智能配网项目系统侧工程交流 PPT课件

智能配电项目系统侧工程交流 珠海许继电气有限公司2011年08月 0 主要内容 系统侧关键技术 主站的产品介绍 总线的产品介绍 平台的产品介绍 工程实施注意事项 工程实施经验总结 1 1 1智能电网对配电自动化的挑战 智能配电网特殊要求 2 1 2国网公司智能电网建设推广应用 2011年工作目标 完成第一批4个城市配电自动化试点工程试运行 并组织实用化验收 组织第二批试点的19个城市的配电自动化试点单位 按照批复的建设方案 做好设计与招标工作 并推动项目全面进入现场工程实施阶段 在济南 苏州 南昌 沈阳 哈尔滨 长春 泉州等城市核心区推广建设配电自动化 第三批配电自动化推广工程建设方案的编写工作已全面展开 进展顺利 其中 已经正式批复 济南城市核心区配电自动化工程建设实施方案 3 1 3配电网复杂性与多变性的应对措施 智能配电网调控一体化支持系统 4 1 4系统建设技术原则 数据模型统一 数据源唯一和维护唯一 适应配电网管理模式的应用变革 开放性 兼容性 可靠性 扩展性 适应各种模式 规模系统构建 满足电力二次系统安全防护规定 确保各系统信息安全 实现基于地理背景和动态网络拓扑的应用 满足配电网运行管理需求 系统框架与支撑平台满足智能配电网调度要求 具备分布式电源接入管理 实现配电网智能自愈 满足配网调控一体化管理应用需求 技术原则 遵循IEC61968 61970标准 基于SOA架构 实现系统间信息集成与交互 各类信息分层 分区 分流处理 适应海量数据的处理能力 支持大信息量接入 5 1 5海量数据处理解决方案 1 海量数据 海量历史数据 海量GIS数据 海量实时数据 6 1 5海量数据处理解决方案 2 采用高性能对象关系型数据库 采用高效率算法 处理流程 异常处理机制 通过有效分区 减小磁盘I O 降低系统负荷 对大表建立索引 提高检索速度 合理设置缓存大小 提高数据处理速度 根据数据不同批次分别处理 数据分块处理 按规则进行合并 采用高效优良的SQL脚本和优化存储过程 定制强大的数据清洗规则和出错处理机制 基于视图进行查询或处理 分散磁盘I O 基于多维数据集进行报表展现和数据挖掘 数据库 处理程序 分区操作 广泛索引 缓存机制 分批处理 临时表和中间表 优化查询SQL语句 容错处理 物化视图 数据仓库应用 7 1 5海量数据处理解决方案 3 基于多叉树的空间区域划分方法 根据图形密度逐层细分 A5 A1 A2 A3 A4 A A A1 A11 A12 A13 A2 A3 A4 A5 A51 A52 A53 按照图形种别进行分层处理 图形数据加载时 根据显示比率 加载必要的图层 保证图形载入速度 采用Splay树算法 动态调整存储结构 将访问得多的节点移到顶部 提高访问效率和检索速度 根据图形数据的重要性 调整数据的检出优先度和显示优先度 优化图形数据结构 减小图形数据容量 采用内联函数 提高运算效率 8 1 5海量数据处理解决方案 4 多节点访问控制 按优先级分类处理 分布式体系结构 标准模型接口 多通道并行处理 高效同步机制 分区管理信息分流 实时数据管理工具 实时数据 9 1 6配电网络拓扑应用解决方案 拓扑建模 10 1 7模型导入 拼接解决方案 1 模型导入 拼接方式 模型数据来源于GIS系统 模型导入支持全模型导入方式 模型导入支持增量模型拼接方式 模型导入 拼接关键点 配网模型遵循IEC61970CIM规范 信息交互遵循IEC61968规范 统一设备图符 设备编码 支持增量数据传输 并实现和已有数据进行拼接 GIS系统具备数据尤其是拓扑数据的校验功能 保证数据正确 GIS系统作为图形拓扑数据的唯一入口 11 1 7模型导入 拼接解决方案 2 属性录入 数据录入 导入 设备台帐 GIS系统 DB CIM SVG文件 DAS DB 配电自动化系统 图形编辑 数据接口 监控显示 GIS CIM SVG文件 反向隔离 运行参数 12 1 7模型导入 拼接解决方案 3 GIS系统模型导出流程 13 1 7模型导入 拼接解决方案 4 配电自动化系统模型导入流程 14 1 8IEC61970CIM模型扩展解决方案 1 原有CIM模型描述不能满足配网要求 从属关系的CIM表达 电力系统各种设备及变电站 控制区等设备容器之间有复杂的从属关系 或包容关系 这些从属关系一般是通过各个类型中MemberOf XXX和Contain XXX字段来表达的 Company 公司 SubControlArea 子控制区 Substation 厂站 VoltageLevel 电压等级 Bay 间隔 Breaker 开关 Disconnector 刀闸 TransformerWinding 