配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)，其包括配電自動化管理分系統(tǒng)、架空線路網(wǎng)絡(luò)，配電自動化管理分系統(tǒng)包括：配電主站，包括多個采集裝置、公網(wǎng)采集服務(wù)器以及形成一通信網(wǎng)絡(luò)的操作工作站、服務(wù)器、維護工作站、接口裝置、專網(wǎng)采集服務(wù)器、物理隔離裝置，專網(wǎng)采集服務(wù)器與一采集裝置倆接，公網(wǎng)采集服務(wù)器連接于物理隔離裝置與另一采集裝置之間；多個功能管理支系統(tǒng)，與配電主站的接口裝置通過另一物理隔離通信連接；通信專網(wǎng)，與配電主站的一采集裝置連接；通信公網(wǎng)，與配電主站的另一采集裝置連接；配電子站；多個配電終端。本實用新型可以根據(jù)需要對配電網(wǎng)絡(luò)進行更有針對性的管理、便于農(nóng)村等偏遠地區(qū)實現(xiàn)配電自動化。
【專利說明】配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，多數(shù)配電網(wǎng)，特別是中國等發(fā)展中國家的配電網(wǎng)，存在的主要問題是:城市電網(wǎng)供電能力不足，不能滿足負荷快速發(fā)展的要求；電網(wǎng)建設(shè)與城市發(fā)展不同步；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，供電可靠性不高；電能質(zhì)量問題較嚴重；電網(wǎng)線損高。就具體數(shù)據(jù)而言，目前電力用戶的停電原因95%以上是由于配電系統(tǒng)故障造成的，電力系統(tǒng)的損耗有近一半產(chǎn)生在配電網(wǎng)。此外，快速發(fā)展的分布式電源(DER)的接入對配電網(wǎng)也具有多大的影響。
[0003]為了應(yīng)對上述問題，業(yè)界提出了多目標協(xié)同自趨優(yōu)配電理念。與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)相t匕，多目標協(xié)同自趨優(yōu)配電網(wǎng)具有以下功能特征:自愈能力、具有更高的安全性、提供更高的電能質(zhì)量、支持分布式電源接入、支持與用戶互動、對配電網(wǎng)及其設(shè)備進行可視化管理、更高的資產(chǎn)利用率、配電管理與用電管理的信息化等。多目標協(xié)同自趨優(yōu)配電網(wǎng)將使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的供方主導(dǎo)、單向供電、基本依賴人工管理的運營模式向用戶參與、潮流雙向流動、高度自動化的方向轉(zhuǎn)變，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟與社會效益。
[0004]但是，目前的多目標協(xié)同自趨優(yōu)配電網(wǎng)更多考慮城市用電特點，并未考慮農(nóng)村用戶比例較大的配電網(wǎng)特點，也未考慮未來純電動汽車和燃料電池汽車對電動汽車對配電網(wǎng)的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)，以使多目標協(xié)同自趨優(yōu)配電網(wǎng)自動化程度更高、能夠適用范圍更廣泛。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供一種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)，其技術(shù)方案如下:
[0007]—種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)，其包括用于數(shù)據(jù)采集與處理的配電自動化管理分系統(tǒng)、用于向農(nóng)村或城市郊區(qū)配電的架空線路網(wǎng)絡(luò)，所述配電自動化管理分系統(tǒng)包括:配電主站，包括多個采集裝置、公網(wǎng)采集服務(wù)器以及形成一通信網(wǎng)絡(luò)的操作工作站、月艮務(wù)器、維護工作站、接口裝置、專網(wǎng)采集服務(wù)器、物理隔離裝置，所述專網(wǎng)采集服務(wù)器與一所述采集裝置倆接，所述公網(wǎng)采集服務(wù)器連接于所述物理隔離裝置與另一所述采集裝置之間；所述配電主站用于配電SCADA、配電網(wǎng)分析應(yīng)用、配電運行與操作仿真、WEB發(fā)布、數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)服務(wù)；多個功能管理支系統(tǒng)，與所述配電主站的所述接口裝置通過另一物理隔離通信連接，用于利用所述配電主站的數(shù)據(jù)、向所述配電主站發(fā)送指令；通信專網(wǎng)，與所述配電主站的一所述采集裝置連接；通信公網(wǎng)，與所述配電主站的另一所述采集裝置連接；配電子站，連接于所述通信專網(wǎng)，與所述配電主站結(jié)構(gòu)相同，用于使所述配電主站形成分區(qū)控制；多個配電終端，部分所述配電終端連接于所述配電子站，部分所述配電終端連接于所述通信專網(wǎng)，部分所述配電終端連接于所述通信公網(wǎng)。
