渭南智能配用电系统建设远景思路和实施方案911孙修改文档格式.docx

1、3.4 兼容已有集抄及营配自动化管理系统 12四、方案实施 124.1实施思路 124.2实施计划 13五、结束语 13 本方案结合现状、面向未来，站在未来智能电网发展和建设的全局战略角度，既考虑到当前的需求，又兼顾未来的发展，系统地阐述渭南供电局“坚强智能电网”中智能变、配、用三个环节的建设远景思路，提出了智能配用电系统建设方案。本方案设计时，尽量考虑到方案的柔性和可扩展性，以便新技术和新思路的出现,能快速、无缝地融入本方案。1、概述本节主要阐述“智能变电站”、“配电自动化系统”、“用电信息采集系统”和“智能电网”的建设背景，同时对渭南蒲城的现状进行简要分析。1.1 背景介绍数字化变电站近年

2、来在国内已经作了很多的试点，所建数字化变电站数字化程度参差不齐，但数字化并不等于智能化，数字化是指实现的技术手段，强调的是以数字方式交换信息；智能化是指设备的功能，强调在线监测、数据分析和自动执行，数字化是智能化实现基础。国网公司已组织制定了智能变电站技术导则框架，为未来智能变电站建设提供了技术支撑。在配电自动化方面，作为智能配电系统技术基础的配电自动化和配电管理系统在我国经过近十年的发展，技术取得了长足的进步，配电自动化系统得到了初步应用，但存在配网自动化应用范围小且实用化水平偏低、配电网自动化并不适应未来坚强智能配电网特征等问题。国家电网公司已组织制定了配电自动化技术导则和配电网调控一体智

3、能技术支持系统功能规范。用户用电信息采集系统主要通过对购电信息、供电信息、销售信息三个环节的实时采集、统计和分析，实现对关口、专变、公变、低压用户的“全覆盖、全采集、全预付费”，实现国家电网公司、网省公司层面的信息共享，达到购、供、售电环节的实时监控，落实“精益化管理”，逐步建立适应市场变化、快速反映客户需求的营销机制和体制。全面建设电力用户用电信息采集系统，是公司推进数字化电网建设的前提，是公司信息化建设和营销计量、抄表、收费标准化建设的重要基础。国网公司2008年明确提出，大力建设和推广电力用户用电信息采集系统，实现公司经营范围内用电客户“全覆盖、全采集”，促进营销计量、抄表、收费标准化建

4、设，提升服务能力。并于2008年10月份启动了用电信息采集系统建设相关专题项目研究，先后起草了用电信息采集系统相关功能规范和标准（目前正在起草制定，尚未颁布）。2009年2月在全球掀起“智能电网”的讨论高潮，国网公司积极响应，确定了建设“坚强智能电网”的发展战略目标，制定了智能电网关键技术研究框架，发布了“坚强智能电网”的发展规划，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度六大领域全面推进智能电网研究和试点工作，用电信息采集属于其中“智能用电环节”首要推进项目。为了贯彻落实国网公司建设统一坚强智能电网的战略目标，加快新型农网建设，更好的服务于新农村建设，国网公司农电部组织起草了农网智能化建设研究报

5、告，阐述了农网智能化建设的方向和目标。1.2 现状分析近年来，蒲城电力局在建设网架坚强、可靠运行的配电网方面开展了大量的工作，农村电网的供电能力、供电可靠性、电网的技术装备水平大大提高，电网布局趋向科学合理，网架结构发生了根本性变化。他们提出的“实现蒲城数字电力”的企业发展战略，为智能农网做出了许多建设性的探索。目前运行的集抄及营配自动化系统、农电客户服务支持系统、银电联网系统、负控系统、营业厅服务支持系统、农电信息管理系统、绩效管理系统、ON2000调度系统、TAS故障诊断及运行监控系统、地理信息系统等，为打造以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能农网建设进行了有益探索。蒲城集抄及营配自动

6、化管理系统是以计算机应用技术、数字通讯技术、低压电力载波传输技术为基础的大型信息采集处理系统，它是由电表（无线网络表、485总表及载波电度表）、集中器、计算机和后台软件及等部分组成。系统建设自2008年9月开始实施，工程总投资6200余万元，已实现900个台区，客户单相表计98000块、三相计表9800块的集中抄收。鉴于渭南蒲城目前的现状，尚未开展数字化变电站的研究和建设工作，因此不具备智能变电站建设的基础，可遵循国网公司制定的智能变电站技术导则框架逐步开展这方面的研究和试点工作。配网自动化建设不能照搬已有的系统建设方案，功能应覆盖全部配网设备实现馈线自动化、设备状态监测和故障处理，系统应符合