绕组 BusbarSection 母线 SynchronousMachine 发电机 EnergyConsumer 负荷 Compensator 无功补偿器 PowerTransformer 变压器 ACLineSegment 交流输电线路 15 1 8IEC61970CIM模型扩展解决方案 2 馈线类Circuit Feeder 馈线是导电设备的一个静态集合 这些导电设备从一个主配电中心开始 并为一个或多个二级配电中心供电 或者为一个或多个开闭所供电 或者为这两种设备的任意组合供电 在配电网络中所有的导电设备是一个变电站的成员或是一条馈线的成员 通常所有的变电站设备在一个物理封闭区 而一条馈线一般在封闭区外 包括了馈线段 开关 刀闸 MV LV配变 电容器 线路电压调节器等 固有属性Code String 电路的代码 ratedKV Voltage 电路的额定电压固有作用 1 n Substations 0 n Substation 0 n PowerSystemTesources 0 n PowerSystemResource 新增Feeder类 适用配电拓扑模型 SubControlArea 子控制区Substation 厂站 包括变电站 开闭站 配电室 环网柜 分界室 VoltageLevel 电压等级Bay 间隔Breaker 站内开关Disconnector 站内刀闸BusbarSection 站内母线SynchronousMachine 发电机EnergyConsumer 负荷Compensator 无功补偿器Circuit Feeder 包括线路开关 刀闸 交流配电线路等 Breaker 线路开关Disconnector 线路刀闸ACLineSegment 交流配电线路PowerTransformer 变压器ACLineSegment 主网类交流输电线路 16 1 9信息系统集成解决方案 1 消除重复的连接逻辑 减少变化带来的时间和成本 增加IT灵活性 更多代码 复杂 成本高 灵活性 重用性 ESB 通用消息 17 1 9信息系统集成解决方案 2 基于企业信息服务总线的系统架构 18 1 10分布式电源接入及控制解决方案 根据分布式电源的容量 使用条件 通过升压或直接接入10kV配电网的方式接入分布式电源 1 直接接入变电所母线 对于容量较大的分布式电源 可以通过联络线直接接到附近的变电所母线上 2 就近并入配电网 对于容量较小的分布式电源 可以就近接入配电线路上 19 1 11配电网智能自愈控制解决方案 1 实时评估智能预警 自愈恢复应急指挥 配网智能自愈控制子系统 20 1 11配电网智能自愈控制解决方案 2 21 1 12故障处理及信息互动技术解决方案 故障发生 故障定位 故障隔离 负荷转供 事故抢修 故障区段送电恢复 原供电方式恢复 应急启动 停电分析 GIS定位 应急资源列表及决策 最优路径指挥 现场作业管理 停电统计 事故分析 故障推画面 95598低压停电报修信息 停电用户通知 影响用户统计 影响用户通知 用户停电统计 配电自动化系统故障停电处理流程 配电生产管理指挥平台故障停电处理流程 故障定位 故障隔离 负荷转移决策及执行 送电操作 倒方式操作 转供信息 故障类型 故障区段 恢复信息 送电恢复用户通知 22 1 13无线公网通信安全解决方案 1 无线公网通信关注的问题 安全性 对I区的威胁 公网自身安全 对终端的入侵 实时性 网络延迟和空中链路的可靠性 可用性 节日 天气 用户拥挤 信号覆盖 经济性 每月每台无线模块支付的流量费 遵循的标准制度 电监安全 2006 34号 电力二次系统安全防护总体方案 国家电力监管委员会第5号令 电力二次系统安全防护规定 中低压配电网自动化系统安全防护补充规定 23 1 13无线公网通信安全解决方案 2 无线公网通信安全解决方案 采用物理隔离解决生产控制I区网络入侵 采用VPN方式解决非法无线用户入侵无线网络 采用数据加密解决非法入侵无线服务器和配电终端 杜绝身份伪装和模拟信息交换 24 1 13无线公网通信安全解决方案 3 中低压配电网自动化系统安全防护补充规定 的实施内容 对称加密 单向身份认证 单向身份认证 非对称加密 主站采用硬件加密 终端采用软件加密 25 主要内容 系统侧关键技术 主站的产品介绍 总线的产品介绍 平台的产品介绍 工程实施注意事项 工程实施经验总结 26 2 1有别于调度自动化系统的设计思想 以电网为服务对象 图形简单 拓扑要求不高 网络结构稳定 站点数量少 单点信息量大 点的管理 以用户为服务对象 以网络拓扑为基础图形显示功能强大 网络结构变化频繁 站点数量巨大 单点信息量少 面的管理 网络结构 服务对象 