配电网自动化管理系统.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,平台管理,办法讲义,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,ABB,NARI,国网电力科学研究院,国电南瑞科技股份有限公司,2,OPEN-3200,成果鉴定,2006.12.16,OPEN-3200,配电网自动化管理系统遵循,IEC 61970/61968,国际标准、设计合理、技术先进、运行稳定、实用方便，具有自主知识产权，,整体技术达到国际先进水平,。,其中多项核心技术达到,国际领先水平,。,OPEN-3200,配电网自动化管理系统获,2007,年国网公司科技进步一等奖,2007,年中国电力科技进步二等奖。,系统在南京配网、合肥配网、乌鲁木齐配网、秦皇岛配网、北京配网、温州配网等大中城市获得广泛应用。,3,OPEN-3200,成果鉴定,2006.12.16,4,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,5,、坚强智能配电网,4,、系统建设经验,3,、系统主要功能,2,、系统总体结构,1,、系统设计理念,5,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,配电自动化系统（,DA,）,以馈线自动化（,FA,）为主的实时应用系统。国内第一轮配网自动化绝大多数项目基本属于这类系统。,调,/,配一体化系统,将调度自动化和配电自动化合为一体的实时应用系统。最近几年各级供电企业的配网调度得到较多的应用，有较好的实用性。,配网管理系统（,DMS,）,采取实时应用和管理应用相结合的手段，面向供电企业所辖的整个配电网的自动化及管理系统。国外（尤其是欧美）的配网自动化项目基本属于这类系统。国内大中型供电企业已开始应用。,国内配网自动化的三种实现形式,6,组合式主站的实现形式,组合模式：,调,/,配一体化；,调,/,配,/,集控一体化；,调,/,配,/,集控,/GIS,一体化,配调自动化（,D-SCADA,）,统一的基本系统平台,配电自动化（,DA,）,变电站集控（,SCC,）,AM/FM/GIS,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,7,1.,电压型就地控制,馈线自动化的实现方式,故障隔离和自动恢复送电由开关自身完成，不需要主站控制，,因此在故障处理时对通信系统没有要求，所以投资省见效快；,馈线自动化采用就地、集中两种方式实现。,配电主,干环路采用集中控制的方式，通过主站系统协调，借助,通信信息，实现控制；支线、幅射供电：采用就地控制,方式，局部范围内实现快速控制。,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,8,3.,光纤快速差动型,(,就地或集中,),系统具备专用的保护信息通道，,通过比较相连开关间流过的,故障电流来快速隔离故障，可以通过主站，可以通过局部范围内,的通讯共享来获取先相关的信息。,2.,电流型集中控制,采用配电自动化主站系统，加配电测控终端的方式实现。由终端设备检测电流以判别故障类型，故障信息传送到主站，由主站确定故障区段，然后由主站系统发遥控命令控制开关动作，完成故障隔离并恢复非故障区供电。,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,9,配网自动化的通信方式,配网通信系统一般可以分为两个层次，分别为配电主站到配电子站（配电汇接站）通信网络，配电子站（配电汇接站）到配电终端设备的通信网络。,配网主站和配电子站（汇接站）的通信一般利用现有骨干光纤通信网,;,配电子站（汇接站）到配电终端的通信网络受到各城市配电网发展不同的影响，目前采用多种通信技术组建，包括光纤专网、无线专网、无线公网、中压配电线载波等。,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,10,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,配电自动化建设的困惑,传统模式,(SCADA+DA+GIS),的局限性,GIS,系统的瓶颈,信息孤岛的无奈,管理功能的空白,11,强调监测,慎选控制,突出管理,分步到位,力求实用,下一步配网自动化系统的配置和实施原则,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,12,构建配网自动化系统的原则和目标,以覆盖全部配网设备为基本考虑；,以信息资源综合利用为重要手段；,以配网调度,/,生产指挥为应用主体；,以提高配网管理水平为主要目的。