配电网GIS图模校核系统的设计与实现

　　配电网图模是指配网系统的图形、模型,它是对实际配电网连接特征的抽象化描述,是配网自动化主站系统实时监视和各种高级分析应用功能的基础,从根本上决定了配网自动化系统的实用化水平和建设成败。国内各地市供电局自2000年左右陆续开展配网自动化系统的建设,然而截至目前影响配网自动化系统实用化运行主要因素之一的配网图模的准确性问题仍是各地市供电局的痛点问题。究其原因主要在于配网自动化系统的基础一配电网图模质量水平偏低,维护工作量大,更新改造频繁,运行管理多头,不同系统间图模数据标准不统一、不兼容,无法共享与重用。

　　在当前配网自动化系统建设过程中,配网图模的维护主要有两种方式。一种是GIS系统和配网自动化系统分开维护,两者无关联。另一种是仅在GIS系统维护,通过接口导入配网自动化系统。由于第一种方式需维护两套图模数据,工作量极大,图模无法共享,因此目前主要采用第二种方式。但各地GIS系统水平参差不齐,功能有待完善,加上GIS系统维护人员专业水平不高,图模维护质量难以保证。一旦维护错误的图模未经校核导入配网自动化系统,将干扰调度员的正常调度,给电网安全带来严重隐患。

　　从目前中山供电局GIS图模应用现状来看,GIS系统和配网自动化系统缺乏完善的图模校核功能,单纯依靠人工检查给系统的整体运维工作带来一定的困难。为此,2017年中山供电局开展配网自动化图模智能管控关键技术研究,针对目前GIS系统图模质量水平偏低、人工校核工作量大的痛点问题,开发了一套配电网GIS图模校核系统,该系统通过接口从GIS系统获取图模文件,实现基于C1M/sVG图形的语法语义校验、一致性校验和拓扑校验等,以技术手段辅助人工校核工作,极大地提高了人员的工作效率,同时也使配网图模的质量得到保证,进一步提升图模运维的智能化水平,为配网自动化系统的实用化运行奠定基础。

　　配电网GIS图模校核系统通过接口从GIS系统获取基于C1M/sVG标准的配电网图模文件,经过校核后将校核结果导出给GIS系统,GIS运维人员根据校核结果对GIS图模进行修正,然后再次提交给GIS图模校核系统进行校核,直到图模校核通过后,才传给配网自动化系统,从而确保配电网图模的正确性。如图1所示。

　　配电网GIS图模校核系统部署在安全Ⅲ区,硬件上主要由3台服务器组成,分别是数据库服务器、图模校核服务器模间色散、wEB服务器。数据库服务器用于存放历史图模文件、图模校核日志等。图模校核服务器主要实现与GIS系统图模接口的液滴、图模文件导入和图模校核功能。wEB服务器主要对外提供wEB发布服务,相关专业人员通过办公电脑可以查看图模校核日志和校核结果。配电网GIS图模校核系统通过防火墙和GIS系统相连,通过反向隔离装置与配网自动化系统I区系统相连。如图2所示。

　　配电网GIS图模校核系统在软件架构上采用C/s和B/s混合技术实现。在C/s方面主要基于C++/0T语言实现图模导入、图模校核和校核结果定位等功能的开发,这部分功能需要较强的操作实时性:在B/s方面主要利用JAVA/FLEx实现wEB界面的开发,包括图模校核日志查看、校核参数配置以及系统配置等实时性要求不高、人机交互要求高的功能。如图3所示。

　　配电网GIS图模校核算法是本项目研究的重点。校核项目包括3种类型:属性(语义)校核、拓扑校核和图模一致性互校核,具体校核项目如表1所示。

　　其中,属性校核是配网图模运维的最基本需求,是图模入库的先决条件,只有通过属性校核的配网模型才可以进行模型导入。其应用场景包括:(1)图模导入时的预检查,此时对没有校核通过的模型进行提示、定位(具体定位到模型文件的哪一行),方便运维人员进行排查:(2)模型导入后,随时可针对一张单线图模型进行属性校核。这主要用于可能的模型修改或校核需求(通过配置文件体现)变化时,再次进行模型基本属性校核。其具体实施过程主要是解析离线M/xML),进行对象抽取,结合配置的各类设备基本属性必填信息,依次检查、校核每个设备对象,对未校核通过的记录进行集中描述,定位到具体模型文件中的具体行数,最后形成一个图模基本属性校核报告。

