智能电网研究方向范文
时间：2023-12-25 17:37:32
导语：如何才能写好一篇智能电网研究方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】智能变电站 EPON过程层
智能变电站是智能电网的重要支撑，是智能电网实现数字化、自动化、智能化的基础。而网络通信技术又是智能变电站的核心技术之一，目前智能变电站多采用工业以太网交换机或光纤交换机进行过程层通信系统的网络体系设计。采用工业以太网交换机主要问题是时延及时延抖动比较大，实时性能一般，采用光纤交换机网络除了时延的问题外，还有需要大量的光器件，造成很高的成本需求。另外，采样同步性能也直接影响着整个智能变电站的稳定性和可靠性。
本文在分析智能变电站过程层通信系统的基础上，结合EPON技术的原理，提出基于EPON的智能变电站间隔用的智能采集控制终端，在减少智能变电站通信系统造价的同时，实现同步采样和传输，以此满足采样值报文传输的实时性、可靠性和准确性要求。
EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络），是基于以太网的PON技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。一个典型的EPON系统由OLT、ONU、POS组成。OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）放在中心机房，ONU（Optical Network Unit，光网络单元）放在用户设备端附近或与其合为一体。POS（Passive Optical Splitter，无源分光器）是无源光纤分路器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。EPON中使用单芯光纤，在一根芯上传送上下行两个波（上行波长：1310nm，下行波长：1490nm）。
OLT周期性的广播允许接入的注册信息。ONU根据OLT广播的允许接入的信息，发起注册请求，OLT通过对ONU的认证，允许ONU接入，并给请求注册的ONU分配一个唯一的逻辑链路标识（LLID）。数据从OLT到多个ONU以广播方式下行，对于上行，采用时分复用（TDM）技术分时隙给ONU传输上行流量，ONU根据OLT分配的传输带宽上传数据。
1 智能采集控制终端方案设计
本文设计研究一种基于EPON的变电站间隔用的智能采集控制K端，包括核心CPU板、变送器板、数字采集板、显示板和操作控制板。其中变送器板、数字采集板、显示板和操作控制板均与核心CPU板通过总线进行互联。考虑系统结构的兼容性，采用4U标准19’’机箱。
系统硬件框图如图1所示。
1.1 CPU板
CPU板包括主控制器（PowerPC8313）、从控制器（FPGA）、40路ADC转换单元、并行输入接口、串行数据接口、CAN总线收发器、CAN总线控制器、以太网物理层收发器、RJ45接口、串口总线收发模块和无源光网络PON接口。并行输入接口、串行数据接口和无源光网络PON口均与FPGA连接，CAN总线收发器连接CAN总线控制器，CAN总线控制器连接MPC8313，调试以太网收发器连接MPC8313，FPGA通过PCI总线与MPC8313进行配置信息和数据通信。
40路ADC转换单元包括五个AD转换模块和40个模拟量输入接口，所有AD转换模块均连接FPGA，每8个模拟量输入接口连接一个AD转换模块。
FPGA主要实现以太网数据报文的收发和解析，同时完成模拟量、开入量采集，实现数据的组包，是完成过程层通信的基础。
MPC8313主要实现就地逻辑保护和对从控制器（FPGA）的配置，是保证通信正常、实现智能变电站就地保护的核心。
1.2 变送器板
变送器板包括数个电压电流互感器，所有电压电流互感器均与40路ADC转换单元连接。
1.3 采集板
采集板包括数个8路数据总线驱动器和数个光电耦合器，每一个8路数据总线驱动器均设有8个数字输入端，每一个所述数字输入端均连接一个光电耦合器，所有8路数据总线驱动器的输出端均连接所述并行输入接口。
1.4 操作控制板
操作控制板包括开关量输出板、操作回路板、压力闭锁板等控制模块，通过CAN总线与CPU板的主控制器（MPC8313）进行数据交互。
2 智能采集控制终端软件设计
智能采集控制终端软件包括主控制器（MPC8313）软件和从控制器（FPGA）软件。
2.1 FPGA模块设计
FPGA软件由verilog 语言实现，其主要特点是并行实现各主要功能，包括数字量采集、模拟量采集和通信数据报文的收发，以及同步处理。
同步处理的目的是将不同终端在相同的采样时刻进行模拟电气量采集，从而确保传输的电压/电流在时序上保持一致。在不同终端之间，基于EPON通信，实现不依赖外部同步时钟的时间同步技术，利用EPON系统中各个ONU终端基于统一的全局时钟实现全网对时同步，时间精度优于100ns。
时间同步流程如图2所示。
2.2 MPC8313模块设计
（1）初始化各部分组件，包括硬件、内存、中断，以及配置FPGA和初始化信号采样；
（2）接收由FPGA传递的采样值数据并进行计算；
（3）由计算结果进行故障判别；
（4）根据故障类型，通过CAN总线输出操作控制数据，同时记录SOE。
具体程序流程和逻辑如图3、图4。
3 结语
本文介绍了基于EPON变电站间隔用智能采集控制终端的硬件和软件设计方案，详述了FPGA模块和MPC8313模块的的设计原理，并给出了原理框图和流程图。该方案已应用于继电保护装置中，现场运行情况良好。
参考文献
[1]Communication Networks and Systems in Substations Part 9-1：Specific Communication Service Mapping （SCSM）CSerial Unidirectional Multidrop Point to Point Link.
[2]Communication Networks and Systems in Substations For Part 9-2：Specific Communication Service Mapping （SCSM）CProcess Bus.
[3]阎德升等编著.EPON-新一代宽带光接入技术与应用[M].机械工业出版社，2007.1.
[4]丁伟，何奔腾，王慧芳等.广域继电保护系统研究综述[J].电力系统保护与控制，2012，40（01）：145-155.
[5]柯善文，⑹锕猓何能等.关于变电站GOOSE报文传输的研究[C].中国继电保护应用技术学术研讨会，2007.
[6]高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术，2006，30（23）：67-71
[7]沈羽纶，何岩，杨柳.EPON中的多点控制协议（MPCP）的研究[J].光通信研究2003（06）：5-8.
[8]田云杰，程良伦，罗晟.基于IEC61850 的嵌入式合并单元的研究[J].继电器，2007，35（10）：52-55.