,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,13,1.,完全符合国际标准的系统构架和数据模型,2.,可以对超量实时数据进行准确可靠的处理,3.,具备基于配网拓扑的分析应用和实用功能,4.,针对配网调度的,“,实时作业管理系统,”,（,OMS,）,5.,采用信息交换总线实现与相关系统的互联,6.,采用各种通信方式的共同作用机制,先进配网自动化的主要特征,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,14,是否提高了经济效益？,是否加强了安全生产？,是否改善了客户服务？,是否提升了管理水平？,衡量配网自动化效果的四要素,为什么要搞配网自动化？,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,15,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,-,配电网自动化管理系统？,DMS=SCADA+DPAS+DA+DWM,其中：,DWM=AM/FM/GIS+OMS,OMS,（停电管理系统）,=,TCM,（故障接警管理）,+,SWITCHING,（操作票和工作票管理）,+,WFM,（工作流程管理）,+,MOBILE-COMPUTING,（移动办公管理）,按照,IEC 61968,规范的描述，广义的,DMS,系统还可以包括,CIS,（客户服务管理）、,LMS,（负荷管理系统）等。,16,全面遵循,IEC61970/61968,国际标准，以,SCADA,为基础，以停电管理为应用核心，覆盖全部配网设备，强调信息的共享集成及综合利用，涵盖整个配网调度指挥的全部业务流程，以实现高可靠性配网为目标，实现配网流程化的业务管理，全面提升配网调度管理水平，向科学化的管理要效益。,全新的设计理念,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,IEC 61970,标准框架,关注的重点是电网模型的描述及数据访问的标准化，即,CIM&CIS,IEC 61968,标准框架,关注的重点是各个系统之间的数据和信息共享以及相互之间的接口原则，解决信息“孤岛”问题,阐述了广义,DMS,系统的内涵和外延,17,数据仓库,变电站自动化系统,停电管理系统,配电网络,模型,输电网络,模型,采集装置,客户信息系统,VRU,AM/FM/GIS,配电自动化系统,人力资源系统,停电报告,基于中间件服务的集成总线,信息交换模型,工作管理系统,.,EMS,=,应用程序适配器,IEC 61968,的典型案例示意图,历史事件纪录,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,18,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,挑战：配网管理体制与模式众多？,解决方案：,体系结构上适应供电公司配网的不同管理模式，支持地配一体化管理模式，满足分散维护、集中调度管理,/,分散维护、分散调度管理，并支持管理体制间的平滑过渡,挑战：,GIS,应用瓶颈？模型维护的一致性？,解决方案：,基于,CIM/XML/SVG,的模型图形交换彻底解决不同接口模式下,GIS,系统和,DMS,系统的平滑数据交换,挑战：,配电网络巨大的数据量和频繁的更新？,解决方案：,网络模型动态变化管理机制,（红黑图）广域分布式数据采集网络,SCADA,19,OPEN-3200,配电网自动化管理系统一 系统设计理念,挑战：信息孤岛问题？,解决方案：,基于,SOA,架构的信息交换总线,IEB,解决各配网信息孤岛的信息交互与共享,挑战：配网应用软件实用化程度低？,解决方案：,以拓扑类应用为中心，突出其实用价值，把应用软件贯穿在日常配网调度工作中。支持地配一体化系统的高级应用软件设计。,挑战：配网调度管理功能空白？,解决方案：,配网调度作业管理覆盖全部配网设备，涵盖整个配网调度指挥工作流程，提高配网管理水平,20,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,5,、坚强智能配电网,4,、系统建设经验,3,、系统主要功能,2,、系统总体结构,1,、系统设计理念,21,OPEN-3200,配电网自动化管理系统二 系统总体结构,-,软件总体结构,集成总线,/,数据总线,CORBA,COM/DCOM,COM SETS,CIM/CIS/DataAccess,ODBC,Stored Procs,RPC,Links,外部数据源接口,XML/GML/COM/DCOM/CORBA,CIM/CIS,Internet,DataETL,Mobile Radio