1沈兵兵配电自动化的技术标准引领与关键技术提升

配电自动化的技术标准引领与关键技术提升沈兵兵教授级高工全国电力系统管理及其信息交换标委会配网工作组主任江苏省配用电及能效工程技术研究中心常务副主任2016年8月4日目录1坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向IEC61968（DL/T1080）电力企业应用集成_配电管理系统的接口共有14+1个组成部分：1.接口体系与总体要求2.术语3.电网运行的接口4.台账与资产管理的接口5.运行计划与优化的接口6.维护与建设的接口7.电网规划的接口8.客户支持的接口9.抄表与控制的接口10.电网管理系统外部的接口11.电网信息交换模型（针对配电网的扩展）12.用例（USECASE）13.电网CIMRDF模型交换格式14.XML命名与设计原则61968–100实施协议子集1.1贯彻执行IEC61968国际标准IEC61968的编译完成情况：IEC61968（即DL/T1080）《电力企业应用集成_配电管理的系统接口》是系列标准，共有14个组成部分。经过近十年的努力，已经有7个部分翻译成中文并发布（包括第1~第4部分以及第9、11、13部分）；其中有的部分已经有第二版发布，如第1、第2部分，中文版也及时做了修订；IEC61968–100（Profile）是近年来新增的部分，定义了接口实施协议子集，可操作性和指导性很强，对61068的贯彻执行将发挥中要做用。1.2贯彻执行IEC61968国际标准（续）电力行业标准完成情况：DL/T721-2013《配电自动化远方终端》（已发布）DL/T814-2013《配电自动化系统功能规范》（已发布）DL/TXXXX《配电自动化技术导则》（已发布）DL/TXXXX《配电网运行控制技术导则》（即将发布）DL/TXXXX《配电自动化系统调试技术规范》（编制讨论中）DL/TXXXX《分布式馈线自动化功能规范》（编制讨论中）DL/TXXXX《分布式馈线自动化检测规范》（编制讨论中）1.3积极编制国家及行业有关标准有关国家标准编制进展情况：GBXXXX《配电信息交换总线技术要求》（待发布）该标准是第一部关于电力信息交换总线的国家标准，是按照IEC61968核心理念，针对中国应用的特点和要求而制定。该标准对IEC61968在我国深入贯彻和应用、对进一步明确交换总线在智能电网建设和电力企业信息化中的定位和作用有着重要意义。GBXXXX《配电智能终端技术规范》（待发布）该标准是海峡两岸智能电网共通标准，在基本的配电终端标准基础上，重点在终端的智能化应用上做了相关补充和定义，只要包括支持终端的即插即用、分布式馈线自动化功能等。1.4积极编制国家及行业有关标准（续）国网公司提出29项相关企业标准制定或修订：1.5及时新编/修订国网企业标准1.6及时新编/修订国网企业标准（续）有关针对性标准编制进展情况：Q/GDWXXXX《一体化配电台区典型设计》（已发布）针对传统配变台区二次装置品种多，安装凌乱、运维困难等情况，国网公司提出配变台区的一体化设计，不但将常规的低压开关、电能表、负荷控制终端、集中抄表器、负荷测录仪、谐波监测仪等进行规范设计安装，而且通过配变智能终端还可实现三相负荷自动平衡、智能充电桩管理、分布式电源系统管理、配变台区全景监测等功能。Q/GDWXXXX《配电线路故障在线监测终端技术规范》（待发布）针对大力度提升配电终端覆盖面且实现不停电安装的需求，同时解决小电流接地故障精确定位等难题，国网公司提出新型“二遥故障指示器”，即配电线路故障在线监测终端。该终端不但可以像故障指示器一样进行不停电安装，而且在传统的故障指示器的基础上增加了遥信、遥测功能，并通过单相故障时的快速采样和三相同步录波，将有关信息传送至主站，由主站综合其它信息来准确判断单相接地的区段。从而解决长期困扰电力系统的配电线路单相接地故障点的检测难题。