作者简介
胡凡君（1983-），男。现为云南电网丽江供电局工程师。主要研究方向为输变电设备运行技术、配电技术。
章祥（1987-），男。现为云南电网丽江供电局工程师。主要研究方向为变电站自动化运维与管理。
黄新（1984-），男。现为云南电网丽江供电局工程师。主要研究方向为继电保护。
刘柱揆（1974-），男。现为云南电网有限责任公司电力科学研究院高级工程师。主要研究方向为继电保护、电能质量。
曹敏（1961-），男。现为云南电网有限责任公司电力科学研究院教授级高级工程师，云南省云岭产业领军人才。主要研究方向为电能计量和物联网技术研究。
作者单位
篇2
关键词：光伏发电系统；坚强智能电网；光伏并网
1 概述
近年来，全球资源正在以惊人的速度被消耗，而环境污染也越来越严重，如何保证高质量的和稳定的电能输送给用户，这对电力行业来说既是机遇也是挑战。中国的能源分布是不均匀的，电力需求旺盛的是中东部地区，但能源资源主要分布在西部、西南和北部，能源资源与需求很难实现优势互补，所以发展清洁能源是减少资源消耗和保护环境的最佳选择，风能、海洋能、生物质能、太阳能、地热能等都属于清洁能源，太阳能是应用最广泛的清洁能源[1]，据统计，我国陆地表面每年有大概14700万亿千瓦时的能量来自太阳辐射，与4.9 万亿顿煤燃烧时放出的热量相同，大概有上万个三峡电站发出的电量。
2 光伏发电与坚强智能电网
太阳能发电有两种方式：太阳能热发电和光伏发电。太阳能热发电效率低，主要利用的是太阳能产生的热量，而光伏发电的原理是一种基于物体在光照下产生电动势的半导体光生伏特效应，是一种将光能直接转换成电能的技术。光伏发电系统通常由太阳电池组件、控制器、逆变器等构成。在中国光伏发电技术相对成熟，适合广泛推广和使用。太阳能热发电现在仍然主要是在研究和示范阶段，需要相对高的成本，规模的使用仍然需要时间，所以光伏发电占重要地位。
我国对坚强智能电网的定义是：特高压电网作为主干网架，在通信信息平台上，各级电网协调发展，电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节都具备信息技术、自动化和交互功能，包含所有电压等级，成为“电力流、信息流、业务流”相融合的现代电网[2]。每个国家对智能电网的定义是不同的，但对智能电网的基本要求是一致的，也就是说，电网应该更强大、更智能。
智能电网与传统电网的较大区别是智能电网支持分布式电源的大量接入，能够实现各项功能的有机融合与科学配置，光伏电站属于分布式电源，太阳电池组件发出的是直流电，通过逆变器可以转换为符合要求的交流电，此交流电条件满足时可以直接或升压后接入智能电网，在夜晚阳光不充足或用电低谷时，负载由电网供电，当阳光充足或用电高峰时，光伏发电可以向电网输送电能，达到光伏发电“即发即用”的智能控制，实现光伏发电的用户与智能电网的双向连接，对电网起到削峰填谷的作用，最终实现对电能的有效管理。智能电网是世界能源产业发展和变化的最新趋势，是未来电网的发展的目标。
3 光伏并网的两种形式
在光伏发电系统中，只要逆变器输出的正弦电流的频率与智能电网电压的频率相同、正弦电流的相位与智能电网电压的的相位相同就可以实现并网，有两种主要类型的光伏发电并网系统，分别是分布式并网和集中式并网。
分布式并网主要是接入低压配电网，解决的是居民用电问题，通过配电网来调整多余或不足的电能，光伏电站等清洁能源可以与常规能源或其他清洁能源一起接入智能电网，作为微网和智能电网的有效接口，特殊情况时也可以脱离电网独立运行，比较适用于用户、城区等小规模光伏发电系统[3]。20世纪90年代以来，美国前后制定了很多支持光伏发电并网系统的政策，随着科研的投入，并且预计在4年后，光伏发电的安装容量会有36GW，每年会连续持续增长。在日本，到2004年底，安装太阳能屋已达到20万户住宅，在2004年一年就有5万多套用户都安装了光伏发电并网系统。
集中式光伏并网应用在太阳能资源丰富的荒漠地区，电能直接接入中压或高压大电网系统实现并网，向远距离负荷进行供电，二次设备的投入会相对比较大，无功功率和电压控制可以很容易地进行，更容易实现电网的频率调节，但是，在并网时需要依赖长距离输送线路，对电网来说会成为一个比较大的干扰源，同时还存在无功补偿、线路损耗等问题，在大容量的光伏并网系统中，多台变换装置的协同工作也需要统一管理，还需要有待进一步研究。到2005为止，德国Espenhain的太阳能电站是世界上装机容量最大的光伏发电站，里边有3万多个太阳能电池组件，于2004年9月开始正式运行。
在智能电网规模快速发展的同时，美国、日本、欧洲等国家非常重视光伏发电系统及并网的研发和创新，近年来，我国在大规模清洁能源并网方面也加大了投入，传统电网会向着光伏发电并网系统的形式转变，光伏发电并网系统会促进电网向更强大、更智能的方向发展。
4 光伏发电并网对电网的影响
光伏发电作为清洁能源，与传统的水力发电、火力发电相比在很多方面都有所不同，在并网时对电力系统会有一定的影响。
4.1 电能质量
电能存在着严格的质量标准，如果电能质量不达标，将会给国民经济和人们的日常生活带来损失。光伏发电系统的规模和数量有所不同，并且随着温度、日照、季节的不同具有波动性、间歇性等特点，并网后，对原系统中的电源结构进行了扩充，对电网会造成安全性和稳定性的影响，电网系统中的电能质量就不能得到保障，因此要进行协调配合。
在光伏发电系统中比较重要的元件是逆变器，但在使用时会产生谐波，对电网会造成谐波污染，在逆变器轻载输出时谐波会更大，光伏发电并入智能电网中的谐波源个数较多，高次谐波的功率谐振有可能发生，所以要降低谐波源的数量。文献[4]提出了一种谐波抑制控制器，可以实现无谐波的检测，可以利用此控制器进行谐波闭环，有效抑制了指定次数的谐波，并可应用于实际中。
在光伏发电系统中会存在随机波动，则提供的有功部分会对系统的无功平衡产生影响，会影响电网的整体平衡性[5]，会降低电网系统中的电压质量，需要光伏发电系统与无功补偿装置配合使用。
4.2 孤岛效应
孤岛效应是指当系统因为设备停电检修或发生故障而供电停止时，光伏发电装置却一直向公共电网馈送电量，此时对电网负载和用户或线路维修人员都会造成危害。
为了保证用电安全和用户能够获得比较高的电能质量，应该尽量避免孤岛效应，可以安装孤岛检测与控制装置，在检测孤岛状态时采用的被动检测方法有：电压和频率检测法、电压谐波检测法等，常用的主动检测方法有频率偏移检测法、滑模频漂检测法等，在电能质量不满足要求或电网出现故障时，应断开相应的断路器并启动保护装置。
4.3 低电压穿越
对于光伏发电系统，在并网时应具有低电压穿越能力，当电力系统故障或光伏电站电网电压骤降时，在一定时间间隔内，电压跌落在允许的范围时，光伏发电站能够在不脱网的情况下连续运行。《光伏电站接入电网技术规定》中对低电压穿越有明确规定，当遇到电力系统运行不正常时，智能电网可以把系统中低电压穿越能力的规定作为电压是否满足电能质量的参考。
4.4 电能计量
用户在传统的电力系统中只是耗电者，采用单向电能计量表进行计量电能来计算电价，对于光伏发电系统并入电网的用户可以采用双向电能计量表，或者安装两个不同方向的电能计量表来计算电价，这样用户支付的电费才会比较合理，可以提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平。
5 结束语
随着社会的发展，全球资源和环境问题日益突出，光伏发电可以节省常规能源消耗，减少污染物的排放，有利于环境保护，加强智能电网建设，以适应不同类型清洁能源的发展，促进清洁能源开发和利用，光伏发电并入智能电网，在对电网起到削峰填谷作用的同时，还可以提高电能质量和稳定性，智能电网是将来国内外电力发展的必然选择。
参考文献
[1]吴旭鹏，解大，戴敏，等.上海居民光伏发电并入电网的相关问题分析[J].电力与能源，2014，35（4）：517-520.
[2]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京：中国电力出版社，2011：24.
[3]贺铁光，李明，等.小型新能源混合电源并网方案的设计与应用[J].智能电网，2016（1）：21-23.
[4]朱淇凉.光伏并网逆变器谐波抑制技术研究[D].长沙：中南大学，2013.
[5]张央.大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].低碳技术，2016，8：60-61.