Drivers,Pager/Fax,WAP,WAVE,能量管理系统,EMS,管理信息系统,MIS,负荷管理系统,LMS,电力故障报修系统,TCM,配网图资管理系统,AM/FM/GIS,电力客户信息系统,CIS,应用层,配网潮流,配网状态估计,配网分析,工作管理,计算机辅助任务派遣,车辆定位显示,移动电脑管理,调度作业管理,操作票管理,故障停电管理,保电双电源用户,计划停电管理,故障报警与处理,DA,配网,SCADA/DA,数据采集,/,处理,调度监视与操作,服务组件适配器,数,据,仓,库,配网设备模型,检修管理数据模型,网络拓扑关系模型,电力用户关联模型,平台层,实时数据,规则库,配置数据,历史数据,计算模型,实时数据关系模型,实时数据,CIM,模型,安全服务,部门,/,人员管理,功能权限管理,公式计算,服务,组件层,冗余配置,资源监视,日志,/,打印管理,参数管理,任务管理,定时器管理,系统管理,公共显示模型,公共作图包,公共图元包,图形服务包,流程服务,表单定制,流程定制,流程驱动,/,监控,曲线工具,公共告警,信息检索,诊断调试,网络拓扑分析,数据库编辑,报表服务,22,OPEN-3200,配电网自动化管理系统二 系统总体结构,数据流,23,OPEN-3200,配电网自动化管理系统二 系统总体结构,典型应用案例,(,南京配网,),24,OPEN-3200,配电网自动化管理系统二 总体设计思路,典型应用案例,(,合肥配网,),25,OPEN-3200,配电网自动化管理系统二 总体设计思路,典型应用案例,(,秦皇岛配网,-,奥运工程,),26,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,5,、坚强智能配电网,4,、系统建设经验,3,、系统主要功能,2,、系统总体结构,1,、系统设计理念,27,传统接口方案,EMS,LMS,DA,D_SCADA,TCM,CIS,MIS,GIS,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,1,信息集成与交换总线,EMS,LMS,DA,D-SCADA,TCM,CIS,MIS,GIS,I,E,B,遵照,IEC 61968,的接口方案,28,系统,A,系统,C,（客户）,C1,系统,D,（客户）,D1,数据仓库,E,（档案馆）,E1,D/D1,E/E1,C/C1,新系统,传统的,请求,/,应答通信方式,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,1,信息集成与交换总线,29,系统,A,（投递）,系统,C,（客户）,C1,系统,D,（客户）,D1,数据仓库,E,（档案馆）,E1,D/D1,E/E1,C/C1,IEB,（邮局）,系统,B,（客户）,C1,发送,(,投递,),给,C,D1,发送,(,投递,),给,D,E1,发送,(,投递,),给,E,基于,IEB,总线的,请求,/,应答通信方式,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,1,信息集成与交换总线,30,系统,A,系统,F,（客户）,系统,G,（客户）,数据仓库,H,（档案馆）,A/A2,A/A3,A/A1,新系统,传统的,服务端等待通信方式,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,1,信息集成与交换总线,31,IEB,（邮局）,T1,A,C,系统,（客户）,系统,（客户）,系统,（客户）,数据仓库,D,（档案馆）,综合数据平台,E,（档案馆）,系统,F,（出版社）,订阅（订阅）,注册（征订杂志）,E,发布,(,发行第一期,),T1,第一期,T1/,第一期,T1/,第一期,基于,IEB,总线的,发布,/,订阅通信方式,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,1,信息集成与交换总线,32,数据仓库,变电站自动化系统,配电自动化系统,配电网络,模型,输电网络,模型,客户信息系统,AM/FM/GIS,配调管理系统,人力资源系统,停电报告,历史事件,工作管理系统,EMS,IEB,信息交换总线,CIM,X.1,X.2,X.3,X.4,X.5,订阅方,CIM App,X.1 Y.1,X.2 Y.2,X.3,X.4,X.5,订阅方,CIM App,X.1 Y.1,X.2,X.3,X.4 Y.4,X.5 Y.5,订阅方,CIM App,X.1 Y.1,X.2,X.3 Y.3,X.4 Y.4,X.5,订阅方,订阅方,:,几个应用程序适配器接受同样的消息,适配器,:,1,解析消息,2,翻译信息,3,调用相关应用,信息交换流程图,发布方,发布方,:,应用程序适配器,:,从应用程序或者数据库得到信息,信息翻译,(,如果需要,),成“公共语言”,(,一种规范数据模型,),把信息放入消息模板,发布消息,(,发送并且遗忘,不需要返回值,),Message Head,Message Bodies,Message Head,Message Bodies,发布方,订阅,订阅方,Message Head,Message Bodies,订阅,33,配,网,自,动,化,系,统,网段,网段,图形数据 拓扑数据,反向隔离 装置,实时数据,正向隔离 