7、国际标准的系统构架和数据模型体，达到支撑智能配网管理的目标。“用电信息采集系统”和“坚强智能电网”项目是国网公司前后间隔时间很短分别提出的大项目，在智能电网关键技术研究框架用电环节中提出了“深化电力用户信息采集系统研究”，因此两者不是矛盾关系，更不是排斥关系，不会因为智能电网的建设而推倒用电信息采集系统的建设。二者是相辅相成的关系，用电信息采集系统的建设是智能电网建设的一个环节和坚实基础，智能电网对用电信息采集系统提出了更高的需要“深化”的要求。在用电信息采集系统建设中，不能完全照搬国网公司目前制定的用电信息采集系统建设模式和技术方案，应在满足国网公司用电信息采集系统技术要求的前提下，以面向智

8、能电网发展的角度出发，兼顾以前历史和未来发展两个因素，即向前兼顾已建的大规模集抄及营配自动化管理系统，向后兼顾未来智能电网的建设要求。二、 建设思路渭南供电局智能配用电系统建设远景思路：以实现配电网“可靠、安全、经济、高效、清洁”为项目驱动点，以国网公司“智能电网关键技术研究框架”和“农网智能化建设研究报告”为方案参考点，以“电力流、信息流、业务流高度一体化融合”为系统支撑点，以实现“信息化、数字化、自动化、互动化为系统特征点，以实现电网“柔性自愈”和“优化运行”为目标落地点，充分设计和利用“柔性电力体系和开放通信体系”模式，先期以配网自动化系统和用电信息采集系统建设为主线，以兼容已有集抄及营

9、配自动化管理系统和融入智能电网最新技术元素为辅线，完成智能配用电系统柔性格局的布置。其次，以研究、攻关和试点智能配用电系统关键技术为突破口，先易后难、分步实施，完成智能配用电网系统柔性格局的充实，遵循“统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进”的实施原则，最终实现智能配用电系统的建设。本建设方案按照上述思路展开，具体含义解释如下：（1）配电网“可靠、安全、经济、高效、清洁”是智能电网要实现的目标，任何系统的概念、目的和技术方案的提出，都要有利益的驱动点，智能电网从国家利益出发，期望电网节能减排、提高能源利用效率并提供清洁能源，从国网公司利益出发，期望电网运营可靠、安全、经济。因此，智能配用电系统

10、建设中，立项的出发点应围绕这个目标展开。（2）“智能电网关键技术研究框架”和“农网智能化建设研究报告”是智能电网建设中应当遵循的框架和参考的指南，但不能照搬，而应因地制宜、灵活变通。（3）“电力流、信息流、业务流高度一体化融合”是实现智能电网的支撑点，是从生产全流程的角度考虑数据采集和使用，实现横向共享、上下贯通一体化，达到信息化与电网的高度融合，满足业务变化和支持新的智能电网业务应用。（4）“信息化、数字化、自动化、互动化是智能电网特征的一种体现形式，也是智能电网实现的基石。（5）“柔性自愈”和“优化运行”是“可靠、安全、经济、高效、清洁”目标的体现，也是智能配用电网建设的落地点。所谓柔性自

11、愈是指多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和配电网故障发生时，快速检测、定位和恢复供电。优化运行是指梳理和完善业务流程，实现资源优化调配，提高资产运维和管理水平，减少电力损耗，使电力生产和资产利用更加高效。（6）“柔性电力体系和开放通信体系”是智能配用电系统建设中遵循的主旨，“柔性电力体系”主要解决配用电网中多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入问题，“开放通信体系”主要解决系统、设备的一体化、开放和互操作等问题。“柔性电力体系和开放通信体系”是智能配用电网系统柔性扩展、充实的基础。（7）“配网自动化系统”的建设应遵循配电自动化技术导则和配电网调控一体智能技术支持系统功能规范，应依据国际标准

12、的系统构架和数据模型体建立起智能配电网实时全景模型，实现配电网自愈功能和高级应用功能。（8）“用电信息采集系统建设”应满足国网公司用电信息采集系统建设模式和技术方案要求，设备技术参数遵循国网公司用电信息采集系统相关标准和规范。（9）兼容已有集抄及营配自动化管理系统。以最低风险改造建设不久的集抄及营配自动化管理系统，使该系统可以无缝接入新的用电信息采集系统。可通过建设原有集抄及营配自动化管理系统和新建一体化业务支撑平台专用接口无缝集成。也可以通过改造原有集抄及营配自动化管理系统的集中器，无缝接入新建的一体化采集平台。建议第一步先采用第方案。（10）融入智能电网最新技术元素。在先期配电自动化系统和