[0008]優(yōu)選地，所述多個功能管理支系統(tǒng)包括上級調(diào)度自動化支系統(tǒng)、配電生產(chǎn)管理支系統(tǒng)、GIS支系統(tǒng)、營銷自動化支系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選地，所述架空線路網(wǎng)絡(luò)包括電源、線路、三根聯(lián)絡(luò)線和連接于所述線路上所述多個配電終端，所述線路的一端連接于所述電源，所述三根聯(lián)絡(luò)線根據(jù)所述多個配電終端數(shù)量、負荷性質(zhì)、線路長度和環(huán)境連接于所述線路的不同位置以將所述線路分成三段。
[0010]本實用新型配置了配電子站，可以根據(jù)需要對配電網(wǎng)絡(luò)進行更有針對性的管理，利用通信公網(wǎng)則可以降低配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，便于農(nóng)村等偏遠地區(qū)實現(xiàn)配電自動化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例的配電自動化管理分系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為本實用新型實施例的架空線路網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細說明。
[0014]本實用新型實施例包括如圖1所示的用于數(shù)據(jù)采集與處理的配電自動化管理分系統(tǒng)、用于向農(nóng)村或城市郊區(qū)配電的架空線路網(wǎng)絡(luò)等，當然還包括電纜線路網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)坐寸ο
[0015]如圖1所示，本實用新型實施例的配電自動化管理分系統(tǒng)包括多個功能管理支系統(tǒng)、物理隔離裝置2、配電主站3、通信專網(wǎng)51、通信專網(wǎng)52、通信公網(wǎng)53、配電子站6、配電終端71、配電終端72、配電終端73。其中，功能管理支系統(tǒng)包括上級調(diào)度自動化支系統(tǒng)11、配電生產(chǎn)管理支系統(tǒng)12、GIS支系統(tǒng)13、營銷自動化支系統(tǒng)14。配電子站6與配電主站3結(jié)構(gòu)類似，配電主站3包括采集裝置42、采集裝置45、公網(wǎng)采集服務(wù)器44以及形成一通信網(wǎng)絡(luò)的操作工作站31、服務(wù)器32、維護工作站34、接口裝置33、專網(wǎng)采集服務(wù)器41、物理隔離裝置43，專網(wǎng)采集服務(wù)器41與采集裝置42連接，公網(wǎng)采集服務(wù)器44連接于物理隔離裝置43與另一采集裝置45之間。配電終端71與配電子站6連接，配電子站6通過通信專網(wǎng)51與采集裝置42連接，配電終端72與通信專網(wǎng)52連接，配電終端73通過通信公網(wǎng)53與采集裝置45連接。
[0016]進一步具體而言，主站應(yīng)實現(xiàn)的基本功能如下:
[0017]一、配電SCADA(Supervisory Control And Data Acquisit1n,數(shù)據(jù)米集與監(jiān)視控制)。
[0018]數(shù)據(jù)采集:接收、處理不同格式的模擬量、狀態(tài)量、電能量和各類S0E。
[0019]數(shù)據(jù)處理:處理不同格式狀態(tài)量、處理各類模擬量、接收終端發(fā)送的電能量數(shù)據(jù)、處理接收到的事件順序記錄、支持專用通信網(wǎng)絡(luò)和公共通信網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式的信息接入和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
[0020]遙控:實現(xiàn)設(shè)備的單點控制、條件控制及序列控制等。
[0021]分區(qū)監(jiān)控:具備完善的信息分層、分區(qū)和分流功能。
[0022]人機交互:提供方便、直觀和快速的操作方法，具有多窗口顯示、菜單驅(qū)動，操作簡單、顯示信息準確等特點。
[0023]二、配電網(wǎng)分析應(yīng)用。
