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浅谈配电管理系统的功能设计

   日期:2013-03-23     来源:工控之家网    作者:工控之家    浏览:23    评论:0    
摘要: 从配电管理系统(DMS)的定义及项目实施目的出发,对DMS系统实施的设计原则、应用范围和其功能设计进行了论述,是宁波城网改造项目中所进行的该系统国际招标、谈判等工作的一个阶段性技术总结。

关键词: 配电管理系统; 调度自动化系统; 配电自动化; 地理信息系统
     
1 DMS系统特点
  
    配电管理系统(DMS)是包括了输配电网、配电站、变电所、地方电厂及用户的自动化综合体系,具有监视、控制、保护和管理等基本功能。系统的构成在功能和硬件特点方面大致为:①DMS的功能是分布在许多数据/应用服务器和工作站上,服务器和工作站通过计算机网络互联;②DMS系统是一个实时监控和离线管理相结合的系统,DMS系统的安全性要求很高;③系统将电网设备数据和用户数据、实时数据和历史数据、电网图形和地理图形、图形与数据结合在一起,要求有很高的集成度;④适应配电系统现代管理的要求,有一套完整的支持配电系统管理的功能;⑤分布的开放式计算机网络系统,各个模块及其功能与实时数据采集和信息更新能相互配合;⑥可扩充的模块化设计。

2 DMS系统的配置
  
    2.1系统基本要求 

    DMS应由一个安全可靠、能提供各种高级服务、以及能为各种应用的实施和执行提供功能强大、开放式的基础平台和运行在该平台之上的多个相对独立的应用子系统组成,是一个符合配电系统现代化管理要求的、分布式、开放式、模块化、可扩充的自动化系统。基础平台除提供基本的硬件技术和操作系统内核这一基本服务外,还能提供诸如数据库系统、信息传递、人机界面、实时环境应用程序、地理环境应用程序等基础服务以及与其他系统的接口。基于基础平台之上的各应用子系统包括:配电自动化(DA)、故障投诉管理(TCM)、配电网地理信息系统(GIS)、配电网分析软件、配电工作管理系统、配电网的SCADA系统、电量计费等,同时还应和已有的系统进行接口,如MIS系统。这些子系统之间在开放系统结构(OSA)基础上实现有机的横向和纵向的集成,形成一个完整的DMS系统。同时DMS系统应具有适应电网逐渐发展、控制与管理相结合的特点。系统应该做到每一个功能模块的维护和扩展对其余模块的影响都最校这就要求硬件设备、操作系统、网络互联、人机通信、数据库管理等必须采用国际标准或事实上的工业标准。整个DMS系统具有完全开放的系统体系结构。还应考虑不同操作系统共存于一个DMS中;网络互连采用TCP/IP;采用应用编程接口(API)实现系统的扩充;采用成熟的数据库接口技术(ODBC)完成数据交换;人机接口采用X-WINDOW或NT平台。   

    2.2系统中各部分简述
  
    DMS系统主要由文件服务器、数据库管理服务器、应用服务器、GIS服务器、配电工作管理服务器、TCM服务器、网络管理工作站、调度员工作站、通信服务器、GIS工作站、配电工作管理工作站、TCM工作站、DTS工作站(OPTION)、会议室演示工作站、操作基地工作站、供电局(包括用电管理所)工作站、报表工作站、局长工作站、总工工作站、工程师工作站、电网运行工作站、网络存贮设备、打印机、绘图仪、网络设备及卫星定位时钟等组成。
  
    2.2.1服务器
  
    ①文件服务器主要承担系统的域名管理和文件服务的协调管理。②数据库管理服务器在分布式网络中,承担实时和历史数据库的管理、协调及维护,为工作站及配电网分析软件提供数据支撑。③应用服务器承担地区电网和配电网的SCADA功能和配电网分析功能。④GIS服务器承担GIS的数据管理和GIS信息的存储。⑤配电工作管理服务器承担配电设备数据的管理以及支持配电工作管理软件的运行。⑥TCM服务器承担用户投拆信息和事故处理信息的管理、用户信息的存储以及支持TCM软件的运行。
  
    2.2.2工作站
  
    ①网络管理工作站承担网络的监视、管理及协调。②调度员工作站是DMS系统主要的人机界面,为电力调度员监控管理电网提供手段,应用于市区配电网及相关地区电网的调度管理。③通信工作站用于采集110 kV及以上变电所、SCS操作基地、地方发电厂、直供高压用户的实时信息,并具有接收GPS卫星时钟,确保系统时钟唯一性的功能;用于采集110 kV及以下变电所站内自动化或RTU实时信息;用于采集配网FTU实时信息;用于DMS系统向被控对象下行控制命令;用于和远程省调、县调的信息交换;用于拨号RTU的信息采集。通信工作站具有互为热备用功能(包括调制解调器)。④GIS工作站用于地理基础信息的建立及管理。⑤配电管理工作站用于配电的工作管理和设备管理、维护。⑥TCM工作站用于故障投拆及处理情况响应的管理。⑦DTS工作站(OPTION)用于调度员的模拟培训。⑧会议室演示工作站用于事故分析、系统演示等。⑨工程师工作站用于系统维护和新应用程序的开发。⑩报表管理工作站用于各种运行、试验和管理报表的编辑、修改和管理。?B11?操作基地工作站、供电局(包括用电管理所)工作站用于SCS操作基地、供电局的实时监视,局长工作站、总工工作站、电网运行工作站分别为局长、总工、电网运行工程师提供必要的信息。 
  