*作者简介：杨娜（1985-），女，硕士，讲师，研究方向：工业过程控制、电气自动化。
篇3
【摘 要】变电站技术发展经过了几个阶段，包括传统变电站、自动化变电站、数字化变电站至今，变电站技术有了很大的进步和发展，其中技术向智能化方向发展是目前的一个很主要的方向。本文重点介绍变电站的发展历程，分析智能变电站关键技术的研究方向，指出智能变电站建设的重点工作，提出编制智能变电站建设规划时应考虑的问题。
【关键词】能变电站 关键技术 建设规划
智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。随着2009年9月《智能变电站技术导则》通过评审，变电站智能化将成为变电站建设的必然趋势。
1 变电站发展情况分析
1.1 传统变电站
1980年之前，集成电路与晶体管成为变电站的主要保护设备，同时，二次设备各部分独立运行且均以传统方式布置。通信技术和微处理器的发展，显著提高了远动装置（RTU）的性能，传统变电站也因此逐渐增加了“遥信”、“遥测”、“遥调”、“遥控”功能。
1.2 变电站综合自动化
1990年后，微机保护技术被广泛应用，同时，借助于网络、计算机、通信等技术的发展，使得变电站综合自动化得到长足进展。研究人员运用现代电子技术、计算机技术、信息处理技术和通信技术，重新组合并优化设计了变电站的二次设备功能，在此基础上建成了变电站综合自动化系统。
1.3 数字化变电站
近年来，IEC61850标准的推广应用和不断进步的数字化技术，使得基于IEC 61850的数字化变电站在国内出现。此类变电站不仅具有网络化的通信平台和全站信息数字化，同时也具备信息共享标准化、高级应用互动化重要特征。
1.4 智能变电站
智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，它的信息传输基础是高速网络通信平台，可以自动完成测量、信息采集、保护、控制、监测、计量等基本功能，同时也具备智能调节、支持电网实时自动控制、协同互动、在线分析决策等高级应用功能。智能变电站由系统层、设备层组成。变电站的站控层由系统层承担，用于实现设备状态可视化、信息共享、分析决策、智能告警等高级智能应用。设备层主要由智能组件、智能设备和高压设备构成，实现IEC 61850中所提及的变电站控制、测量、检测、保护、计量等间隔层和过程层的功能。
2 变电站智能化发展方向研究分析
目前，变电站一次设备的智能化程度和自动化技术水平尚未达到智能电网的发展要求。未来变电站智能化以关键技术为基础展开其发展目标及发展思路，本文从以下几方面开展关键技术攻关工作。
2.1 断路器设备数字化测控技术
以数字化变电站为平台，研究断路器设备数字化测控技术。基于自检测功能，并要求断路器满足操动机构时间特性来研究与断路器相关的智能化功能。
2.2 智能变电站设备及其系统的自动重构技术
建立智能装置模型的自描述规范，应用智能装置模型描述、分类以及即插即用的关键技术，重构智能变电站中设备、系统的模型，在系统升级、改造和扩建时，实现变电站快速化、智能化的系统测试、部署、纠错和校验。
2.3 基于自诊断功能的风险评估与数值预报技术
以自诊断功能及相关知识积累为基础，完成设备可靠性评估、健康状态评估和安全性评价，同时建立变电站相关设备的智能评估体系，完成变电站设备的安全评估系统研发。
2.4 智能电网故障柔性定位技术
分析研究大批量数据猝发远程传输和广域同步故障数据提取技术，建立能够融合多种故障测距方法的综合性测距算法模型，建立分层分布式柔性的广域故障定位网络。
2.5 基于智能电网框架的保护与广域测量技术
以智能电网广域测量与保护技术的研究为基础，研制适合智能电网保护与广域测量的设备和系统，并投入试运行。
2.6自诊断设备信息数据交互规约技术
以智能设备共享规约和信息管理研究为基础，实现变电站设备自诊断状态信息共享功能，提出符合智能设备要求的主设备接口技术规范与自诊断设备传感器以及自诊断设备信息交互技术规范。
3 智能变电站建设的重点措施
智能电网的基础环节为智能变电站，本文从变电站技术发展现状出发，遵循智能电网阶段性建设需求和统一的总体目标，同时紧密遵循智能变电站技术路线和建设的实施原则，主要在以下几方面重点进行研究工作：
（1）对变电运行管理模式进行全新探索。加快建设智能变电站，初步实现变电站设备信息诊断、状态的监控与电网运行管理的双向互动。调整运行、调度人员的工作模式，以实现设备的全生命周期管理和完全状态检修。
（2）对智能装备进行研发并对装备智能化进行改造。通过对电网智能设备的技术水平进行提升，来实现电网灵活优化控制以达到电网功能自动化。
（3）制定智能变电站相关规范标准。制定智能变电站技术体系的架构，制定相应的规范和标准，按照规范、标准对旧变电站的改造和智能变电站建设进行指导，规范智能变电站的设计、建设、验收、试验和运行维护。
（4）对智能变电站综合信息开展研究分析。对变电站各种信息量进行实时采集、分析及传输，为系统稳定运行、预防矫正和调度决策提供重要数据参考及依据，最终实现电网的信息化。
4结语
以实现变电站智能化为目标，紧紧围绕智能变电站建设的技术路线和实施原则，开展装备智能化改造及智能装备研发，对智能变电站综合信息进行分析，寻求全新的变电站运行管理模式，推动国家智能化变电站的技术革新从而推动我国电力事业的发展。采取改造和新建并行发展的方式，对部分枢纽变电站进行改造和建设，推进变电站智能化进程。同时在智能变电站改造过程中，宜首要考虑将数字化变电站升级改造为智能变电站。
参考文献：
[1]Q/GDW 393-2009，110（66）kV～220kV 智能变电站设计规范.国家电网公司，2010.
[2]田成凤智能变电站相关技术研究及应用[D].天津大学，2010年.第20-40页.
[3]徐军岳.数字化变电站应用研究[D].浙江大学，2010年.第2-100页.
[4]王云峰.智能化变电站设计.《2011 年亚太智能电网与信息工程学术会议论文集》，2011年.
篇4
随着大电源、大电网不断发展，电源与电网的相互影响日益增强，调度机构对并网电厂的管理工作面临着新形势。为了提升源网协调能力和智能调度水平，确保电网安全稳定运行，本文从构建源网协调沟通管控模型和安全管理体系、源网多场景的生产协作、源网数据资源的共享和互联互通、利用高科技信息化手段支撑智能集约化管控、构建和谐的源网关系等方面进行研究和应用实践。
【关键词】源网协调 四川源网协调 源网安全 源网协调智能安全管理
1 概述
近些年，随着经济发展用电需求剧增，风电、光伏等新能源发电厂的大量接入，使得电力供应、需求的两端发生了变化，为电网运行和调度管理提出了挑战，面临着能量管理和运行控制上要求更加协调、同步，网源间的信息交互上要求更加全面、及时，从电力生产到并网环节的安全体系要求更加统一、健全、安全、智能；因此大电源大电网和智能电网新能源背景下的“网源协调”面临着一系列的智能化技术需求和管理的挑战。本文介绍如何通过源网生产业务协作、安全智能管控要求以及安全体系的研究，构建有效地安全管理体系和机制，建设源网协调安全管理智能平台，实现调控中心对发电厂的集约化管理以及构建和谐的源网关系，确保电网安全经济有效的运行。
2 研究背景
四川统调统分电厂较多，由于电厂投资主体多、电厂的规模大小不一、管理水平参差不齐、调度技术装备普遍落后、源网协调管理缺乏有效手段、调度执行力弱，如何加强管理和保障涉网安全，是对电力公司的严峻考验；此外随着生产规模与调控数据的不断增长，给源网协调管理带来一定新挑战；从电源侧来看，部分电厂存在调速器参数入库率低、参数整定不规范、验导则执行不到位、复核性试验未定期开展等问题，可能引发电网系统性安全风险，加强并网电厂管理工作迫在眉睫；因此通过研究构建全面、科学、合理、安全智能的管理体系，实现各种数据之间的及时沟通协作和规范管理，同时建立高效、便捷的管控平台，实现对电厂进行集约化管理，提高调控的管理水平。
3 源网安全智能管理研究成果
3.1 研究内容
分析源网调业务的组织范围、人员结构、人员之间的沟通协作流程，相关制度规范和调度管理机制，业务信息和数据范围，动态和静态的数据管理要求，对交换的业务进行统一的规范，完成构建源网之间交互的管理体系和业务模型，打通电网与电厂之间的沟通渠道，根据实际业务需求制定相应数据分类、信息分类的标准规范。研究利用自定义平台实现电厂端与电网端各类文件的传输以及相互之间的通讯。并通过自定义平台满足随时定义报表、定义传输数据类型等业务需求；实现对并网发电厂的全面集约化管理。
3.2 研究成果
3.2.1 源网安全智能管理体系的应用
四川源网协调安全智能管理体系的应用不仅建立了有效的沟通管理机制、促进两者之间交流的多层次化、智能化，还在一定程度上提高了安全智能管理的科学、规范、合理化。具体管理体系的管理模式如下：
（1）调控中心的端的管理方式。调控中心设立源网协调总体接口负责人，职责范畴为沟通、协调日常事务，和审核相关重要文件和通知以及工作要求，考核工作完成情况，同时建立和维护调控中心的基础数据资源。调控中心每个业务部门设置业务联络员，由每个业务部门资深业务专责承担，负责源网协调专业的业务管理工作。
（2）电厂端的管理方式。电厂端的人员有1-2名调度业务联络员，且必须是企业内部人员、工作相对稳定，其主要职责范畴负责对接所有源网协调业务快速响应。电厂端专人维护基础数据资源如通讯录、定制单、各项源网协调技术设备的相关参数，必须及时更新实时维护，以确保基础数据资源准确、全面。相关源网协调的工作完成情况均纳入发电厂运行管理考核中。
3.2.2 构建源网协调安全智能管理支撑平台
依托信息化技术手段完成构建安全智能管理平台，成为调控中心与电厂之间安全、智能化、双向交互的公共的通道和平台，实现上下之间顺畅的业务协作沟通交互，采集下达专业业务数据、生产信息等数据，在采集聚合专业业务数据后可以与现有的业务系统进行分享和融合。
3.3 源网协调创新点与突破
（1）对于电网和电厂集约化、智能化、立体化、安全化、一体化的管理平台，目前国内外均处于空白状态，该领域的管理模式探索和规范的建立属于突破性的创新。通过源网协调安全管理智能平台的建立，实现了源网之间一体化的管理，优化了源网之间的业务管理方式方法。
（2）通过自定义平台思路和柔性架构的体系，可以适应各种业务场景变化。自定义平台可以满足各种场景数据交互需求，业务人员通过定义采集数据和逻辑规则实现各种数据采集和报表要求，并可自动实现对数据统计汇总。
（3）数据标准统一规划统一管理，覆盖面和有效性均大幅提高。通过电厂实时修正相关基础数据动态数据等，电网可及时掌握电厂的相关变化，并确保准确性和实时性。
（4）突破传统的沟通方式，构建立体有效的沟通管理模式和体系。平台提供的实时沟通功能，较原有模式在效率上有极大提升。
4 结束语
通过构建安全智能管理体系和机制，提高了对并网发电厂的集约化的管控能力；动态建立并网发电厂和调控中心的基础数据和公共资源，为源网协调以及集约化管控提供了坚实的基础资源的保障；通过自定义平台实现定期和不定期的生产业务数据的采集和自动分类统计分析，极大的提高了生产协作管理的效率。通过构建调控中心与电厂之间安全、智能化、双向交互的集中管控平台，调控中心实现以运行管理、参数管理、技术管理三个方面对电厂进行集中管控。
参考文献
[1]辛耀中，石俊杰，周京阳，等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化，2015，39（01）.
