互联( 如配s c a d a 、管理信息系统、i n t e m e t 等) ，以便获取或传送信息，实现广泛的信息共享。图2 1 是佛山城区的配电地 理信息系统的一个显示界面。 粤甲懋翌黧警紫鬻骠嘿爨翠鬯慧黑黑黑慧鬻嚆紫学鬻戮鬻缨辔黝懒黪”7 删 隋+ 咀嘎。口醪龟oe i 霉番x - o o 国如盘r 一刁f 丽刁丽r j 图2 1配电地理信息系统 f i 9 2 1d i s t r i b u t i o ng e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m 配电g i s 的最大特点是在于它能在离线和在线两种方式下运行。 1 离线方式下的主要特点是： 1 ) 自动制图和设施管理( a m f m ) 以及图形的任意缩放、漫游。 2 ) 海量背景图的管理。地理背景图主要用于馈电线路的布置、配电设备的 编辑，也可以用进行指标的查询、统计。 3 ) 设备管理、营业管理、停电管理、客户信息管理和规划设计。 4 ) 设备设施统计查询、指标计算。 5 ) 支持多种商用数据库。配电g i s 与这些数据库管理系统的连接可以通 过接口实现，或经由o d b c 关联。 6 ) 多图层的分层或叠加显示。 7 ) 模拟操作、故障模拟、自动装置模拟。通过手动方式来修改某些设备的 状态，显示某种故障可能导致的停电范围、某种操作可能恢复供电的区域等。 6 第二章基于配网g i s 的停电管理系统结构设计 模拟操作结束后自动恢复在线运行。 8 ) 支持客户停电申诉。与公众电话网惊醒连接，自动接受客户停电申诉， 及时处理客户的故障保修请求，显示故障区的客户信息，提供最佳维修路线。 9 ) 支持客户业扩报装申请。根据客户的业扩报装要求，在相关数据的支持 下自动列出多种可供选择的供电方案，并提出最佳建议方案。 l o ) 支持与其他系统的接口。开放式的配电g i s 具有与管理信息系统、办 公自动化系统，远方自动抄表系统、i n t e m e t 等接口。 2 在线方式下的主要特点是：在线方式下，配电g i s 主要提供配电网运 行时的各种状态显示、参数传递与计算、分析预测和各种即时服务。例如： 1 ) 设备运行状态显示。作为配电自动化系统的一部分，配电g i s 能准确 显示配电网中各开关、t v 、t a 中的信息和数据( 包括实时信息和历史数据) 。 2 )实时显示配电网中供电区域，停电区域及其变化情况。实时检测电网运 行状况。当发生停电事故时，及时给予报警提示。 3 ) 操作模拟、故障模拟、自动装置模拟。 4 ) 支持与配电s c a d a 系统、负控系统等的接口。 2 2 3 配电gls 的数据库的设计 配电g i s 的信息体系涉及到电力系统的管理信息、s c a d a 实时信息、客户 负荷检测信息以及多媒体信息等，数据类型复杂，数据量大。其中地图信息包括 地理背景图、线路图以及变电站、杆塔、变压器、断路器等电力设备设施分布图、 多媒体信息；实时信息包括各种电力设备的实时检测数据。 结合配电g i s 本身的特性和g i s 空间数据库的独特性，配电g i s 数据库在 设计上必须遵循以下设计原则： 1 大容量数据管理，要求数据库的组织与设计能支持大容量数据管理。 2 信息的高度集成，因为g i s 数据源多种多样差异很大，要求图形数据、 属性数据等多种数据完全集成的数据库。 3 空间分析功能的支持，空间分析不仅要求软件具有空间分析模型，而且 其数据存储本身也必须支持空间分析的功能。 4 分布式结构，这有利于数据的共享和更新，支持网络管理和远程访问。 根据以上原则，配电g i s 的数据库应设计为集图形数据库、属性数据库， 实时信息数据库于一体的实时空间数据库。 1 空间数据库：空间数据库主要由地理地图数据和网文件( w n ) 组成，其 中地理地图数据包含最基本的信息，如居民区( 区文件w p ) 、建筑物( 点文件w t ) 、 道路( 线文件w 1 ) 等：网文件由电缆、母线等空间数据形成，如图2 2 所示。 图2 2g i s 空间数据库结构图 f i g 2 2s p a c ed a t a b a s es t r u c t u r eo fg i s 2 属性数据库：根据电力行业的特点，本系统属性数据库由设备库和附表 7 华南理t 大学工程硕士学位论文 库组成。其中，设备库主要包括变电站、避雷器、补偿电容、电缆、电缆分接箱、 电流互感器、电压互感器，断路器、杆塔、隔离开关、环网柜、架空线、柱上开 关、低压开关、配电变压器等等。