[0024]網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)估計、潮流計算、負荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
[0025]三、配電運行與操作仿真。
[0026]模擬任意地點的各類故障和系統(tǒng)的狀態(tài)變化；任意拉合開關(guān)進行模擬停電范圍的分析。
[0027]四、WEB發(fā)布。
[0028]五、數(shù)據(jù)交互。
[0029]六、通用服務(wù)。
[0030]為不同應(yīng)用提供統(tǒng)一的服務(wù)和管理，包括模型、圖形、數(shù)據(jù)庫、公式計算與統(tǒng)計、告警服務(wù)、曲線服務(wù)、報表服務(wù)、系統(tǒng)配置和管理等。
[0031]為了實現(xiàn)上述功能，配電主站3的配置原則如下:
[0032](I)硬件配置原則:系統(tǒng)硬件應(yīng)選用符合國際標準的、通用的計算機等硬件設(shè)備，并采用機架式安裝，關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)配置雙路獨立電源，滿足性能穩(wěn)定、維護方便和靈活可擴的要求。
[0033]服務(wù)器:可以包括SCADA服務(wù)器、歷史服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、WEB服務(wù)器等，運行應(yīng)用服務(wù)程序，完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、計算分析、服務(wù)提供等功能。
[0034]工作站:可以包括操作工作站、維護工作站、報表工作站等，運行用戶界面程序，完成系統(tǒng)的人機交互功能。
[0035]網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:主要包括主干交換機、數(shù)據(jù)采集交換機、WEB交換機、配調(diào)交換機、路由器等，負責系統(tǒng)各計算機設(shè)備間的通信連接。
[0036]安全防護設(shè)備:電力專用隔離裝置、縱向加密認證網(wǎng)關(guān)、硬件防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、安全遠程撥號產(chǎn)品等二次系統(tǒng)安全防護設(shè)備必須滿足《南方電網(wǎng)電力二次系統(tǒng)安全防護技術(shù)實施規(guī)范》中的設(shè)備選型規(guī)范要求。
[0037]時鐘同步裝置:采用冗余配置的全球定位系統(tǒng)(GPS)或北斗系統(tǒng)時鐘裝置為系統(tǒng)各節(jié)點提供統(tǒng)一的標準時間，時鐘裝置應(yīng)具備B碼時統(tǒng)解碼和網(wǎng)絡(luò)對時功能。
[0038]其他設(shè)備:根據(jù)實際需要，配置網(wǎng)絡(luò)打印機及其他必要設(shè)備。
[0039](2)軟件配置原則:主站軟件采用分層、模塊化結(jié)構(gòu)，通過應(yīng)用中間件屏蔽底層操作，可在異構(gòu)平臺上實現(xiàn)分布式應(yīng)用。軟件模塊滿足IEC61968 / IEC61970CM標準，接口應(yīng)滿足國家標準、行業(yè)標準或國際標準。
[0040]操作系統(tǒng):所選操作系統(tǒng)應(yīng)為具有開放性、高可靠性和安全、通用、成熟的產(chǎn)品，月艮務(wù)器宜采用UNIX或Linux操作系統(tǒng)，工作站宜采用Linux操作系統(tǒng)。
[0041]商用數(shù)據(jù)庫:系統(tǒng)根據(jù)需要采用通用、成熟的商用數(shù)據(jù)庫。
[0042]應(yīng)用軟件:應(yīng)用軟件實現(xiàn)配電SCADA、饋線自動化、配電網(wǎng)分析應(yīng)用、配電網(wǎng)操作仿真、WEB發(fā)布、數(shù)據(jù)交互等功能。所有應(yīng)用軟件必須在統(tǒng)一底層平臺實現(xiàn)，具有統(tǒng)一風格的人機界面。
[0043]配電子站6—般放置在變電站或大型開關(guān)站中，根據(jù)具體環(huán)境，其功能可以有所側(cè)重為通信子站或監(jiān)控子站。通信子站更多負責所連接配電終端的數(shù)據(jù)集中與轉(zhuǎn)發(fā)；監(jiān)控子站除負責所連接配電終端的數(shù)據(jù)集中與轉(zhuǎn)發(fā)外，還具備當?shù)乇O(jiān)控和區(qū)域故障處理功能。配電子站6可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置，此結(jié)構(gòu)滿足了未來電力用戶的多樣化需求，例如電動汽車增加導(dǎo)致的充電站增加、分布式電源增加等。
