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摘要：针对电网运行管理主配网调控一体化建设的需要，本文提出了一体化运行管理图形平台的设计方案。运行方式实时监控与管理、调度日常管理、系统操作模拟的安全校核、运行方式辅助分析等五大功能模块，解决了以往主配网管理相互独立的弊端，为主配网调控一体化管理提供了保障。
关键词：电网管理调控一体化；电网拓扑一体化建模；图库一体化
【分类号】：TM734
引言
随着电网规模快速发展、电网信息化、智能化、电网公司集约化发展和可持续发展的需求，调控一体化管理模式被提出。调控一体化管理模式是监控调度合一，按作业半径分设运维操作站，变电站无人值守，运维操作站少人值班，调度下令到运维操作站，再由运维操作站人员下令到变电站。调控人员负责调度和设备监控、遥控操作等工作，运维操作人员负责现场操作。为了调控一体化管理模式的实施，使调控人员调度监控能够涵盖全网，必须摆脱主配网独立运行的格局。为此，首先要解决的问题是将主配网图形对接，连成整体，方便调控人员从主网快速查看相连配网设备，进行全网快速分析。
一、主配网调控一体化图形平台设计方案
1、主网配网图形一体化方案的提出
主配网调控一体化就是主网图形导入之后与配网图形建立拓扑连接在统一电力图形平台上展示。主网图形中的高电压等级线路经过变压器变压之后，与低电压等级的出线断路器连接，用一条单端线路表示主网图形的电源终点，单端线路可以是图1中A线路或者B线路的一半线路。在配网图形中可以是图1中A线路或者B线路的另一半单端线路作为配网的电源起点。两条单端线路在电网图形中取同样的标志，由此图形拓扑将两条单端线路看作同一条线路，通过单端线路可以实现从主网图形跳转连接，直接进入配网图形，做到一站式直达，从主网图形根据网络拓扑关系直接访问到配网低电压等级变电站、分接箱乃至最终用户，这就是主网配网图形一体化方案实现的构思。图1为主配网一体化示意。
2、主配网图形平台对接技术
主网图形从主网能量管理系统EMS（energy management system）导出，配网图形从配电自动化系统DAS（distribution automation system）导出。上述两种图形皆以公共信息模型CIM（commoninformationmode1）及可缩放矢量图形SVG（scalable vector graphics）文件作为数据载体，包括电网连接的各种数据，并将其导人第三
方专业电力图形平台进行数据整合与图形对接。图形对接主要通过相应的模型拆分与合并模块完成。模型拆分根据既定的规则和模型拓扑关系及层次逻辑关系，从CIM文件取出对应电网SVG中的运行、拓扑及量测数据，并通过CIM文件解析、图模型调度的边界拆分及拼接等手段形成一个一体化的全网模型。图2为实现主配网图形平台对接技术的软件逻辑流程。
3、主网配网图形一体化实现的技术要点
1）网络拓扑一体化。建模功能主、配网图形统一在专业电力图形平台整合，该图形平台设计完全针对电力工作人员需求，图形编辑平台融合主流画图軟件Visio及AutoCAD作图软件的功能，支持超大图形绘制及建模管理，单图绘制元件大于lO万个，性能优越，运行稳定。在上述主配网一体化平台上，实现基于主配网图形的操作管理，支持各种挂牌（警示牌，给调度员及现场工作人员提醒），如保电牌、检修牌、缺陷牌等操作；支持线路的运行状态显示；可追溯以往历史时刻电网断面，并在上面进行相关的分析研究；可进行运行方式状态断面比对，并将比对结果以图表两种方式直观展示。
2）图库一体化。支持电网图形改图管理功能，每种设备单独入库，具有独立的物理属性以及与其他设备建立拓扑连接关系；支持多人同时改图操作，分别发布而互不影响，支持改图前后的图形对比，图表结合，直观了解改图内容。
3）数据传输一体化。主配网图形在统一平台整合显示，设备作为图形的组合元件。设备的调度监控合一，信息规范分层分流。对设备的遥测、遥信、遥控、遥调和遥视数据统一显示。系统基于WEB控件技术构建，可在网络上进行发布浏览，满足调度通信中心各部门人员的浏览需求。实现设备的电源追溯、供电范围分析、连通性分析，并能在图形上以可视化形式展示。
4）五防一体化。五防是指防止带负荷拉合隔离开关、防止误分合断路器、防止带电挂接地线、防止带地线拉合断路器、防止误入带电间隔。
二、系统功能实现
1、一体化图形管理
电网图形平台允许主网图形和配网图形分开维护，主网运行人员能够维护主网接线图、配网运行人员能够维护配网系统图、单线图、断路器站图等各类专题图，通过主配网图形对接，主配网连成一体电网，配网不用再设置单独的电源点。图形平台作为基础平台，为运行方式实时监控与管理、调度日常管理、操作模拟和安全校核以及运行方式辅助分析四类应用提供网络拓扑结构等基础数据支持。