图形拓扑 信息量 管理 27 2 2有别于调度自动化系统的设计思想 基于地理背景的应用实时动态网络拓扑的应用主配网电源追溯的应用图模库一体化的应用配网故障智能自愈的应用 28 2 3主站功能及主要功能特点实例 系统主要功能特点 基于地理信息应用完备的事故处理负荷转移决策多重事故处理高效的动态拓扑分析应用主配网电源追溯防误预警实时配电仿真智能化应用 29 2 4系统功能及主要功能特点实例 1 基于地理信息应用 配网故障处理 30 2 4系统功能及主要功能特点实例 2 基于地理信息应用 设备监控 31 2 5系统功能及主要功能特点实例 1 完备的事故处理 处理流程 故障处理能提供自动 半自动 手动多种操作方式 并提供预警及仿真功能 32 2 5系统功能及主要功能特点实例 2 完备的事故处理 事故推图 33 2 5系统功能及主要功能特点实例 3 完备的事故处理 故障定位 隔离 非故障区间供电恢复 34 2 5系统功能及主要功能特点实例 4 完备的事故处理 故障区间解除 35 2 5系统功能及主要功能特点实例 5 完备的事故处理 故障解除区间恢复送电及原供电方式恢复 36 2 6系统功能及主要功能特点实例 1 负荷转移决策 基础数据 电网实时历史数据 模型数据属性数据 公共数据模型 形态参数 变电站负荷裕度变压器负荷裕度设备额定电流连接点电压降联络点额定电流开关类型其它必要参数 检查条件 变电站或变压器过负荷变压器是否短期过负荷设备超过额定电流联络点的电压降预测短期是否过负荷其它条件 决策分析 重要用户优先供电送电障碍小的先送电电压降小的先供电遥控开关优先非遥控 37 2 6系统功能及主要功能特点实例 2 多级负荷转移 联络 联络 故障定位 线路2 线路3 线路1 负荷倒出 供电恢复 38 2 6系统功能及主要功能特点实例 3 多重事故处理 多个事故同时处理 39 2 7系统功能及主要功能特点实例 1 高效的动态拓扑分析应用 供电范围分析 40 2 7系统功能及主要功能特点实例 2 高效的动态拓扑分析应用 主配网电源追溯 41 2 8系统功能及主要功能特点实例 防误预警 配电线路合环预报警 配电设备挂牌闭锁 42 2 9系统功能及主要功能特点实例 实时配电仿真 43 2 10系统功能及主要功能特点实例 智能化应用 华中园分布式电源监控 44 2 11系统运行相关注意事项 配电自动化主站系统通过调度自动化主站系统对变电站10kV出线开关进行控制操作 中国 北京城区等 日本 东京 北陆 中部 四国电力等 配电自动化主站系统通过变电站的切换装置对变电站10kV出线开关进行控制操作 实现与调度自动化主站系统双通道并行控制管理 日本 北海道 九州电力等 配电自动化主站不对变电站10kV开关进行控制 所有变电站内的设备控制操作通过人工与调度值班人员进行沟通 日本 关西 东北电力等 配电自动化主站系统对变电站10kV出线开关控制权 45 主要内容 系统侧关键技术 主站的产品介绍 总线的产品介绍 平台的产品介绍 工程实施注意事项 工程实施经验总结 46 3 1信息系统集成的发展需求 信息系统集成主要方式比较 速度快 实时性好效率高仅需开发软件较易实现 数据规范数据集中加工 形成数据中心系统间数据标准化 采用面向服务架构应用之间松耦合 灵活性好采用标准建设系统 即插即用避免接口重复开发 重用性好 信息交互总线 综合数据平台 点对点 优点 缺点 双方均需在线涉及到多套系统 接口复杂系统一旦更换 双方需重新开发 涉及全局信息系统 需全局考虑新增系统整合 需一定工作量建设周期较长需要增加硬件设备 IEC61968未全部引进实用化还需进一步考证建设需要一定周期需要增加硬件设备 47 3 2信息系统集成的发展需求 企业信息服务总线的请求 应答通信方式 系统A 发送 系统C 客户 C1 系统D 客户 D1 数据仓库E 审计 E1 D D1 E E1 C C1 ESB调度 系统B 客户 C1发送 投递 给CD1发送 投递 给DE1发送 投递 给E 48 3 3信息系统集成的发展需求 企业信息服务总线的发布 订阅通信方式 ESB邮局 系统 客户 系统 客户 系统 客户 数据仓库D 审计 数据中心E 记录 系统F 发布 订阅 订阅 注册 征订杂志 T1 第一期 49 3 4总线主要功能特点 系统主要功能特点 信息交换路由功能通信协议转换功能消息格式转换功能数据发布 订阅功能跨安全隔离区传输功能IEC61968消息语义校验功能 50 3 5总线功能应用实例 1 配电自动化系统和GIS系统信息交互实例 51 3 5总线功能应用实例 2 配电自动化系统和配电生产指挥平台信息交互实例 52 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 