目录1坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向2.1配电自动化的建设现状客户服务营销系统地理信息生产地调EMS用电信息配电网运行实时监控分布式电源接入运行控制配电网故障抢修指挥基于IEC61968的信息交互总线光纤网络无线通信柱上开关智能分界断路器环网柜/开关站分布式电源储能/微电网管理主站系统信息集成通信网络终端设备一次设备2.2配电自动化深化应用的关注点配电网架及设备的改造与完善加速扩大配电自动化终端的覆盖面配用电信息融合与综合应用配电数据的分析与应用分布式电源接入、控制与消纳配电一/二次设备的集成与融合配电网经济性运行（节能与能效管理）云大物移电网静态数据电网设备电网图形电网动态数据馈线FTU站所DTU调度自动化线路故障定位装置配电设备状态信息运维资源智能感知分布式电源即插即用配电网节能管理智慧园区综合管理服务平台分布式电源接入控制调配一体化技术终端即插即用技术新型配电主站技术单相接地故障处理配电运维检修管理配电自动化馈线自动化一二次融合技术信息业务交互集成新能源与智慧园区管理分布式电源集群控制智能家居/智能楼宇/智能小区用电信息采集系统便携移动式终端...完整的电气拓扑准确的设备参数标准的配用电模型全面的量测信息配电实物资产管理配电自动化运维配电智能巡检管理配网设备状态感知配网运行过程管控配电保供电管理电力移动作业应用智能控制智能运维配电抢修指挥管理智慧水务/智慧能源技术延伸2.3配电二次技术研究任务基于云计算的轻量级应用服务部署技术基于企业内部的私有云研究轻量级的应用服务部署技术，可以快速便捷将某类应用程序部署在云端，把经过筛选的应用程序作为服务提供给运维检修人员使用。沿用原有计算机系统B/S架构，布局采用分布式布局，通信采用基于XML远程调用方式。层次结构上分为IaaS层，服务部署层、服务调度层和用户接口层。IaaSInfrastructureasaServicePaaSPlatformasaServiceSaaSSoftwareasaService指令接收模块数据交换模块运行显示模块服务调度模块虚拟机调度模块数据信息存储模块计算资源存储资源虚拟机模板API接口2.4主站技术的研究与改进关键点采集架构数据同步架构云服务平台部署架构由单一的I区采集转变为多区、多源数据采集平台部署省级集中与地市分布相结合支撑高新能、多分区、多种传输方式由传统的I区向III区同步转变为双向同步数据吞吐量实时数据的处理量由100万上升为600万实时数据库由集中式实时库转变为分布式数据库消息机制由集中式应用服务转变为分布式并行计算及云应用服务2.5超大型配网主站的技术提升分区数据采集并行分析服务统一存储非结构化数据外部数据数据仓库数据集市数据挖掘数据计算分析模型模型中心结构化数据采集监测数据数据缓冲区统一视图区•配电网网架薄弱环节分析•配电网电压合格率统计分析•配电网线损分析•配电网供电质量管理•配电网供电可靠性管理•配变三相不平衡及重载分析预警•配电网设备运行水平评估•配电网设备缺陷管控•配电网项目精益化管理•工程质量在线管控•配电网供电能力评估与优化•配电自动化指标统计分析•标准化抢修管理•计划检修管理•配电终端管理动态远景规划经济运行安全风险评估全寿命动态评估投资分析与后评估供电能力评估高效运检III区应用分区数据采集分区数据采集2.6扩大和加强安全III区应用配用电标准化模型应用调度自动化配电自动化Pms2.0用电采集系统信息交换总线（模型标准化、运行数据标准化）配用电模型中心运行数据中心支撑接口适配接口适配接口适配接口适配数据发布综合分析应用设备使用评估配变重载分析多告警信号关联分析小电流接地选线应用配电自动化信息交互成果，研究营配调贯通的统一信息模型、数据交互技术与统一互操作体系架构，将标准化模型、运行数据存入公共模型中心、运行数据中心，形成模型拓扑完整、层次清晰、数据质量高的公共数据，促进自动化与信息化融合。