2、运行方式实时监控与管理
电网图形系统与监控系统进行对接，能够实时显示电网运行数据。主配网统一运行，主网运行人员主要监控的是主网系统运行工况，需要的话，能够快速切调到其下配网，查看其变电站和线路的运行工况。运行方式管理可以实现电网正常方式和异常方式的日常管理；可以对任意两个方式断面的运行工况进行分析对比；可以依据方式变更单，进行电网断面运行工况的保存，以备随时调用分析。
3、调度日常管理功能
设备管理：基于图形对配网设备台账（电力公司设备资产状况，指拥有的各种类型的设备拥有量、分布情况以及变动情况）管理和设备参数进行维护、查询及统计等操作，实现电网设备参数的图形化操作和管理。流程化信息管理：包括保电管理、设备缺陷管理、设备检修管理、地线管理、重要用户管理等。
4、操作模拟和安全校核功能
（1）电网模拟操作可实现全网联动模拟。地调可模拟断路器操作所引起的电网闭环；模拟解环操作及各种误调度误操作的风险；模拟系统主网、配网进行相应操作的闭锁及警示。上述操作模拟可与重要用户保电管理（设定重要用户不能断电）及设备缺陷管理结合，实现设备失电的操作提示。
（2）逻辑闭锁模块对电网复杂运行方式和无电气关联的二次保护装置进行危险点提示和校验进一步丰富了安全校核预防误操作的内容。
（3）系统支持潮流计算，通过图形平台提供电网拓扑结构、元件参数、发电和负荷等运行参数，确定电网各部分的稳态运行状态参数，为电网的操作模拟提供支持。
5、运行方式辅助分析功能
供电电源分析：追踪、分析线路上任意一点的当前在供电源及可供电电源。供电范围分析：对线路的供电范围进行分析并将分析结果高亮显示，便于查看和分析。潮流流向显示：动态显示潮流流向。线路连通性分析：从线路上任意一点出发，双向追踪分析该段线路的网络拓扑连接状况。
结束语：
主配网调控一体化平台的建设完善了电网图形的一体化管理，提高了图形维护水平，调度监控合一的管理模式有助于调度人员及时掌握现场真实情况，提高电网的安全运行水平。
参考文献：
[1]余贻鑫.未来的城市电网及其规划工作现状.天津：天津大学电气与自动化工程学院，2010.
[2]何江，吴杏平，李立新，等.基于组件技术的电力系统实时数据库平台.电网技术2002，26（3）：64—67.
[3]郭创新，齐旭，朱传柏，等.基于SVG的电力调度图形支
撑平台设计与实现.电力系统及其自动化学报，2007，19（2）：28—34.
关键词：电网管理调控一体化；电网拓扑一体化建模；图库一体化
【分类号】：TM734
引言
随着电网规模快速发展、电网信息化、智能化、电网公司集约化发展和可持续发展的需求，调控一体化管理模式被提出。调控一体化管理模式是监控调度合一，按作业半径分设运维操作站，变电站无人值守，运维操作站少人值班，调度下令到运维操作站，再由运维操作站人员下令到变电站。调控人员负责调度和设备监控、遥控操作等工作，运维操作人员负责现场操作。为了调控一体化管理模式的实施，使调控人员调度监控能够涵盖全网，必须摆脱主配网独立运行的格局。为此，首先要解决的问题是将主配网图形对接，连成整体，方便调控人员从主网快速查看相连配网设备，进行全网快速分析。
一、主配网调控一体化图形平台设计方案
1、主网配网图形一体化方案的提出
主配网调控一体化就是主网图形导入之后与配网图形建立拓扑连接在统一电力图形平台上展示。主网图形中的高电压等级线路经过变压器变压之后，与低电压等级的出线断路器连接，用一条单端线路表示主网图形的电源终点，单端线路可以是图1中A线路或者B线路的一半线路。在配网图形中可以是图1中A线路或者B线路的另一半单端线路作为配网的电源起点。两条单端线路在电网图形中取同样的标志，由此图形拓扑将两条单端线路看作同一条线路，通过单端线路可以实现从主网图形跳转连接，直接进入配网图形，做到一站式直达，从主网图形根据网络拓扑关系直接访问到配网低电压等级变电站、分接箱乃至最终用户，这就是主网配网图形一体化方案实现的构思。图1为主配网一体化示意。
2、主配网图形平台对接技术
主网图形从主网能量管理系统EMS（energy management system）导出，配网图形从配电自动化系统DAS（distribution automation system）导出。上述两种图形皆以公共信息模型CIM（commoninformationmode1）及可缩放矢量图形SVG（scalable vector graphics）文件作为数据载体，包括电网连接的各种数据，并将其导人第三