作者简介
张弛（1974-），女，四川省人，工学硕士学位。研究方向为电力系统及其自动化。
庞晓艳（1968-），女，现为国网四川省电力公司高级工程师。
王彦沣（1981-），男，四川省绵阳市人，大学本科学历。主要从事电力系统自动化工作。
钟甜甜（1981-），女，湖南省人。大学本科学历。研究方向为经济学。
篇5
【关键词】变电站 继电保护 维护技术
智能变电站技术的兴起和发展，实现了电力系统的自动化、智能化和信息网络化，其对传统变电技术进行了全面的革新，于此同时智能变电站的大运行量，对内部继电保护系统提出来更高的要求，从而提高智能变电站的可靠性和安全性，因此继电保护的运行和维护技术的研究革新，对智能变电站的运行至关重要。
1 智能变电站继电保护技术的分析
变电站已经从传统的模式向数据化智能化方向发展，随着智能化变电站的成熟完善与广泛应用，也意味着对继电保护提出更高的技术要求，传统的继电保护技术已经无法满足智能化变电站的要求，继电保护技术作为电网的安全防线，在系统发生故障时及时作出反馈，隔离故障点，为智能变电站系统的稳定运行提供安全可靠的保障，对于智能变电站的安全性意义重大。
1.1 变电站与继电保护技术
在变电站的进化历程中继电保护机制也在发生着变化，由传统的模拟式逐渐向数字式进行转变，在传统变电站的继电保护机制中主要以装置为组织核心，而由于智能化变电站主要依赖于信息网络，从而达到信息的共享和交互，针对智能化变电站的网络性能，继电保护在构成设备、架构形态以及运行模式等方面也向微机保护阶段发展。变电站的继电保护装置主要包括线路的继电保护、变压器的继电保护、母联的继电保护等，这些继电保护装置主要安排在过程层，通过智能操作箱直接对信息进行采集、处理和交流，实时掌握信息的实时性可靠性。线路的继电保护是指在变电站的线路系统中按间隔配置智能监控装置和安全自动装置，可以检测变电站的运行状况，并将测控的信息传输到网络系统中，继电保护模块单元对信息进行处理后提供保护指令，做出跳闸等相应的响应措施。
变压器的继电保护属于过程层保护。在变压器内，继电保护装置的配置方法为分布式，从而达到差动保护的效果。在此系统中，保护模块是单独安装的，断路器是通过电缆接入继电保护系统中，主要应用非电量保护模块进行继电保护。母联继电保护架构简单，主要采用点对点的模块进行分段保护，同时配置过电流保护和限时电流速断保护。
1.2 智能变电站继电保护的技术特点
1.2.1 继电保护装置硬件模块化
对于继电保护系统采用统一的运行平台，采用微机智能系统实现信息的采集、测量、逻辑运算等等功能。传统变电站的机电保护系统数据的采集由保护系统进行，由于保护装置的差异导致数据采集及出口硬件难以统一，从而难以实现模块化。而智能变电站有着三层两网的架构，系统的运行平台统一，从而容易实现部分插件的标准化和模块化。
1.2.2 继电保护装置软件元件化
智能变电站中自动化技术的不断完善实施，导致传统的继电保护系统需要不断地进行相对应的修改完善，而且不同的领域保护系统程序也有所差异，从而大大降低了保护装置的可靠性。智能变电站的继电保护原理基本已经完善成熟，可以对智能变电站的继电保护系统采用的软件进行元件化，从而实现元件的标准化，提高保护系统的可靠性。
1.2.3 继电保护功能网络化
智能变电站中“两网”的组织架构可以将过程层智能终端和合并单元采集的数据信息进行交互和共享，同时对于继电保护系统的数据信息进行共享，这样就可以在同一微机设备上对不同的保护系统的信息进行处理和反馈，实现保护体系的一体化。
1.3 智能变电站的继电保护运行和维护
智能变电站的继电保护系统是否正常决定着智能变电站的安全，对整个智能电网系统至关重要，因此需要对继电保护装置的运行和维护进行研究，并且需要对保护装置进行调试和维护，才能做到预防安全隐患，保护智能变电站的作用。关于继电保护装置的调试主要包括对继电保护元件的调试，通过对元件的性能、插件、安装位置等方面进行检测达到调试目的；对信息通讯网络的调试；对继电保护线路通道的调试；除此之外还要对外观和电源进行检查和调试。
除了定期对继电保护系统进行调试以外，还要对继电保护系统进行维护，主要包括正常运行状态下的维护和故障状态下的维护。正常运行下对继电保护装置的维护主要是日常的检修，对运行调度情况进行巡视检修，对运行参数及设备的运行情况进行备份，确保设备的正常运行。异常情况下的系统维护可以采取常规的维护处理方式进行调试维护。主要考虑间隔合并单元的故障、智能终端故障、交换故障和信息通讯网络的网络交换机故障，对故障设备运行维护处理，确保智能变电站的安全稳定运行。
2 结论
智能变电站是电网智能化自动化的标志，而如何在如此高速的发展状态下，让继电保护跟上节奏，保障智能电网的安全性和稳定运行，为国家的智能电网发展战略做出贡献，将是所有研究者和工作人员的重大挑战。目前继电保护在运行模式上受智能变电站的影响正在向着自动化保护系统方向发展，但是依旧存在着一些先天性不足，因此在未来的工作中还要在传统变电站继电保护的基础上，结合智能变电站的自身特点，对智能变电站的运行模式，系统设备维护调试等方面进行研究。
参考文献
[1]李瑞生，李燕斌，周逢权.智能变电站功能架构及设计原则[J].电力系统保护与控制，2010，38（21）：47-48.
[2]周得柱.浅谈智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].科技资讯，2013（03）：113-115.
[3]蓝海涛.智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议[J].智能电网，2014（01）：62-66.
[4]高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术，2006，30 （23）：67-71.
作者简介
卢忠新（1972-），男，汉族，山东省禹城市人。大学专科学历。现供职于国网山东省电力公司禹城市供电公司。主要研究方向为变电运维。
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【关键词】:电力配电系统自动化
【 abstract 】 : power system and its automation research for our country the development of science and technology has important theoretical significance, our country at present the power system and its automation research direction are: (1) intelligent protection and integrated substation automation, (2) electric power market theory and technology; (3) power system real-time simulation system; (4) the power system operation personnel training simulation system; (5) power distribution automation system; (6) the power system analysis and control; (7) artificial intelligence in power system, the application; (8) the modern power electronic technology in power system, the application; (9) electric equipment condition monitoring and fault diagnosis technology and so on, our power automation still exist tend to distribution system automation development trend.