[0044]配電終端71-73的應(yīng)用對象主要有:開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、柱上開關(guān)、配電變壓器、配電線路等。根據(jù)應(yīng)用的對象及功能，配電終端可分為饋線終端FTU、站所終端DTU、配變終端TTU和具備通信功能的故障指示器等。配電終端功能還可以通過遠動裝置RTU、綜合自動化裝置或重合閘控制器等裝置實現(xiàn)。
[0045]如圖2所示，架空線路網(wǎng)絡(luò)包括電源81、線路82、聯(lián)絡(luò)線83、聯(lián)絡(luò)線84、聯(lián)絡(luò)線85和連接于線路82上的多個配電終端7，配電終端7包括圖1中的配電終端71-73。線路82的一端連接于電源81，聯(lián)絡(luò)線83、聯(lián)絡(luò)線84、聯(lián)絡(luò)線85根據(jù)多個配電終端7的數(shù)量、負荷性質(zhì)、線路長度和環(huán)境連接于線路82的不同位置以將線路82分成三段。圖2所示的架空線路網(wǎng)絡(luò)特別適合于城市郊區(qū)和農(nóng)村。對于城市郊區(qū)、農(nóng)村電網(wǎng)，主要向中等負荷密度區(qū)域供電，可以采取地下電纜和架空線路組成混合配電網(wǎng)系統(tǒng)，并且逐漸電纜化。在實際運行安排中，一般要將聯(lián)絡(luò)線打開，構(gòu)成輻射狀網(wǎng)絡(luò)運行。分段與聯(lián)絡(luò)數(shù)量應(yīng)根據(jù)用戶數(shù)量、負荷性質(zhì)、線路長度和環(huán)境等因素綜合考慮確定。
[0046]綜上所述，本實用新型可以滿足分布式電源、電動汽車增加的未來電網(wǎng)需求，可以利用通信專網(wǎng)、公網(wǎng)滿足配電網(wǎng)絡(luò)管理的通信需求。借此，本實用新型不但滿足未來電力用戶的多樣化需求，并且能夠為各種類型的客戶提供更高質(zhì)量的配電服務(wù)。
[0047]由技術(shù)常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內(nèi)或在等同于本實用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實用新型包含ο
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)多目標協(xié)同自趨優(yōu)系統(tǒng)，包括用于數(shù)據(jù)采集與處理的配電自動化管理分系統(tǒng)、用于向農(nóng)村或城市郊區(qū)配電的架空線路網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述配電自動化管理分系統(tǒng)包括: 配電主站，包括多個采集裝置、公網(wǎng)采集服務(wù)器以及形成一通信網(wǎng)絡(luò)的操作工作站、服務(wù)器、維護工作站、接口裝置、專網(wǎng)采集服務(wù)器、物理隔離裝置，所述專網(wǎng)采集服務(wù)器與一所述采集裝置倆接，所述公網(wǎng)采集服務(wù)器連接于所述物理隔離裝置與另一所述采集裝置之間；所述配電主站用于配電SCADA、配電網(wǎng)分析應(yīng)用、配電運行與操作仿真、WEB發(fā)布、數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)服務(wù)； 多個功能管理支系統(tǒng)，與所述配電主站的所述接口裝置通過另一物理隔離通信連接，用于利用所述配電主站的數(shù)據(jù)、向所述配電主站發(fā)送指令； 通信專網(wǎng)，與所述配電主站的一所述采集裝置連接； 通信公網(wǎng)，與所述配電主站的另一所述采集裝置連接； 配電子站，連接于所述通信專網(wǎng)，與所述配電主站結(jié)構(gòu)相同，用于使所述配電主站形成分區(qū)控制； 多個配電終端，部分所述配電終端連接于所述配電子站，部分所述配電終端連接于所述通信專網(wǎng)，部分所述配電終端連接于所述通信公網(wǎng)； 所述架空線路網(wǎng)絡(luò)包括電源、線路、三根聯(lián)絡(luò)線和連接于所述線路上所述多個配電終端，所述線路的一端連接于所述電源，所述三根聯(lián)絡(luò)線根據(jù)所述多個配電終端數(shù)量、負荷性質(zhì)、線路長度和環(huán)境連接于所述線路的不同位置以將所述線路分成三段。
【文檔編號】H02J3/00GK204089191SQ201420020429
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】梅曉輝, 劉孝剛, 常華, 李文泉, 段正玉, 馬靜, 馬偉, 胡詩堯, 高冰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司衡水供電分公司, 華北電力大學, 國網(wǎng)河北省電力公司