1 相关服务注册及订阅 53 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 2 配网故障发生 54 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 3 配网故障区间判定 55 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 4 配网故障停电用户通知 56 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 5 配网瞬时停电用户通知 57 3 5总线功能应用实例 3 配网故障停电应用实例 6 配网故障恢复供电用户通知 58 3 6总线功能应用实例 4 企业信息服务总线系统界面 自定义消息流程界面 系统配置界面 系统登录界面 系统监视界面 CIM模型校验界面 消息格式校验界面 59 主要内容 系统侧关键技术 主站的产品介绍 总线的产品介绍 平台的产品介绍 工程实施注意事项 工程实施经验总结 60 4 1配电生产管理指挥平台定位及实现思路 配电生产业务挑战 安全生产 客户满意度 企业效益 运营效率 挑战 应对 降低电力企业经营风险 促进安全生产 提高生产效率 减少停电损失 增强用户满意度 电力生产涉及众多的生产环节 业务部门及应用系统 计划停电涉及多种因素 编制越来越难以兼顾各方 非计划停电需要更迅捷流畅的响应速度 不合理的停电计划 减少了供电企业售电量 增加工作量和物资设备的消耗 如何有效降低运行管理成本成为电力企业关注的一个重要内容 用户对供电可靠性要求越来越高 需要减少计划停电次数 最小化影响范围和时间 对故障停电的处理响应的速度要求越来越高 电力生产活动越来越频繁 生产过程中的不确定因素越来越多 生产运营环节中需要应对和管控多种潜在风险因素 面向停电管理的应用系统整合 全过程的风险管控 停电管理的优化决策 配电生产管理指挥平台 61 4 2配电生产管理指挥平台定位及实现思路 跨业务流程整合需求 在充分利用现有各成熟应用系统的基础上 面向以停电管理业务为核心的运营需求 实现业务部门生产流程和应用系统的整合 需要根据配电网安全生产运营的核心目标 基于客观适用的风险评估模型建立全流程风险管控体系 实现多个生产环节的多种风险因素的挖掘 分析 评估和管控 针对停电管理的主要业务 综合考虑各个业务部门运营需求 风险管控需求和客户满意度需求 实现高效安全经济的停电计划优化 故障停电快速响应 跨业务流程贯通 系统间数据的关联和一致 跨业务流程固化和职责 62 4 3配电生产管理指挥平台定位及实现思路 平台实现思路 最大限度地利用及整合信息资源 并用数字化 信息化手段处理配电网生产过程中的各类管理和业务问题 实现基于GIS的生产指挥应用 建设统一的配电网生产指挥服务平台 实现与95598系统互动 实现重要客户的风险管理功能 实现基于GIS展现的停电管理功能 建设基于停电管理的配电生产管理指挥平台 采用SOA架构整合企业现有业务系统 并在生产运营各个环节引入风险管控和决策优化机制 将检修 消缺 基建 技改 抢修等生产运营工作纳入到一个统一的指挥平台 实现部门 专业 单位间的高效联动和互动 实现生产环节风险可知 可控 应对措施科学合理 实现合理安排检修计划 减少重复停役 停电次数 优化排程 从而提高生产效率 降低停电损失 保障安全生产 提高供电可靠性 63 4 4平台功能及主要功能特点实例 系统主要功能特点 配电生产应急指挥功能重要用户保电管理功能停电管理的风险管控功能配电生产辅助决策功能信息互动功能查询统计与报表功能 64 4 5平台功能及主要功能特点实例 主页面综合监视功能 65 4 5平台功能及主要功能特点实例 1 配电生产应急指挥功能 实时监测分析故障信息 停电影响分析 故障范围可视 停电客户告知 66 4 5平台功能及主要功能特点实例 2 配电生产应急指挥功能 应急抢修车和电源车信息 车辆定位 67 4 5平台功能及主要功能特点实例 3 配电生产应急指挥功能 应急抢修车和电源车调度 针对抢修点的资源分布 到抢修点的路径分析 68 4 5平台功能及主要功能特点实例 4 重要用户保电管理功能 69 4 5平台功能及主要功能特点实例 5 停电管理的风险管控功能 计划停电管理 计划制定 停电计划风险分析和管控 计划执行 计划终结 停电范围可视化展示 获取现场计划执行情况 不按计划工作情况报警 相邻带电区域带来的不安全因素进行预警 统计分析计划完成情况 统计分析重复停电情况 统计分析停电影响用户情况 70 4 5平台功能及主要功能特点实例 6 停电管理的风险管控功