云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局 張瑞穎 嚴(yán)思齊 周勝超 趙 璽 崔 嬌 孫宏達
隨著昆明地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大,配電自動化已成為打造智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容,調(diào)度員主要依靠配電自動化系統(tǒng)圖模實現(xiàn)對配電網(wǎng)正常或故障狀態(tài)下的監(jiān)視與控制。然而配電線路圖模變更頻繁,致使配電自動化系統(tǒng)圖模與調(diào)度員常用的GIS 圖紙關(guān)聯(lián)度低,不能在調(diào)控運行中顯現(xiàn)其優(yōu)越性,主要體現(xiàn)在:業(yè)務(wù)流程缺失,未建立適合多系統(tǒng)、多平臺的配網(wǎng)單線圖繪制、審核、發(fā)布機制;管理界面不清晰,未明確圖模繪制、審核人員業(yè)務(wù)、職責(zé)界面;配電自動化主站系統(tǒng)與GIS 平臺系統(tǒng)相互獨立,同步更新功能不完善,大修技改、新投異動后的線路圖模不能同步更新,存在時效超前或滯后的問題,影響調(diào)度員故障處置時對線路狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性;GIS 圖紙上對配電自動化設(shè)備信息顯示不全,線路故障研判時并未完全發(fā)揮配電自動優(yōu)越性。
配電自動化系統(tǒng)圖模管理意識不足。昆明地區(qū)配電自動化建設(shè)初期由于技術(shù)路線不清晰、資金原因而造成一次設(shè)備投資不到位等因素的限制,其功能不可能覆蓋到全部配電網(wǎng),對于故障處置主要依賴傳統(tǒng)“強送+二分+試送”的方法,對供電可靠性的貢獻僅覆蓋了很少一部分,涉及配電網(wǎng)的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)并沒有得到明顯提高,相關(guān)調(diào)度運行人員的勞動強度和工作環(huán)境并沒有得到大的改善,縣區(qū)局人員很難看到較高的產(chǎn)出投入比,特別是在減輕勞動強度以及提高工作自動化程度方面的意義有限,相應(yīng)地各部門逐漸放松對配電自動化圖模變更管理。
配電自動化系統(tǒng)圖模業(yè)務(wù)流程機制不嚴(yán)謹(jǐn)。當(dāng)前配電自動化系統(tǒng)圖模主要從GIS 系統(tǒng)導(dǎo)入,但由于配網(wǎng)大修、技改、遷改、基建(含配套費)、業(yè)擴等工程類業(yè)務(wù)以及配網(wǎng)故障搶修、設(shè)備命名變更、圖實不符等非工程類業(yè)務(wù)發(fā)生設(shè)備異動后圖模數(shù)據(jù)資料更新頻繁,配電自動化圖模變更中未明確各部門、單位職責(zé)和工作任務(wù),導(dǎo)致業(yè)務(wù)流程缺失、業(yè)務(wù)界面不清晰,缺乏對配電自動化主站圖模和臺賬的調(diào)試態(tài)和發(fā)布態(tài)的管理,常出現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)圖模與GIS 圖紙不同步的問題。
缺少配電自動化系統(tǒng)圖模信息接口。廣義的配電自動化系統(tǒng)應(yīng)涵蓋配電網(wǎng)生產(chǎn)、運行和服務(wù)全過程,因此該系統(tǒng)涉及配電網(wǎng)的所有實時信息、全部配電網(wǎng)設(shè)備信息和用戶信息,而以上信息來源分布于不同部門的不同系統(tǒng),實時信息來源于配電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)備信息來源于信息中心的配電網(wǎng)GIS。目前昆明電網(wǎng)配電自動化建設(shè)僅處于初步建設(shè)階段,配電自動化系統(tǒng)主站臺賬信息主要來自于人工錄入,缺少配電自動化主站和GIS 系統(tǒng)接口,工作量大、耗時且正確性難以保證,通過打通配電自動化主站臺賬參數(shù)與GIS 模型間的接口,實現(xiàn)配電自動化終端臺賬的自動更新已勢在必行。
配電自動化系統(tǒng)功能不完善。配電自動化系統(tǒng)僅能提供一套圖形和網(wǎng)絡(luò)模型表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò),不能表達改造前后的線路接線情況,更不能作為計劃的分解和各種操作提供合理性判斷的依據(jù)。在電力配網(wǎng)實施應(yīng)用中,調(diào)度等部門要求有不同的維護電網(wǎng)圖形,但維護的圖形要等待調(diào)度確認(rèn)后方能向主站匯總。鑒于主站系統(tǒng)只有一套,維護的數(shù)據(jù)已在主站系統(tǒng)中,因此利用系統(tǒng)間接口的實現(xiàn)方式不存在可行性。因此考慮在系統(tǒng)增加功能來完善圖模異動機制以適應(yīng)需求。
建立配電自動化圖模變更流程機制。結(jié)合昆明配電網(wǎng)設(shè)備量、臺賬信息、系統(tǒng)功能、人力資源配置等實際情況,依托GIS 流程建立配電自動化圖模變更流程機制(項目管理部門/單位創(chuàng)建GIS 圖模-配網(wǎng)運行維護單位審核GIS 圖模-系統(tǒng)部接收GIS 圖模并反饋應(yīng)用要求-如滿足-結(jié)束,如不滿足返回創(chuàng)建GIS 圖模開始新一輪流程),由項目管理單位按照電子化移交要求,組織開展在配電GIS 系統(tǒng)內(nèi)完成相應(yīng)設(shè)備參數(shù)錄入、圖模創(chuàng)建、排版、初審工作,組織完成配電GIS 系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)設(shè)備參數(shù)的錄入、圖模創(chuàng)建、排版、初審工作。配網(wǎng)運行維護單位相關(guān)專責(zé)審核通過后,會自動觸發(fā)向配電自動化主站生成模型,配網(wǎng)運行維護單位配電部告知施工單位與系統(tǒng)部遠(yuǎn)動自動化專業(yè)聯(lián)系,核查主站圖模是否已生成正確,如生成不正確,由系統(tǒng)部遠(yuǎn)動自動化專業(yè)將圖模問題(含調(diào)度對圖型排版審核)反饋回項目管理部門或單位協(xié)調(diào)解決。