13、用电信息采集系统的基础上，可融入智能电网最新技术元素包括： 用户互动功能，实现大用户单独互动、居民用户集中互动功能，具有电网信息发布功能，以提高供电服务水平和质量，拓展用电增值服务。 用电安全监测管理功能，实现台区到用户三级漏电监测和管理功能，提高用电安全管理水平。 智能一体化配电终端（涵盖集中器功能），解决配电台区设备（变压器、开关）状态监测、无功本地远程控制投切、谐波监测和治理、三相不平衡治理等问题，提高供电质量和可靠性。 配电线路故障在线监测功能，解决故障点迅速查找问题，缩短故障查找时间，提高了供电可靠性。 建设配用电网公共信息模型和标准总线访问接口平台，解决配用电四化的一体化、开放和互

14、操作等核心问题，实现电力流、信息流和业务流的融合贯通，有利于业务系统的兼容和拓展。（11）研究、攻关和试点智能配用电系统关键技术 数字化、智能化变电站技术研究，研究数字化变电站一次和二次智能装置，研究已建传统变电站数字化改造技术，探索数字化变电站工程应用模式，最终建设智能化变电站。 面向智能配电多点分散的低成本可靠混合通信技术研究，探索解决配电网多点分散通信技术的难题，为智能配用电网发展奠定基础。 低压分布式能源接入电网研究，遵循IEC61850-7-420标准，研究分布式能源和微网控制、保护及接入技术，分布式能源能量管理技术和能源互动技术。 参照“智能电网关键技术研究框架”和“农网智能化建设

15、研究报告”展开相关关键技术的研究。三、方案介绍基于上述所阐述的建设思路，提出下图1所示的总体解决方案，具体介绍如下： 其它扩展业务系统95598系统营销管理系统生产管理系统资产管理系统地理信息系统IEC61968通用总线接口专用接口故障指示器微功率无线网络通信前置机线路故障采集终端RTU智能终端远程互动专变智能配电终端（集中器）公变智能配电终端（集中器）DTU智能终端本地互动计量和监控终端RS485居民集中互动终端采集器FTU智能终端分布式能源大用户互动终端大用户电表居民户表图.渭南蒲城供电局智能配用系统总体设计方案3.1 配网自动化系统建设依据国家电网公司组织制定的配电自动化技术导则建设，选

16、择第种实现模式：集成型，即“配电自动化系统具备完整的SCADA功能和FA功能，能够通过主站和终端的配合，实现故障区段的快速切除与自动恢复供电，且能通过信息交换总线或综合数据平台技术，与企业内各个与配电相关的系统实现互连，整合配电信息，外延业务流程，扩展和丰富配电自动化系统的应用功能，支持配电调度、生产、运行以及用电营销等业务的闭环管理，为供电企业的安全和经济指标的综合分析以及辅助决策服务。”图.集成型配电自动化方案3.2 用电信息采集系统建设（1）居民用电信息采集采用集中器+采集器+电表实现，采集器与电表之间采用RS485总线通信，采集器与集中器之间通过微功率无线网络通信，集中器到前置机的远程

17、信道可采用专用光纤/无线公网GPRS/无线专网/中压电力线载波方案。（2）大用户用电信息采集采用带远程通信接口的专变采集终端实现。远程信道远程信道可采用专用光纤/无线公网GPRS/无线专网/中压电力线载波方案。（3）一体化采集平台。建立在分布式实时数据库平台之上，通过其服务端、客户端及各种数据采集接口的协作，以目录服务为核心，用高效和可靠的手段从现场收集大量的实时生产数据，并保存起来。（4）一体化业务支撑平台。即用电信息的主站系统，主要包括基本功能及扩展功能等。基本功能主要覆盖了营销业务应用的电能信息采集业务，包括采集点设置、数据采集管理、控制执行、运行管理、现场管理、辅助功能、公共查询等，还