【 keywords 】 : electric power distribution automation system
中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：
电力系统及其自动化的研究对于我国科学技术的发展具有重要的理论意义,同时对经济技术的进步也具有不可估量的现实意义。所以,对于电力系统及其自动化的研究是我国科学工作者需要付诸长期努力的重要任务。下面谨对我国目前对电力系统及其自动化的研究方向,以及其未来的发展方向做简要论述。
1我国目前电力系统及其自动化的研究方向
1.1智能保护与变电站综合自动化
目前我国科学工作者对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等理论应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制等特点,大大提高了电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35～500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究也已达到国际先进水平。
1.2电力市场理论与技术
基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,我国电力研究专家们认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则,提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法。
1.3电力系统实时仿真系统
研究人员还对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可以进行多种电力系统的稳态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供一流的实验条件。
1.4电力系统运行人员培训仿真系统
电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能CAI机辅助教学)理论,进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖,并合理配置软件资源分布,教、学员台在软件系统结构上耦合性很少,且系统硬件扩充简单方便,因此在学员台理论上可无限扩充。
1.5配电网自动化
配电自动化是指,利用现代电子技术、通信技术、计算机网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常以及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切的关系,以合理的价格满足用户的要求,力求供电经济性更强,企业管理更为有效。配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。
1.6电力系统分析与控制
这一方向对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电力负荷预测方法、电网调度自动化仿真、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。同时对非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。
1.7人工智能在电力系统中的应用
结合电力工业发展的需要,我国开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统的运行与控制的智能化水平。
1.8现代电力电子技术在电力系统中的应用
目前我国开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。
1.9电气设备状态监测与故障诊断技术
通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。
2倾向于配电系统的自动化的发展趋势
随着我国电力工业的不断发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程,电力系统自动化也正朝着配电系统自动化的方向不断发展。发电市场也朝着配电市场的前景发展。配电系统综合自动化中,各有关系统实现信息共享、功能互补和通道公用的方式有以下几种:
(1)环网故障定位、隔离和恢复供电系统和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。
(2)“投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。
(3)管理信息系统基于自动绘图和设备管理(AM/FM/GIS),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(OA)等在内的管理信息系统(MIS),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,AM/FM已发展成为一个独立的地理信息系统(GIS)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。
3.结束语
随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了SCADA/GIS系统。
电力和自动化的研究方向和发展方向对于我国的电力行业进步具有不可估量的重要作用,所以,还需要我国科学工作者
不断的努力、奋力的钻研！
【参考文献】
[1] 宋红玲. 动化配电网模型及障碍恢复处理[J]. 科技促进发展(应用版), 2011,(04)
[2] 温灵锋. 配电自动化与配电管理[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2009,(10)
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【关键词】智能电网构架 智能水电站 构成 连接 设计
我国水电站的建设，解决了大量消耗煤炭资源发电的现状，水力发电不仅能够实现发电，还可以实现环保。而随着信息技术等发展，智能化的水电站也成为了未来的发展趋势。所以，针对我国目前水电站的现状，如何构建智能化的水电站，同时在智能电网的构架下，如何保证各系统之间的联系等，都是智能化设计的需要解决的关键问题。因此，文中重点针对在智能电网构架下，如何设计智能水电站进行详细的分析和总结，从而实现智能化水电站的设计目标和要求。
1 水电站发展现状
我国水电站系统，主要包括监控系统和运行系统，这是在水电站建设初期，就具备了的系统，可以实现对水电站的监控管理。但是随着信息数技术的发展，目前我国的水电站的发展取向于智能化发展。进行了大量的数据采集和分析，从而实现了对水电站的全方位的管理。但是，水电站在智能化发展的前提下，是需要有一个智能电网构架的基础，为智能化的水电站的设计提供依据。但是目前我国的水电站的智能电网构架，比较的散乱，没有一个科学的系统，导致影响了水电站智能化的发展。
2 智能电网构架下智能水电站的设计分析
2.1 智能化结构的构成
想要实现智能水电站的设计，首先要确保智能化结构的构成是科学合理。这就需要针对水电站的具体情况进行分析，水电站是通过水力发电，而水利企业的想要获得更大的经济效益，就要保证对整个水力发电的过程进行监管，需要收集数据，这样就需要构建数据信息平台，而且需要实现对整个过程的控制平台，和确保水力发电的运行和决策的平台。这三个平台是智能化水电发展的基础，也是重要的构成。因此，需要对这三方面进行智能化设计和发展，构成智能化结构平台，让智能化结构变得更加的合理，从而促进了智能水电站的发展，实现了智能化水电站的设计和发展。
2.2 自动化系统之间的联系
在构建科学的智能化平台的同时，还需要保证自动化系统既是独立的，又是互相影响的，这样才能起到智能化发展的要求和目标。因此，如何保持不同系统之间的联系，是智能化系统设计和智能化水电站发展的关键。首先，在三个智能化发展的平台上，要实现共有一个数据共享的平台，这样可以有效的实现不同平台之间的数据交换，实现数据实时共享，对于设计智能化水电站的起到重要的作用。其次，需要保证各系统之间是具有联系的，必须是在安全防护措施之下，进行联系。
2.3 传感器、元件与系统之间的连接
我国水电站在发展的过程中，逐渐趋向于智能化的发展。因此，在智能化水电站设计中，应该保证传感器、元件之间的连接是稳定的。所以，智能化水电站的设计，首先要考虑常规的传感器，以及执行元件的二次设备如何标准化和智能化。因此，针对继电保护装置，以及运动装置等内容进行设计和改变。所以实现标准化和模块化是智能化水电站设计的基础，因为只有模块化和标准化发展，才能让整个系统变成逻辑功能模块，实现智能化的作用。对数据进行分析和总结，以及共享，实现对整个水电站的管理和控制。其次，各个设备和元件以及传感器之间的联系，使用的是高速网络通信，是这是智能化水电站设计基础依据。最后，则是需要保证常规硬接线信号的接入和输出，在遵守范围内的通信协议以外，还可以引进其他的通信协议。
2.4 智能水电站监控系统的设计
智能水电站的设计思路中，一定包括了监控系统。而监控系统既是独立的，也是存在于整个系统之中的。因此，在O计水电站监控系统的时候，首先要保证使用系统支持的标准，一般采用的是IEC61850通信协议，以及标准接口开发。然后接入到IED，这样可以实现对实时数据监控，然后把数据存储到监控系统中。其次，监控设备还应该使用高级的应用功能，一般采用的是AGC/AVC，这样可以保证接入智能电网之中，从而满足了智能电网的接入要求，实现了是能水电站设计的要求。
3 结束语
智能水电站的设计，关系到相关专业内容，比如机械、电气等设备的完善和更新。因为牵涉的内容比较广，所以在设计的过程中，应该综合考虑各方面的因素。文中就对监控系统的设计，以及自动化系统的设计详细的进行了分析和总结。实现智能化水电站的根本，就是提高水力发电的稳定和安全，同时提高水力发电的经济效益，实现了环保节能发电的目标。因此，在智能电网构架下，进行智能化水电站的设计，是目前我国水力发电站的发展趋势和方向。
参考文献
[1]王刚，侯飞，高志勇，杨永洪.智能电网架构下智能水电站的设计思路[J].贵州电力技术，2012（05）：144-148.
[2]常乃超，张智刚，卢强，郭建成，姚建国.智能电网调度控制系统新型应用架构设计[J].电力系统自动化，2015（04）：155-158.
[3]罗会洪，张国翊，蔡耀广，卓越.基于信息流的智能电网架构模型设计[J].信息通信，2013（06）：133-137.
[4]于希军，崔伟国，钟文涛.智能电网下电力终端通信接入架构设计[J].中国新通信，2015（06）：133-138.