制定配電自動化項目相關(guān)設(shè)備命名及標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)昆明地區(qū)配電自動化應(yīng)用實際,明確GIS 圖中涉及配電自動化終端的單線圖、柱上自動化斷路器畫圖規(guī)范,區(qū)分普通的故障指示器、桿上斷路器和帶自動化的故障指示器、桿上自動化斷路器,確保電網(wǎng)GIS 平臺自動生成的配電線路單線圖能夠高效的服務(wù)于昆明電網(wǎng)生產(chǎn)運行,如桿上自動化斷路器的閉合圖像為、打開圖像為,故障指示器(帶自動化)圖像為。
投產(chǎn)異常終端圖模閉環(huán)管理。在終端投產(chǎn)環(huán)節(jié)如有驗收不合格、計劃工作取消、配電終端本地功能不正常等原因取消投產(chǎn)時,應(yīng)由項目建設(shè)部門在整改限期內(nèi),按照電子化移交要求重新創(chuàng)建GIS 圖模,由配網(wǎng)運行維護單位相關(guān)專責(zé)審核通過后,再向配電自動化主站生成模型。投產(chǎn)異常終端圖模變更流程為:項目管理部門/單位修改GIS 圖模、創(chuàng)建GIS 圖模-配網(wǎng)運行維護單位審核GIS 圖模-系統(tǒng)部接收GIS 圖模并反饋應(yīng)用要求-如滿足-結(jié)束,如不滿足返回創(chuàng)建GIS 圖模開始新一輪流程。
圖1 昆明地區(qū)配電自動化紅黑圖應(yīng)用
配電自動化圖模多態(tài)管控。配電網(wǎng)的特殊性主要體現(xiàn)在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及業(yè)務(wù)內(nèi)容和要求的多樣性上,不同部門對電網(wǎng)圖形的維護有不同要求,需通過“預(yù)判”配電網(wǎng)模型的動態(tài)變化過程。當(dāng)月計劃發(fā)布后,繪圖人員根據(jù)計劃工作(“增量”工作)時間預(yù)先在系統(tǒng)中畫“黑圖”,待設(shè)備投運后將“紅圖”轉(zhuǎn)化為“黑圖”。昆明地區(qū)配電自動化采用紅、黑兩幅圖來解決電網(wǎng)現(xiàn)實模型(黑圖)和未來模型(紅圖,即預(yù)發(fā)布態(tài))的實時切換問題,紅圖與黑圖共存于一個界面,并且在相關(guān)設(shè)備/線路投運后待投運部分自動轉(zhuǎn)成運行(圖1)。但實際應(yīng)用中,并在紅黑圖機制中實現(xiàn)過程化,有選擇性地進行GIS 系統(tǒng)和配電自動化系統(tǒng)之間“增量”網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)換很有必要,即并不是所有的配網(wǎng)設(shè)備變更都進行網(wǎng)絡(luò)模型的“增量”轉(zhuǎn)換,有部分終端設(shè)備已處于退運狀態(tài),不需要在單線圖中顯示或在紅圖轉(zhuǎn)為黑圖過程中不成功或需要回退時,則增加圖模態(tài)為黃圖。
開展圖模自動校核功能研究。配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)建設(shè)過程中,由于圖形和模型分別維護,導(dǎo)致了圖形和模型的一致性難以保證存在拓?fù)溥B接錯誤、饋線范圍維護不對、孤島節(jié)點及運行方式不一致等諸多問題,有必要開展配電自動化圖模自動校核功能研究,該機制要能滿足調(diào)度業(yè)務(wù)中對圖模屬性完整、建模一致、拓?fù)溥B通、時間連續(xù)的要求。借鑒國網(wǎng)蘇州供電局D5200配電網(wǎng)主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型校核思想進行研究,該機制適用于圖模建設(shè)過程中,通過校核軟件工具快速輔助自動化人員進行模型修正工作。配電自動化圖模校核流程為:屬性校核(屬性完整)-簡單拓?fù)湫:耍ńR恢拢?拓?fù)湫:耍ㄍ負(fù)溥B通)-變化校核(時間連續(xù))。
技術(shù)廠家協(xié)同機制。配電自動化圖模工作高效推進,需要區(qū)局、系統(tǒng)部以及航天科工、康拓普、能迅、東方電子等技術(shù)支持廠家之間的合作,形成了周例會機制,每個單位將存在的問題匯總反饋,統(tǒng)一協(xié)調(diào)解決,此外將配電自動化工作細(xì)化落實到每一個部門每一個人,并對其工作進度和質(zhì)量進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時督促其整改,形成閉環(huán)管理以調(diào)高工作效率。
文章結(jié)合昆明地區(qū)配網(wǎng)生產(chǎn)運行需求、人員配置、系統(tǒng)功能等實際情況,從標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)和管理等多方面著手對配電自動化圖模異動提出改善策略,打通配網(wǎng)GIS 系統(tǒng)與配電自動化主站系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)孤島問題,實現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)信息交互、數(shù)據(jù)共享,只用一張圖就可對配電自動化線路進行監(jiān)視及分析,提高故障研判效率,使配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)真正起到提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量、提高配電系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性以及改善用戶服務(wù)的作用。