装置,统一接口规范：,IEC 61968/61970 CIM,GIS,平台,统一显示规范：,SVG,配网自动化运行参数维护及导入,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,2,成熟的,GIS,接口转换子系统,34,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,GIS,接口案例,-GIS,图形导入,35,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,GIS,接口案例,-GIS,图形导入,36,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,GIS,接口转换工程实用化案例,南京配网管理系统（,ARC INFO,平台）,合肥配网自动化系统（,Intergraph,平台）,乌鲁木齐配网调度管理系统（,ARC INFO,平台）,秦皇岛配网自动化系统（,ARC INFO,平台）,金华配网自动化系统,(GE SmallWorld,平台）,37,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,3,广域分布式数据采集,调度数据专用网,/,无线网络,/SDH,网,RTU/FTU/DTU/TTU,RTU/FTU/DTU/TTU,DMS,系统,前置服务器组,数采网,SCADA,服务器,历史服务器,主网,终端服务器组,各区局配网,前置服务器组,数采网,工作站,N,台,主网,网络通道,网络通道,专线通道,前置系统,各应用服务器,工作站,N,台,38,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,3,广域分布式数据采集,广域分布式数据采集,数据采集应用可以部署在任意位置,集中或分布式布置，所有前置服务器按地理位置划分为多组，组内以按口值班、负载均衡的方式工作，各组前置服务器内部的运行互相独立，不受其他组的影响，数据可共享至全网。,统一建模与数据共享,各区县配调可在当地进行所辖配网的建模，数据统一存储至主系统，同一个厂站只需在一侧一次建模，全网共享。同时，也支持在任意节点访问系统数据库中的任意数据。,39,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,3,广域分布式数据采集,广域责任分区,系统具备广域责任分区功能，可以将各厂站馈线或设备划分在不同的责任区域，市配调及各区县配调根据管辖范围的不同各自对应一个或多个责任区域。各节点的监控人员只能操作所辖范围内的设备，无关的数据将被有效隔离，监控人员可以高效、安全的使用系统；各节点的维护人员也只能对所辖范围的数据进行维护，系统的数据安全性、运行可靠性可以得到有效保障。在管辖范围调整后，广域责任分区可以在线灵活调整。,在对信息进行了有效的分流和分层处理之后，网上的报文流量大大减轻，响应速度得到相应的提高，从而整个系统的性能和信息吞吐量也相应的得到了提高。,40,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,3,广域分布式数据采集,大数据量处理方面的优势,系统具有至少,80,万点以上的系统设计容量。,在配网主站性能测试中，测试系统实际通讯厂站,2000,个，数据库容量,81,万点，其中遥测,27,万点、遥信,54,万点性能测试时所有,2000,个厂站每,30s,产生,4,个变位遥信，共,8000,个，即平均每秒产生,267,个变位遥信，同时，所有厂站上送变化遥测，在此情况下，系统性能良好，变化遥测、变化遥信都能在,2s,内在画面上反应，且能进行画面遥控操作。,41,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,4,配网实时监控与操作,完全继承,EMS/,集控系统,SCADA,的所有功能和特色,网络,SCADA+,多数据源,+,全景,PDR,责任区管理软件实现信息分流、报警分流、权限分流等,实现了配网运行状态的智能监视与分析,:,电能质量的监视分析,配电网特有的一些操作和功能，如拆搭头、跳线、短接等，实现图形快速查询和设备定位功能,实现系统联络图（大图）和线路单线图（小图）的自动对应和同步操作,所有操作都可以在现实模型的实时态（,SCADA,）、现实模型的模拟态（,SCADA_SIM,）以及未来模型（,SCADA_RED,）下进行,基于地理图的,SCADA,应用,42,OPEN-3200,配电网自动化管理系统,4,实时监控与操作,-,智能监视与分析,43,联络图上展现了主线的连接方式，忽略了很,多细节。设备和设备间用自然导线段来连接。,线路单线图上展现了所有的连接细节，包括杆塔,和架空线,/,电缆。设备和设备间用馈线段来连接。,根据拓扑连接，自动对应,OPEN-3200,配电网自动化管理系统大小图,