作者简介
吴松荫（1988-），女，湖南省长沙市人。硕士研究生。研究方向为智能水电站，三维设计技术在水利电力工程的开发与应用。
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【关键词】电网 自动化调度 粒子群算法 无功电压管理
无功电压优化对于降低网络有功损耗、提升电压质量有着非常重要的意义。进行无功电压优化的传统手段是手工控制。但随着我国电网规模不断扩张，若继续沿用传统方法将难以为继，必须采用基于自动化调度的新型控制方法。这种方法的运行基础是合理、有效的无功电压计算模型。当前，该类模型主要包括粒子群算法、遗传算法、模糊理论、专家系统、神经网络等。笔者结合自身工作经验，建立起智能粒子群优化算法，以期起到抛砖引玉作用。
1基于自动化调度的无功电压综合管理的目的和要求
由于电网中的相关用电设备在日常运行中会大量吸收无功功率，降低系统功率因数，导致电能损耗和线路电压大幅下降，这一方面不利于企业经济效益的提升，另一方面还可能造成系统解列、设备损坏。无功电压综合管理的目的就是通过各类有效措施，优化电网运行状态，提高电压质量、降低系统有功损耗。在目标函数选择上，可采用网损最小函数。
2关于粒子群优化算法的阐释
随着电网节点数目的增大，进行电网计算的模型必须在速度、性能上符合要求。
2.1粒子群优化算法的原理
该算法从随机解出发，通过迭代选择最优解。较之遗传算法而言，规则更为简单，摒弃了遗传算法所采取的“变异”和“交叉”操作，基于当前获得的最优值来追寻全局最优。粒子群优化算法有着调整参数少、易于实现等诸多优点。
2.2运算流程简介
以对鸟群捕食行为的模拟来对粒子群优化算法进行阐释，场景设想如下：①鸟群搜寻食物的过程具有随机性。捕食区域内仅有一处食物，每一只鸟事先都不清楚食物的方位，但清楚当前与食物之间的距离。②获得食物的最优策略：对距离食物最近鸟的附近区域进行搜寻。
以上场景可以从一定侧面来阐释粒子群优化算法解决优化问题的思路和方法：①对于算法而言，所有优化问题的解均对应为场景中的鸟，称之为“粒子”。②每一个粒子均由被优化的函数来赋予其相应的适应值，且通过对速度和方向的设定来决定其搜寻的距离和方向。③粒子根据最优粒子来搜寻在解空间。在初始状态下，随机粒子基于迭代来获取最优解。在不断的迭代过程中，相关粒子利用对两个极值的追踪来实现粒子本身的更新。④极值一为粒子本身所寻获的最优解，即个体极值PBest，极值二为粒子群在现阶段所获得的最优解，即全局极值BBest。需要注意的是，可不选择整个族群而只选择局部粒子作为该粒子的邻居，在邻居粒子中的极值即获得局部极值。
3基于自动化调度的无功电压优化管理实例研究
3.1概况简介
A区域由220KV变电站实现供电，含3座110KV变电站（91.5MVA），9座35KV变电站（40.6MVA），1327台配电（96.3MVA），另外，14座中小型水电站装配59台机组共实现3365KW装机容量，部分水电站建设时间久远，且采取的是拦河坝的形式来利用自然水资源，无法实现稳定的发电输出，因此对大电网的依赖性较大。A区域负荷电量历史数据详见表1。
通过上表可以发现，A区域供电量和最高电荷呈现出明显增长的趋势，年递增幅度均超过6%。然而就无功电压优化管理而言，首先，采取单电源供电方式的35KV变电站，无法确保供电的可靠性。其次，变电站数量偏少，部分乡镇只能通过超半径的10KV配电线路来实现供电。最后是变电站的主变容量不足，拉闸限电频次较高，极大制约了区域内社会经济的发展。
3.2优化策略
（1）基于规划容量所设定的上下限来对所有方案开展迭代计算，分析比较后找到最优方案。（2）在设计和建设调度站时，基于现有负载率最高的调度站，在其附近随机生成，直到不再新建调度站为止，以便大幅提升运算速度。（3）将边界控制策略引入到自动化调度工作中，以便实现粒子在规划范围内合理、可控运行。（4）基于初次的最短距离来开展负荷分配工作，以有效解决负载不均衡所产生的问题。（5）基于拟建调度站的辐射区域，找到几何中心，作为站址。
4结语
通过一系列的优化改进工作之后，全部调度站的负载率都得到了明显的优化，供电质量获得极大改善。
参考文献：
[1]刘自发，张建华.基于改进多组织粒子群体优化算法的配电网络变电站选址定容[J].中国电机工程学报，2007，27（l）：105-111.
[2]牛辉，程浩忠，张焰.电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述[J].
电力系统自动化，2010，24（1）：51-56.
[3]徐建亭，王秀英，李兴源.电力系统电压无功的序列二次规划算法[J].电力系统自动化，2011，25（23）：4-9.
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随着通信技术及设备发展变化日新月异，电力通信配线技术却一直停步不前，电力通信配线技术（光配、数配、音配）自上个世纪九十年代至今几乎没有大的变化。几乎仍以传统配线施工方式为主。
【关键词】智能 网络 光纤 配线
1 电力系统通信配线发展需求
行政交换网发展：根据《国家电网公司IMS行政交换网建设指导意见》（信通通信[2015]7号），国家电网公司将统一建设IMS行政交换网，在建设及过渡阶段行政电话业务仍将由现有承载方式（PCM/软交换）承载，在保证现有业务的安全稳定运行的前提下，平稳过渡到IMS行政交换网。
调度交换网发展：根据《十三五通信网规划专业指导意见》（信通通信[2015]31号），调度交换网“按照渐进、共存、互补的原则，试点开展调度交换网分组交换技术，并研究网络演进、承载以及与现网的互联互通策略”。电力调度业务对网络的接通率、安全性等要求更高，那么在新的调度分组交换网的建设、过渡期尤其需要保证调度业务的安全稳定性。
通信配线发展：由上可知，今后PCM设备及程控交换设备也将会逐步退出电力通信主流设备行列，今后网络配线在电力通信中将会大规模应用。同时随着配网自动化的发展，光纤配线的维护工作量也将成倍增长。
国网公司要求：根据公司三届一次职代会暨2016年工作会议精神，在“十三五”规划建设中，刘振亚强调要将创新、协调、绿色的发展理念融入到电力系统开发建设环节之中，以此实现配电网络的升级与优化，推动我国电力系统的现代化进程，全面促进电力企业现代化机制的构建，实现其健康快速发展。相关负责人要深刻认识新形势，以新思路、新举措、新本领引领新常态，进一步增强责任感和主动性推动协同高效发展，大力推进提质增效，立足做大做强做优，不断进行电力企业创新机制改革，提升企业员工改革创新的意识与能力，在企业内部形成致力创新、创造、创业的新风尚，全面提升核心竞争力。到2020年要全面建成“一强三优”现代公司，把公司建成创新引领、管理科学、实力强大的现代企业集团，核心竞争力、价值创造力、品牌影响力达到国际先进水平。
2 智能电子配线系统简介
智能电子配线系统系统由硬件和软件两个部分组成，组成原理如图1所示。系统前端通过在电力系统配电站线路终端设置传感器的方式，将变电站运行过程中的主要信息通过传感器传输到监控单元之中，并以监控单元为媒介，将运行数据与相关信息进行必要的分析，从而使得监控单元能够对区域内变电站的运行情况进行监控。管理中心则可以根据监控单元所提供的IP网络信息，对变电站的运行状况进行图形化展示，通过用户界面完整的展示出来，为相关管理工作的开展提供了便捷。
上述信息管理评估以硬件构成与软件驱动为基础，在实现电力网络信息数据实时采集、汇总与分析的同时，还能够在一定程度上保证系统后台数据库与传感器之间的良性互动，实现数据信息的实时更新，进而降低了系统管理者自身的管理压力与工作内容，简化了系统管理的工作流程。同时以软件平台为媒介，可以实现平台的远距离操控，以此来提升管理的流畅性与高效性。
以智能基础设施为主要框架，不断进行配电系统的规划与建设，将硬件组成、软件平台、信息网络等有机的结合起来，提升配电网络自身运作的便捷性与准确性。在进行智能配电线路规划设计的过程中，要明确区别其与网管网络之间的差异，要深化对智能配电网络功能的认识，既保证其能够在故障发生时，快速准确的反应故障发生的地点，又能够终端链接情况进行及时反馈以及实时监控，从而有效降低了配电线路系统维护与保养工作的成本投入，提升了相关工作效率与质量。
3 智能电子配线系统与传统配线的对比分析
3.1 传统基础设施管理和智能电子配线系统的对比情况
如表1所示。
通过对比智能电子配线系统系统与传统基础设施管理在功能上改进，显示出在基础设施系统中部署该系统，将可有效改进运维管理的效能。
3.2 智能电子配线系统
系统可以做到的主要功能：
检测――标准的光和铜缆跳线――实时跳线归档管理；
实时更新――所有的基础设施记录――实时整体配线设施管理；