    2.2.3网络结构
  
    DMS系统计算机网络是一个物理上星形结构的快速交换式以太网。服务器和一些工作站连接在100 M端口上,其它工作站连接在10 M端口上,网络应采用双网冗余的技术,100 M端口的网络介质应采用光纤。DMS系统和买方的系统(如MIS等)采用路由器进行连接。
  
    另外还可根据需要在网络上添加工作站,为此应特别重视网络的互连和端口的数量。随着配网自动化实施范围的扩大,FTU信息必将呈几何级数增加,为合理组织实时信息系统,信息分层分流是宁波配网自动化的今后设想,将远程工作站升级为子配电集控中心是合理的方案。
  
    2.2.4网络延拓
  
    由于DMS是集成配电管理各个子系统、同时协调实时与历史信息的计算机网络系统,考虑实时数据的安全性及可靠性,通过适当的网络技术实现向买方相关系统、软件和硬件的网络延拓,从而实现系统集成、资源共享。应考虑好网络协调软件和相应的接口技术支持。所谓相关系统、软件和硬件是指:负荷管理系统(LMS)、用电营业管理系统(CMS)、管理信息系统(MIS)、省电力调度中心(简称省调)、县电力调度中心(简称县调)、调度模拟屏、地区电网分析软件和配电网规划软件(PSS/U)。

3 DMS系统功能构成
  
    3.1配电自动化系统(DA) 

    配电自动化系统(DA)的实施旨在提高城市电网配电可靠性和管理水平。配电自动化系统DA作为DMS集成系统中的一环,与其它相关系统的数据流向大致为:DA从FTU、用电营业管理、负荷管理系统等获取配电网信息,形成实时数据库和历史数据库,TCM弥补实时信息的不足,GIS则为DA提供地理信息背景、离线图形数据和设备参数等。反之,DA又为TCM、GIS等系统提供配网实时运行参数、事故、停役等信息。配电自动化系统(DA)应包括配电远方终端(FTU)、配套的10 kV柱上负荷开关、环网开关柜、通信通道以及相应的功能软件。
  
    3.2地理信息系统(GIS)
  
    GIS用来形成一个具有空间概念(地理环境信息)和基础信息(电网资料)的分层管理的基础数据库。既能方便地查询和管理,又为电网运行管理提供一个有效的、能操作的具有地理信息的网络模型。对配网设备的资产、设计、施工、检修等进行有效的管理,为配电管理系统提供基础数据库平台,支持系统应用软件的开发和其它子系统功能的实现,如配电自动化系统(DA)、故障电话投诉系统(TCM)等。
  
    3.3配电工作管理(DWM)
  
    配电工作管理是在GIS数据库平台上,借助GIS技术,进行日常的配电管理,包括配电网运行管理、配电网档案和统计管理、配电工程设计、配电网施工计划和工作管理等,并延伸出辅助应用,使之与用电营业管理系统(CMS)中营业业扩流程衔接,实现真正意义上的以业扩为主线的营配合一管理。
  
    3.4故障投诉管理(TCM)
  
    受理用户的各种故障投诉,以及相应的用电问题解答。同时又可弥补DA系统实时信息采集覆盖的不足,作为故障判断的辅助手段。
  
    3.5配电网分析软件
  
    根据电网的需要,在DMS中集成一些配电网分析软件:配电网络建模和拓扑、负荷建模和校准、配电潮流、网络结构优化和重构、调度员的仿真培训(OPTION)等,以提高调度员对配电的分析和监管手段。
  
    3.6配电SCADA
  
    配电调度中心主要作用于变电所、大用户、配电网及相关的地区电网,进行实时监控和数据采集,并集成相应的配电网分析软件,具有监控变电所站内自动化和配电网自动化功能,满足电网调度业务管理需要。
  
    3.7电量计费功能(EET)
  
    电量计费系统的开发,为实现地方电厂竞价上网准备技术手段,通过经济手段管理地方电厂,更好地实现对电力资源的优化配置,降低上网电价及运行成本。系统具有对远方厂站计量终端进行分时段电量采集、统计和计算等功能。对不同时段的电量进行不同价格计费;统计和分析不同时段、不同电价结构的发电量和用电量变化情况;为经济调度提供实时分析数据。

    参考文献

    〔1〕王明俊.发展中的配电系统自动化[J].电力自动化设备,1999,19(3):1~4
    〔2〕周昭茂,邵源.配电综合自动化系统探讨[J].电力自动化设备,1997,17(4):7~9

 
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