2.7配电多业务集成协同技术研究移动应用平台服务器应用服务器GIS镜像服务器交换机数据存储服务器工作站工作站安全接入平台交换机SG186系统配电自动化系统生产管理系统地理信息系统用电信息采集系统安全接入平台运行模块服务移动接入网关应用服务器电信移动联通生产大区信息大区移动互联区配网抢修指挥平台NPCS8000配网抢修指挥核心应用专用终端交换机地市公司省公司国网（南呼中心）省95598配网抢修指挥平台智能移动终端PMS2.0故障抢修数据来源数据处理数据归档报修受理工单派发工单派发报修处理接单派工报修处理——到达现场报修处理——处理完毕工单签收到达现场处理完毕回单确认归档回单确认回单确认是否二次派单归档归档归档是否有效工单接单派工报修处理报修受理报修受理接口工单发送接口到达现场反馈接口抢修完成接口退单接口是否有效工单退回接单派工接口到达现场反馈抢修完成反馈到达现场反馈接口抢修完成接口完成信息审核是是否有效工单是退单派工否否否归档接口归档接口归档是否合并是否否接单派工接单派工接口工单派发接单派工合并工单报修处理——到达现场报修处理——处理完毕归档退单抢修主流程：工单派发、接单派工、工单合并、退单、到达现场、抢修完成、归档、催单部署模式抢修流程部署方式：地市级部署，平台与电力专网内业务系统通过信息交互总线实现信息集成，无线公网通过安全接入平台实现与电力专网的信息交互。抢修指挥平台与PMS2.0通过数据库读写和镜像中间库的集成实现业务信息流转。2.8配电生产抢修平台部署方式改进高可靠、小型化、易维护的工艺1基于IEC61850标准的即插即用2智能分布式馈线自动化技术3配电一/二次设备融合42.9配电终端技术提升和深化应用针对配电网的主要一次设备，研制一体化智能开关、环网柜等，提升设备级别的标准化、信息化与智能化水平基于终端对等通信实现配网故障就地处理，提升可靠性。技术与设备应用江苏、上海等地并正确动作研究终端与主站的自识别、自诊断的智能交互及监测技术，实现配电终端的即插即用。目前结合主站广泛推广研究标准化、规范化、集成化制造工艺，结合工业级芯片实现性能的升级优化。通过TUV认证并走向国际市场配电线路单相接地故障检测与处理技术1:小电流感应取电、超低功耗设计、高精度测量技术2:故障特征分量数据采集、波形录制合成、存储与传送技术3:基于故障录波的单相接地故障分析与处理技术2.10重点解决配电线路单相接地检测配电一/二次融合技术以提升配电装备智能化水平、减少采购组装与联调压力、实现集约用地与景观协调为目标，重点发展一二次设备融合技术：基于整合思想的成套开关一体化设计与融合技术配送式标准化综合配电台区关键技术实现电气/状态/动环综合感知的配电设备智能化技术2.11配电一、二次设备融合目录1坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向3.1配电网的发展环境国家政策支持2015.9.26习主席《谋共同永续发展做合作共赢伙伴》：倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。2015.8.31国家能源局《配电网建设改造行动计划》：2015-2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元。2015.9.2发改委《关于加快配电网建设改造的指导意见》：城市供电质量达国际先进水平，城镇提高供电可靠性，乡村保障农业民生用电。2015.3.15国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》：强调电力体制改革的总体思路、基本原则及组织实施方法等。3.2配电网的发展环境（续）2015年3月15日，国务院发布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，这将对我国配电网运营格局以及智能配电网的发展产生重大影响。3.3配电网的发展环境（续）2015年8月31日，国家能源局发布《配电网建设改造行动计划》，加快推进配电网建设改造。指标201420172020供电可靠率%99.3599.6999.82年均停电时间h572715.7配电自动化覆盖率%204090配电通信网覆盖率%406095智能电表覆盖率%608090配电网建设改造主要指标优质可靠提高供电能力简洁规范网架节能环保可观可控建设目标3.4信息化新技术应用行动