如表2 1 - 2 - 4 所示。 表2 - 1 、变电站数据库的设计 亿出2 - ls t a t i o nd a t a b a s es t r u c t u r e 字段名称字段类型长度 变电站名称字符型 2 0 出线【亓| 数( 1 1 0 k v )数值型 1 0 出线同数( 3 5 k v )数值型 1 0 出线回数( 1 0 k v )数值型 1 0 母线方式字符型 1 5 总装容鼍数值璎 1 0 供电容量数值型 1 0 实际供电面积数值裂 l o 最人供电距离数值型 1 0 接地电阻数值型 1 0 主变台数数值犁 5 投运日期日期型 1 0 备注 字符型 5 0 表2 - 3 、断路器数据库的设计 疋l b 2 3 b r e a k e rd a t a b a s es t r u c t u r e 字段名称字段类型长度 设备名称字符型 2 0 运行编号字符型 2 0 型号 字符犁 2 0 额定电压数值型 1 0 额定电流数值犁 1 0 额定开断电流数值型 1 0 生产厂家字符型 2 0 出厂时间日期犁 1 0 操作机构型号字符型 2 0 额定动稳电流数值型 1 0 热稳定电流数值型 1 0 操作机构合闸电流数值璎 1 0 操作机构分闸电流数值型 1 0 互感器保护变比数值型1 0 互感器测量变比数值型 1 0 保护定值数值型 1 0 操作机构厂家字符型 2 0 操作机构出厂时间字符型 2 0 投运日期日期犁 1 4 备注 字符型 5 0 表2 - 2 、母线数据库的设计 t a b 2 2b u sd a t a b a s es t r u c t u r e 字段名称 字段类型长度 设备名称字符型 2 0 母线类型字符型2 0 电压等级 数值型 1 0 备注字符型 5 0 表2 - 4 、变压器数据库的设计 t a b 2 4t r a n s f o r i n e rd a t a b a s es t r u c t u r e 字段名称 字段类型长度 类型 字符型 2 0 安装位置字符型 2 0 型号 字符型 2 0 额定容量 数值型 1 0 调压方式字符型 2 0 冷却方式字符型2 0 结线组别字符型 2 0 运行编号字符型 2 0 额定电压数值型 1 0 高压侧额定电流数值型 l o 低压侧额定电流数值型 1 0 低压出线同路数值型 1 0 空载损耗 数值型 l o 空载电流数值型 1 0 短路损耗数值型1 0 短路阻抗 数值型 1 0 调压范围字符型 2 0 油重数值型 1 0 生产厂家 字符型 2 0 出厂序号字符型 2 0 出厂日期日期型1 0 投产日期日期型 1 0 附件纪要字符型 2 0 接火方式 字符型 2 0 安装单位字符犁 2 0 接地电阻数值型1 0 存在缺陷字符型 5 0 备注字符型 5 0 8 第二章基丁配网g i s 的停电管理系统结构设计 2 3 gls 是实现停电管理自动化的有效途径 随着城市经济的快速发展，各行各业对供电企业的供电质量、供电可靠性提 出的要求越来越高，故障处理的快慢及停电期间对客户咨询的答复，是供电部门 服务的重要内容，因此客户故障报修管理是配电自动化系统中的一个重要环节， 在电话通讯已经普及的情况下，尤其如此。为了更好地服务于广大用电客户，必 须按客户的故障处理请求响应速度、各种突发事件处理能力等方面提供切实有效 的保证，建立停电管理系统是提高故障应急能力的有效技术途径，这也是关乎衡 量供电企业综合实力的具体表现。 停电管理是非常复杂的电力负荷及客户业务管理工作，业务流程繁杂，传递 环节过多，信息处理量大。提高停电管理工作效率、管理质量、客户服务质量及 自动化水平的唯一途径是借助于现代信息处理技术和先进的管理模式，使客户服 务管理系统化、制度化、规范化和自动化，真正实现停电管理无纸化作业。作为 供电企业信息系统的一个重要组成部分，停电管理系统不仅要具有处理停电业务 的功能，还必须具有一定的停电分析的功能，如原因分析、最佳停电方案选取等。 同时还应满足数据共享要求，以实现为决策部门提供全面详实的停电基本信息。 g i s 技术在实现停电管理现代化、信息化方面具有独到的优势。除了常规的 业务处理功能，最重要的在于可以在电子地图上实现更直观、有效的表现形式和 空间查询分析等功能。停电管理系统与配电g i s 的联动又可以保证将客户的故障 处理请求及处理情况直观地反映在g i s 上。 