自动发现――网络上端到端的连接――集成数据网络；
物理位置定位――跟踪所有具有网络连接的设备――集成数据网络追踪；
告警――所有未授权和非计划的行为――集成数据网络监测；
事件通告――具有先进的处理过程――实时网络处理能力；
自动化――变更和故障管理的流程――内嵌先进的工作流程。
3.3 康普智能电子配线系统
系统的主要特点：
易于管理和维护――提高管理效能；
提供工作流程和电子任务单――对于跳线移动、添加和变更提供流程化管理方式；
符合相关标准――ITIL，ISO17799，BS7799，ISO 27000Security。
4 变电站智能电子配线系统的设计实现
对变电站网络和光纤配线进行规范化管理，自动记录端口的移动、增加、变化，将交换机端口与配线架端口绑定，能绑定链路上的所有设备，而且把物理地址绑定到IP和MAC地址上，当你的IP遭受攻击时，你能及时找到受攻击的电脑的位置；能够及时发现非授权接入，能够发现端口或跳线的意外脱落和断裂. 能够在电子地图上标出信息口位置，当此链路发生故障，端口马上闪烁.实现配线系统远程管理，能够通过软件、配线架指示灯和扫描仪显示屏来指示出端口，可以统计、搜索接入网络的设备，按照种类、厂家、位置、管理部门等，如图2所示。
4.1 设计理念
本设计的核心理念是实现资源管理的准确性、在线监测的实时性、故障定位的精确性。每个网络端口、链接点均增加RFID电子标签，据此进行数据自动识别、采集。由此可帮助客户对大规模光网络进行合理的规划、对海量网络端口进行准确的管理、并根据用户信息实现业务的自动开通、发放。通过在线监测系统，获知光路故障情况，在GIS地理位置信息系统上精确定位光路故障点，运行网络网络的自检流程，为整个网络网络的健康状况实施诊断，实现建设阶段的集中远程验收和使用阶段的提前预警，主动维护。此项目的核心思想是准确管理网络资源，对客户最直接的意义是海量网络端口的信息管理及故障定位，从而做到用户开通业务的100%准确、故障快速定位。由此我们可以实现：100%的信息自动化管理；100%的端口、网络路由信息准确；100%的网络链路可开通、链路质量可保证，如图3所示。
4.2 设计方案
在线监测系统，可以实现网络实时监测和地理信息的精确查找；实现网络自动化查找，精确操作，提高运维效率；在存量系统基础上可以开发出多种增值应用，实现施工，运维全程无纸化，自动化；链路故障实时监测，对业务故障类型进行定性，对光缆故障的位置进行定位；全程信息自动传递，开通更快速。
智能网络配线系统可以有效支撑光网络周期中各阶段的需求，为前期规划、中期建设以及后期维护建立有效的协同工作机制，提高投资预算的合理性，并提供网络发展预测的基础支撑，而且利用智能电子标识系统提高网络管理效率，实现各个业务部门对于网络资源信息的共享与无缝传递，让网络网络建设和维护成为一个动态的良性循环系统，保证网络网络的可持续发展，使运营商轻松应对网络的大规模建设和发展。
智能配线系统的跳线的管理只在两侧配线架内实施。
智能配线系统采用智能型配线架和智能型跳线，每个端口都包含电子信息。
智能型光缆配线架只在传统型光缆配线架端口上增加独立的一帧位则用于智能管理，光缆跳线也同样增加独立的一帧位则用于智能管理因此智能型光缆配线架和传统型光缆配线架也可以互相通用，智能型光缆跳线和传统型光缆跳线也可以互相通用。当智能型跳线插入或拔出智能型配线架的端口时候，端口的电子信息及其连接或断开的信息就可以即时地通过管理设备传达到管理软件，运维人员就也及时知道连接的变化，对其进行报警处理。
操作人员可以通过软件将需要执行的任务（比如跳线等）下达到每个管理设备，继而下达到配线架。施工人员到达现场后，只需要根据LED指示灯的示意操作，就可以保证其准确率，节省大量的工时，如图4、5所示。
5 智能电子配线系统在电力系统应用的技术经济分析
5.1 提升管理效率
相较于电力系统配电传输以及网络建设工作来说，变电站配电线路的管理方式与管理技术更新速度较慢，在很大程度上仍旧依赖人工进行管理。因此这就是变电站配电线路管理工作的自动化、科学化进程较为缓慢，难以真正满足社会经济发展以及电力系统更新的要求。而智能电子配电系统在管理工作的应用，能够降低相关管理工作对人力的依赖，改变传统的管理方式，管理人员通过编写电子工单，对跳线等操作进行自动化处理，从而大大节约了人力资源，有效提升管理工作的准确性。智能电子配电系统在电力系统中的应用，从长远来看有助于我国电力企业管理机制的调整与优化，使其更加适应市场经济条件下的各类经济活动，进而提升自身的竞争优势，推动电力企业的健康快速发展。
5.2 实现主动维护
可以实现全程全网的故障诊断和故障处理；能够快速获知网/光路故障情况，精确定位光路故障点，自动运行光纤网络的自检流程，为整个光纤网络的健康状况实施诊断，实现建设阶段的集中远程验收和使用阶段的提前预警，主动维护。智能型配电线路管理系统以主干链接以及物理链接的方式，实现了对配电线路重要组成部分的实时监控，从而能够有效减少信息网络系统在运行过程中，因外界因素导致的系统故障。并且借助于这一系统，管理人员能够对于网络中存在的问题进行及时发现与高效处理，并且可以将其作为网管软件的变体，对电力网络进行优化，从而进一步提升了电力网络的整体管理水平。
5.3 实现全过程检测
智能电子配线系统的广泛应用使光纤网络的建设、施工、运维更加方便、快捷、高效，提高通信基础设施的利用率和可用率，促进网/光纤到户信息化进程中配线设备的智能化管理与检测。每一次改变的数据都能得到实时响应，及时修正目前的端口连接方式和网络拓扑接口；智能型实时配线管理系统随时可以回溯以往历史事件，并且可以对其恢复重建，使每一次的故障发生和维护节点都可以追根溯源，在不断改进中企业经济效益才可能不断提高效能。
5.4 提高经济效益
此产品可使网/光纤资源利用率提升，将减少建设规模，避免错误的重复建设，使运投资成本大大降低；辅之故障定位GIS系统，将使OPEX人工成本大大降低，平均每人管理配线数提高100%；
当前我国的通信产业正面临原材料、动力、运行费用、人工成本的飞速上涨，而资费价格却在直线下降，基于RFID智能光纤配线系统的运用将从建设成本和运维成本两个方面降低客户成本，如图6所示。
作者简介
王辉（1981-），女，大学本科学历。现为国网山东省电力公司经济技术研究院工程师。研究方向为电力通信。
王磊（1982-），男，大学本科学历。现为国网山东省电力公司信息通信公司工程师。研究方向为电力通信。
胡俊鹏（1974-），男，大学本科学历。现为国网山东省电力公司高级工程师。研究方向为电网设计及技术管。
朱毅（1978-），男，研究生学历。现为国网山东省电力公司经济技术研究院工程师。研究方向为电力系统。
于月平（1970-），男，大学本科学历。现为国网山东省电力公司德州供电公司高级工程师。研究方向为调度自动化。
作者单位
1.国网山东省电力公司经济技术研究院 山东省济南市 250021
2.国网山东省电力公司信息通信公司 山东省济南市 250021
篇10
关键词：变电站；告警直传；防漏机制；分区分流；量测类型 文献标识码：A
中图分类号：TN915 文章编号：1009-2374（2017）02-0014-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.007
1 概述
近年来，随着电力调度自动化技术的不断发展，为了能够更具体地了解变电站的告警情况，不少变电站都采用了告警直传技术，应用该技术可把变电站监控系统的告警信息直接以文本方式上传给主站端，主站端可以消息方式显示上传的内容。虽然该技术可作为调度自动化系统远动直采信息不全的补充，但是其直传到主站端的告警信息由于没有分域（即字段）贮存，无法方便地对这些数据进行查询、汇总、统计、运算，同时这些信息包含的数据不够完整，这些数据也无法参与数据挖掘。为了更好地应用告警直传技术，我们对该技术的传输格式、字段生成和存贮方式进行了优化，在不改该技术的规约流程的前提下，把原来传输内容的五段式格式扩充成八段式格式，把原来不分字段存储变成分为八字段存储。这样直传的告警信号便于查询、汇总、统计、运算，可为其他应用提供基础信息，为调度自动化信息维护提供更加便捷的手段。
2 传统告警直传存在的问题
2.1 直传架构问题
图1 告警直传的技术架构示意图
传统告警直传需要增加的软件模块有：在变电站监控系统增加“告警转发模块”，主站系统增加“告警采集模块”“告警处理模块”和应用服务功能；需要增加的硬件模块有部署在变电站侧的数据网关机，接入站内监控系统，负责数据处理和上送调度端。架构示意如图1所示。
2.1.1 信息处理流程。
第一，变电站监控系统产生告警信息，并将站内告警信息转换为带厂站名和设备名的标准告警信息，再传输给主站。