方专业电力图形平台进行数据整合与图形对接。图形对接主要通过相应的模型拆分与合并模块完成。模型拆分根据既定的规则和模型拓扑关系及层次逻辑关系，从CIM文件取出对应电网SVG中的运行、拓扑及量测数据，并通过CIM文件解析、图模型调度的边界拆分及拼接等手段形成一个一体化的全网模型。图2为实现主配网图形平台对接技术的软件逻辑流程。
3、主网配网图形一体化实现的技术要点
1）网络拓扑一体化。建模功能主、配网图形统一在专业电力图形平台整合，该图形平台设计完全针对电力工作人员需求，图形编辑平台融合主流画图軟件Visio及AutoCAD作图软件的功能，支持超大图形绘制及建模管理，单图绘制元件大于lO万个，性能优越，运行稳定。在上述主配网一体化平台上，实现基于主配网图形的操作管理，支持各种挂牌（警示牌，给调度员及现场工作人员提醒），如保电牌、检修牌、缺陷牌等操作；支持线路的运行状态显示；可追溯以往历史时刻电网断面，并在上面进行相关的分析研究；可进行运行方式状态断面比对，并将比对结果以图表两种方式直观展示。
2）图库一体化。支持电网图形改图管理功能，每种设备单独入库，具有独立的物理属性以及与其他设备建立拓扑连接关系；支持多人同时改图操作，分别发布而互不影响，支持改图前后的图形对比，图表结合，直观了解改图内容。
3）数据传输一体化。主配网图形在统一平台整合显示，设备作为图形的组合元件。设备的调度监控合一，信息规范分层分流。对设备的遥测、遥信、遥控、遥调和遥视数据统一显示。系统基于WEB控件技术构建，可在网络上进行发布浏览，满足调度通信中心各部门人员的浏览需求。实现设备的电源追溯、供电范围分析、连通性分析，并能在图形上以可视化形式展示。
4）五防一体化。五防是指防止带负荷拉合隔离开关、防止误分合断路器、防止带电挂接地线、防止带地线拉合断路器、防止误入带电间隔。
二、系统功能实现
1、一体化图形管理
电网图形平台允许主网图形和配网图形分开维护，主网运行人员能够维护主网接线图、配网运行人员能够维护配网系统图、单线图、断路器站图等各类专题图，通过主配网图形对接，主配网连成一体电网，配网不用再设置单独的电源点。图形平台作为基础平台，为运行方式实时监控与管理、调度日常管理、操作模拟和安全校核以及运行方式辅助分析四类应用提供网络拓扑结构等基础数据支持。
2、运行方式实时监控与管理
电网图形系统与监控系统进行对接，能够实时显示电网运行数据。主配网统一运行，主网运行人员主要监控的是主网系统运行工况，需要的话，能够快速切调到其下配网，查看其变电站和线路的运行工况。运行方式管理可以实现电网正常方式和异常方式的日常管理；可以对任意两个方式断面的运行工况进行分析对比；可以依据方式变更单，进行电网断面运行工况的保存，以备随时调用分析。
3、调度日常管理功能
设备管理：基于图形对配网设备台账（电力公司设备资产状况，指拥有的各种类型的设备拥有量、分布情况以及变动情况）管理和设备参数进行维护、查询及统计等操作，实现电网设备参数的图形化操作和管理。流程化信息管理：包括保电管理、设备缺陷管理、设备检修管理、地线管理、重要用户管理等。
4、操作模拟和安全校核功能
（1）电网模拟操作可实现全网联动模拟。地调可模拟断路器操作所引起的电网闭环；模拟解环操作及各种误调度误操作的风险；模拟系统主网、配网进行相应操作的闭锁及警示。上述操作模拟可与重要用户保电管理（设定重要用户不能断电）及设备缺陷管理结合，实现设备失电的操作提示。
（2）逻辑闭锁模块对电网复杂运行方式和无电气关联的二次保护装置进行危险点提示和校验进一步丰富了安全校核预防误操作的内容。
（3）系统支持潮流计算，通过图形平台提供电网拓扑结构、元件参数、发电和负荷等运行参数，确定电网各部分的稳态运行状态参数，为电网的操作模拟提供支持。
5、运行方式辅助分析功能
供电电源分析：追踪、分析线路上任意一点的当前在供电源及可供电电源。供电范围分析：对线路的供电范围进行分析并将分析结果高亮显示，便于查看和分析。潮流流向显示：动态显示潮流流向。线路连通性分析：从线路上任意一点出发，双向追踪分析该段线路的网络拓扑连接状况。
结束语：
主配网调控一体化平台的建设完善了电网图形的一体化管理，提高了图形维护水平，调度监控合一的管理模式有助于调度人员及时掌握现场真实情况，提高电网的安全运行水平。
参考文献：
[1]余贻鑫.未来的城市电网及其规划工作现状.天津：天津大学电气与自动化工程学院，2010.
[2]何江，吴杏平，李立新，等.基于组件技术的电力系统实时数据库平台.电网技术2002，26（3）：64—67.
[3]郭创新，齐旭，朱传柏，等.基于SVG的电力调度图形支
撑平台设计与实现.电力系统及其自动化学报，2007，19（2）：28—34.