当故障报修系统工作站得到主叫号码及电话装机地址、分区代码等相关信息 后，将上述信息发送g i s 工作站，g i s 根据这些信息在相应的区域报警提示，同 时将故障区域弹至中央位置显示。通过地理背景及供电设施的多层叠加显示及缩 放功能，能准确快捷地了解故障地区的建筑物分布、街道走向、线路走径、负荷 分布、用电客户、用电性质以及其他和故障报修有关的辅助信息。指挥人员根据 故障区域的显示颜色可快速判断发出故障的地点和范围，及时了解故障产生的有 关信息，准确、快速制定抢修方案，确定到达事故现场的最佳路线等。然后将方 案送达工作管理程序，必要时还可以查询备品备件状况。 工作管理程序启动后，就会派出人员，调动车辆，并根据操作票的内容携带 必要的工具和备品备件区处理事故。一个好的停电处理系统能够在有关的控制室 显示处理过程。与此同时，还会把处理过程中的重要信息和结果送入投诉电话的 应答装置。 9 华南理工大学工程硕十学位论文 2 4 基于g is 的停电管理系统的设计 根据以上的分析可以知道，一个高效的停电管理系统都不是独立存在的，作 为配网管理系统( d m s ) 的一部分，它必须与d m s 其他系统相连接。图2 - 3 所示 的是停电综合管理系统在配网管理中所充当的角色。停电管理系统作为配电管理 自动化中最高层次的应用，是以设备管理、图形管理等为基础的，它也为其他高 级应用模块的所调用，并共同实现配网管理的自动化。 臻j i 测览籀切缆境块幽缀如删功缝移硝办公功潍 援 i ； l o l o 溺静 配 k v k v j t j 瞧 p d黠 l l 设碉统 l q l 移 魄 系 蝣i 致 迥( ； ap d功 a糍 影 貉 络 沣 l ： l ，1 线 绶 彳警獬线r l移 l j l 存 分叛羁； 分f l 嬲 镄统磊l，l j：瓤i 蹙 缆哟析爱漉污 钐i础 f 系 s辘 - l锯 客 孽i 。 # i 戎 葫 统 于j 趟捌s 述 j i i 寝 i 遍辑 j 没 璃 捡 镡 阁 j | l谴 增 翻 甜 q i i l 心 磁多i 每j | 觉彩缒i t j ，型彩应j 掰 蔽 统 j i j l 毡 系统辑铺 每 | 】嫒琰 0 孥 i 锇 系 翔编致列绕报 统 彩辚锯络 应 堑多疲 f j 幼功纷分 螽幼 溺 施缓理所渤缓 瞧 r l 础 化 袈 系绕诲争一嫒块 绶 f 系缪缭铲- 权缴：，、i | 小纷形孳， 魁 鬣 瑕铬貉( ；l ：1 1 l 裂嚣l p o r lds i a s - 缆 图2 - 3 配电管理系统功能模块总览图 f i g 2 3f u n c t i o nm o d u l eo fd i s t r i b u t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m 同时，因为配网管理系统是一个开放的系统，作为子系统的停电管理系统也 必然和多个系统相连接的。它是以配电g i s 为基础的，由无线信息传递系统和卫 星定位系统可以及时了解到停电施工动态信息；通过和调度系统相连获得故障停 1 0 第二章基于配网g i s 的停电管理系统结构设计 电分析的结果，由营销系统提供的客户资料辅佐停电分析，与客户服务中心系统 相连可以接受报告停电并将处理的结果反馈给用户，和办公自动化系统相连，方 便各部门参与工作流程共同协作，如图2 4 所示。 图2 4配电停电管理系统和其它系统的联系 f i g 2 4r e l a t i o no fo m sa n do t h e rs y s t e m s 2 5 本章小结 由于g i s 在空间资源管理上的强大功能，以及电力系统的各种信息和空间地 理以之间的密切联系，g i s 在配电网的自动化管理有着重要的作用，并在实际应 用中越来越体现出其优越性能。本章介绍了配电地理信息系统及其特点，并结合 配电g i s 本身特点，对其数据库的设计作了简要说明。 停电管理系统是配电网的组成部分，处理停电业务流程繁杂，而且要利用电 力设备分布信息，电网拓扑信息以及电力实时测量信息等，以实现停电分析功能。 利用g i s 来实现停电管理现代化具有独到的优势。根据停电管理系统的功能需要， 本章构造了基于g i s 的停电管理系统。 华南理工大学工程硕七学位论文 第三章停电综合管理系统的需求分析 3 1 停电管理系统的功能划分 配网停电管理系统主要面向客户服务中心的停电处理分析及工程监控，实现 对各种停电信息做综合分析，为停电应答提供资源，为停电施工或抢修作出有效 指示。通过停电综