18、可以提供营销业务应用之外的扩展功能，如配电业务管理、线损分析、电量统计、决策分析、增值服务等功能。3.3 融入智能电网最新技术元素（1）采集器通过RS485接口采集居民用户漏电流大小，公专变智能配变终端通过RS485接口采集总保漏电电流大小。（2）大用户互动终端与专变采集终端通过微功率无线网络实现本地和远程互动，具体互动内容： 实时或者间隔显示目前专变的运行数据，包括电压、电流、有功、无功、功率因素等； 实时或者间隔显示当日用电量/当月用电量； 实时或者间隔显示用电异常告警信息； 主站可随时发布信息到互动终端：停电通知/欠费提示等信息；（3）居民用户互动终端通过微功率无线网络的转发实现远程互动

19、，具体互动内容包括：停电通知/某些用户欠费提示等信息； 主站可随时发布用电增值服务信息到互动终端；（4）公、专变智能配变终端，涵盖用电信息采集终端（集中器）的功能，实现保护、测量、控制、事件顺序记录和通信一体化，解决无功本地远程控制投切、谐波监测和治理、三相不平衡治理等问题。（5）新型数字化故障指示器集成了通信功能，且采用太阳能电池板取电和锂电池或大电容存储的方式为故障指示器供电，故障指示器通过微功耗无线网络传输数据到线路故障采集终端，采集终端通过专用光纤/无线公网GPRS/无线专网/中压电力线载波方式传输数据到系统处理主站，可解决故障点迅速查找问题，缩短故障查找时间。（6）研究智能配用电网数

20、据模型无缝交换技术，基于IEC61970和IEC61968标准建立智能配用电网实时全景、无缝交换的数据模型和统一标准的外部交互接口总线。3.4 兼容已有集抄及营配自动化管理系统（1）建设原有集抄及营配自动化管理系统和新建一体化业务支撑平台专用数据交换接口，实现两个系统的无缝集成；（2）新建智能用电信息采集系统运行完善后，可采用更新原有集中器程序的方式接入到新建一体化业务支撑平台； 但以上两种方案都无法在原有系统基础上完整融入智能电网最新技术元素，只能逐步再更新。四、方案实施4.1实施思路（）规划试点（20092010）：在渭南蒲城的城区和农村各选择一条10KV馈线（含供电范围内的所有台区及用户

21、），作为智能配用电系统试点区域，实施本方案提出的配电自动化系统和用电信息采集系统（含智能电网新技术元素和兼容已有集抄及营配自动化管理系统），完成智能配用电系统柔性格局的试点。（）深化推广（20112013）：在完成先期试点的基础上，组织评估，依据系统运行状况，完善系统功能和标准规范, 同时局部突破智能配用电系统关键技术（如智能变电站技术），总结经验并深化系统和应用，在渭南蒲城全面建设智能配用电系统，覆盖城乡所有配电网，完成智能配用电系统柔性格局的布置。同时在渭南所管辖其他县局推广应用蒲城的智能配用电系统。（）引领提升（20142020）：突破所有智能配用电系统关键技术，依托已建智能配电网系统的

22、柔性格局，展开局部的技术优化提升工作，实现智能配用电系统柔性格局的充实，使整体水平处于国网公司智能电网建设的前列，同时引领智能电网的建设方向。4.2规划试点阶段实施计划序号阶段时间段任务目标1试点方案编制和审核2009.9.102009.10.20完成方案思路报送省公司审核，进一步对该方案进行详细设计和可行性论证；2009.10.202009.10.31对详细设计方案进行评审并修改完善；2实施准备和系统开发2009.10.252009.10.31选好试点区域，做好现场调查和材料准备工作。确定好系统主站及设备开发商，启动系统开发工作和研究工作2009.10.252009.12.31完成所有开发任

23、务，具备项目实施条件3工程建设实施2010.1.112010.4.16启动现场电能表更换、安装采集终端等设备，启动系统调试工作4总结评估和完善2010.5组织评估，依据系统运行状况,完善系统功能和标准规范,撰写总结报告,准备验收五、结束语 本报告提出的智能配电网建设远景思路和试点方案，既有继承又有创新，面临的任务也是比较艰巨的，但是方案的建设成功，既能为我省的智能电网和用电信息采集系统建设起到铺路石的作用，同时也为国网公司范围内推广应用智能电网起到很好的借鉴作用，达到试点示范的效果。国网公司规划智能电网的建设至2020年完成，在这期间，随着科技的进步，肯定会出现更先进的技术和方案，因此在思路确定和方案制定中考虑了其柔性和可扩展性，以便新技术和新思路的出现,能快速、无缝地融入本方案，对本方案进行修订和完善。