第二，主站告警采集模块解析接收的报文，并发消息给告警处理模块。
第三，主站告警处理模块对收到的告警直传信息进行处理。
2.1.2 存在问题。在传统的告警直传里，调度主站的告警采集模块和告警处理模块界限十分模糊，二者都附属于前置系统。告警采集模块解析规约得到直传告警的描述信息，即一个字符串。由于告警采集模块解规约只得到一个字符串，告警处理模块很难对直传告警作进一步的处理，只是简单地将字符串写入告警总线，生成告警信息，因此直传的告警很难做到分级和分区分流。此外，该流程没有机制判断变电站监控系统上送的告警信息是否完整，即由于某种原因造成通信中断，引起部分该上送的告警信息没有上送主站，造成告警直信息漏送的缺陷。
2.2 告警直传内容及储存
目前采用的告警直传分为五个字段，具体格式如下：
告警级别告警时间设备名称告警内容告警原因
2.2.1 直传格式内容说明。
第一，告警级别：根据告警的严重程度分为事故、异常、越限、变位、告知，分别用0～4五个值来表示。无告警原因上送空格。
第二，告警时间：该时间指告警发生时的时间，采用值与站端监控系统的保持一致，一般采用以下格式：YYYY-MM-DD HH∶MM∶SS.mmm
第三，设备名称：标识产生告警事件的设备，格式如下：
设备名称：厂站.电压等级.间隔.设备
其中，小数点“.”为层次分隔符
第四，告警内容：告警内容是告警的具体内容，用字符串描述，长度不超过16个字符。
第五，告警原因：告警原因是对告警具体内容的补充说明，用字符串描述，长度不超过32个字符。
以上每段内容分别取自站端监控系统告警信息的不同字段，与监控系统的告警窗显示的内容相同，通过DL476规约上送主站系统，所有字段内容形成一条记录以文本方式上送。例如：当XX站.220kV.#1主变.201开关发生事故跳闸告警信息时，站端监控系统会发出“2016-09-12 20∶12∶23.099 XX站.220kV.#1主变.201开关 事故跳闸‘’”，而形成上送的记录为：
2.2.2 存在问题。
第一，主站系统收到直传的告警信息报文后，整条记录以一个字段文本方式存储，这样这些告警信息无法得到进一步利用。
第二，变电站监控系统上传的信息只有“设备名称”“告警内容”“告警时间”“告警级别”和“告警原因”，无法满足信息的进一步应用。
3 告警直传技术的创新架构
如图2所示，告警直传的技术架构中增加了RDBS模块，该模块为数据管理中心模块，负责对所采集的数据进行集中处理。
3.1 告警直传格式及储存创新
告警直传信息采用八段格式，去掉了“告警原因”，同时增加了“事项编号”“责任区”“量测类型”“设备编码”等字段，字段的数据由站端上送和主站生成两种方式，所形成的信息记录独立以表的格式存储在数据库中。信息格式具体如下：
八段式：事项编号告警时间设备名称告警内容告警级别责任区量测类型设备编码
事件编号：该值由变电站端告警转发模块自动产生，用于告警上送的防漏用，取值范围为0～9999，每上送一条编号递增1，最大值增加1后返回0。
告警时间：该值由变电站端上传，格式为“年（4位）-月（2位）-日（2位） 时：分：秒（精确到毫秒）” ，如：2012-09-12 20∶12∶23.099。
设备名称：该值由变电站端上传，与站内监控系统显示的名称相同，如站内监控系统显示的名称不规范，则应参照“电压等级+间隔+设备+部件+属性”进行规范。具体说明如下：
“电压等级”指电力设备的电压等级，单位为kV。
“间隔”指变电站或发电厂内的结线间隔名称，或称串。
“设备”指所描述的电力系统设备名称，可分多层描述。
“部件”指构成设备的部件名称，可分多层描述。
“属性”指部件的属性名称（如：P、Q等），由应用根据需要进行定义和解释。
以上各项可根据对象进行取舍，如：“110kV群双线122开关”。
告警内容：该值由变电站端上传，告警（事件）的具体内容。
告警级别：该值由主站端生成，表示告警的级别，可分别为事故、异常、越限、变位、告知，主站根据从站端收到的告警内容，判断该信息的告警级别，并把判断的结果回填到记录中（详见3.2）。
责任区：该值由主站端生成，用于告警信息分区显示，主站根据从站端收到的设备名称，判断该信息是属于哪些责任区，用8个字节表示，并把判断的结果回填到记录中（详见3.2）。
量测类型：该值由主站端生成，用于告警信息分区显示，主站根据从站端收到的设备名称，判断该信息属于哪些责任区，用8个字节表示，并把判断的结果回填到记录中（详见3.2）。
设备编码：该值由主站端生成，主站根据从站端收到的设备名称，从主站现有设备编码数据中寻找出对应的设备编码，如无匹配设备名称，则把该记录的设备名称保存在主站建立的表单中。
3.2 信息互补
在告警直传信息中，如果八个字段都由站端上送，部分字段在站端监控后台设置和日后维护会比较麻烦，因此考虑八个字段分别从站端直传上送和从主站端获取，其中事项编号、告警时间、设备名称、告警内容四个字段内容从站端直传上，
告警级别、责任区、量测类型、设备编码四个字段内容从主站端获取。具体考虑如下：
3.2.1 在主站系统建立两张比较完善的变电站设备类型表单B1、B2和一张无设备编码的设备名称记录表B3，其中表单B1由字段“电压等级”“设备类型”和“责任区”组成；表单B2由字段 “告警类型”“告警级别”和“量测类型”组成。B3由八个字段组成。
3.2.2 站端直传的信息中包括“事项编号”“告警时间”“设备名称”“告警内容”四个字段内容，主站端对收到的每条记录，根据其“设备名称”字段内容与表单B1的“电压等级”和“设备类型”字段内容匹配关系，找出其对应的“责任区”内容；同时根据 “设备名称”字段内容从主站设备编码数据表单找出对应的设备编码；数据根据其“告警内容”字段内容与表单B2的“告警类型”字段内容匹配关系，找出其对应的“告警级别”和“量测类型”内容。这样将得到每条记录的八字段完整内容。
3.2.3 如在上述的B1和B2表中没有找到对应的其“告警级别”“责任区”“量测类型”，主站告警直传模块把该记录的“告警级别”定为最低级别，“责任区”为所有区域、“量测类型”为空。
3.2.4 如主站无法完整找到“告警级别”“责任区”“量测类型”“设备编码”四个字段内容。则把该记录保存在B3表单中，主站系统维护人员定期检查B3表单内容，及时进行处理。
3.3 信息防漏机制
为保证直传信息无漏送，本方法增加了告警直传的防漏机制，漏传的事项由检查机制检查出来，并重新发送；同时通道停止等原因导致未上传的信息在通道恢复后应能重新上送。
3.3.1 告警直传时，变电站发送一条告警给主站，主站要给出确认；变电站收不到主站确认，要重新发送。
3.3.2 通道停止时，变电站缓存（数据库、文件、存储队列）未发送成功的所有告警信息，待通道投运后重新发送。
3.3.3 变电站每生成一条告警，都有一个独一无二的事项编号。事项编号是连续的，也发送给主站，主站据此检查是否漏发事项。“事项编号”的取值范围建议为：0～9999，当该值达到9999时，下一条告警的事项编号为0，重新计算。
3.3.4 召唤漏发事项，流程如图3所示：
4 直传告警信息展示
4.1 建立独立的窗口
在主站系统建立直传告警信息的接收窗口，该窗口独立于现有告警窗，可显示所有站点的直采信息，具备过滤功能，过滤事项可根据需要设定，该窗口信息不需要确认。
4.2 在告警窗口显示
直传告警信息经设置后可在主站系统现有告警窗显示，并能根据用户角色分区显示。展示方法：在现有告警窗增加一个“告警直传”的TAB，配置直传告警信息进入这个TAB。直传告警信息带有分区（责任区）信息，因此能够与直采告警信息一样实现分区分流，即不同的值班人员登录，只能看到自己管辖范围内的直传告警信息。
4.3 通过智能告警显示
直传告警信息可作为数据源参与主站系统智能告警的逻辑运算，以智能告警运算结果的方式展现。
江门备调智能告警系统是用告警类型（即量测类型）来设置告警规则。新直传告警信息带有量测类型，因此智能告警系统能够利用直传告警信息的量测类型来设置告警规则，对直传告警信息完成规则推理，在智能告警窗口展示。直传告警信息的量测类型也可以与直采告警信息的量测类型一起编辑规则，实现直采告警信息和直传告警信息的混合推理。
5 结语
传统的告警直传信息经过该技术处理后，可拓宽它的应用范围，提高直传告警信息的应用效率，如可应用于变电自动化系统、变电站环境监测系统、变电设备状态监测系统、二次系统运维系统等，通过告警直传技术变电站各个二次系统的信息可直送到调度自动化主站系统进行智能化处理，全面反映变电站运行、环境等情况，为电网调控一体化变电站远程监视提供有力的技术支撑。
参考文献
[1] 远动通信规约国际标准（IEC60870-5-101：2002）[S].
[2] 远动通信规约国际标准（IEC60870-5-104：2002）[S].