　　网络拓扑校核是离线环境图模关联校核的有效手段。直观可视的网络拓扑图是检查配网模型拓扑连接关系的最好方式,如图4所示。

　　同属性校核类似,网络拓扑校核的应用场景包括:(1)图模导入时的预检查,此时通过馈线模型自动生成可视的图形化网络拓扑图,辅助图模运维人员直观感知拓扑连通性:(2)模型导入后,随时可针对一张单线图模型进行网络拓扑图检测。这主要用于可能的模型拓扑关系修改时,再次进行模型拓扑关系检测。校核过程将同步生成拓扑关系校核报告,包括校核范围中的设备规模、拓扑岛数量及异常信息等。

　　图模互校核是离线环境下图模一致性校核的重要组成部分。主要用于检测馈线的图模一致性问题,发现缺少的模型或图元对象,保证图模信息的完整性。其应用场景主要是在图模导入时的预检查环节,保证待导入图模的一致性。

　　图模互校核的处理过程为同步解析离线环境下的模型文件和图形文件现场试验。从模型文件解析出参与拓扑关系的设备信息,并建立图元集合及图元之间的关系信息:从图形文件解析出各个图元包含的模型对象集合及模型之间的拓扑关系。解析完成后进行模型和图元信息的双向比对,以模型为基准,分析图形文件的差异性:以图形为基准,分析模型文件的差异性。综合两方面的分析比对结果,形成一份馈线图模一致性互校核分析报告。

　　中山供电局目前管辖10kV馈线条,每天线条以上,配网图模维护工作量大,图模质量不高。本项目2018年开发完成后投入试运行,取得了良好的使用效果,校核准确率达到99%以上,每幅图校核时间在1s以内,每天只需要2min即可完成当天所有图模的校核工作,大大提高了工作效率和图模质量,为配网自动化系统的实用化运行奠定了基础。

　　(1)配电网GIS图模校核系统通过FTP方式定时从GIS系统获取基于C1M/sVG格式的预发布的模型文件和图形文件,并保存在指定目录。

　　(3)点击图模导入,系统自动解析图模文件并进行图模的属性校核、拓扑校核和图模一致性校核。

　　(4)校核完成后系统自动生成图模校核报告,包括图模校核时间、图模质量评分、错误图模数量、正确图模数量等。

　　(5)自动化维护人员或GIS系统维护人员通过wEB方式可以查看图模校核报告,并根据错误提示修正GIs图模。

　　长期以来配电网图模的正确率偏低一直是配网自动化系统建设中的痛点问题,本项目针对配网图模应用现状,开发了一套配电网GIs图模校核系统,实现了GIs图模的属性校核、拓扑校核和图模一致性校核,使配网自动化系统的基石配网图模得以标准化维护、校核、流转,大大节约了图模校核时间,提高了图模的校核效率,确保了配电网图模的正确性,为配网自动化等相关系统的建设提供了基础性支撑。随着各地配网自动化系统建设的不断推进,该系统后续可以推广到其他地市局,应用前景广阔。

　　尼泊尔，是中国山水相连的友好邻邦。雪峰下的尼泊尔人民对光明的渴望，如同寒冬对春天的向往。尼泊尔电力通过33000千米配网线千多万尼泊尔人民源源输去温暖。长期以来，由于缺少配电网系统的总体规划，尼泊尔电力通过临时的电气化和配电项目构建配电网，导致配电系统电能损耗极高，严重影响尼泊尔人民的生产、生活用电。尼泊尔电力在世行、亚行等机构的帮助下，寻求国际领先电网企业合作，努力消减电网损失，提高供电质量。 2018年7月，国网浙江电力同尼泊尔电力局（NEA）签订了配网降损规划咨询项目合同，正式开启了浙江电力服务尼泊尔电网提质增效的序幕。参与投标工作的浙江华云电力设计公司，是国网浙江电力配网规划和设计领域的排头兵，通过多年服务电

　　“根据大学城区域配电自动化DFA智能运行策略，21台环网柜配电终端继电保护定值区按要求已从02区全部切换到00区，所有站所终端（DTU）相关参数正确无误，整个馈线自动化系统运行正常！”8月30日自动布图设计系统，随着贵安供电局生技部配电自动化班班长杨旭的汇报，贵安新区具有遥信、遥测、遥控“三遥”功能的大学城区域配电自动化项目正式投入运行，这也是全省范围内配电网领域首个投入使用的智能分布式策略的配电项目。 作为全省智能分布式策略应用的配电网建设示范性工程，该项目自今年2月中旬全面动工以来，历时200多天的建设期，覆盖大学城及周边63.46平方公里范围。新建、改造10千伏环网柜21台，新增DTU配电终端智能装置21套、通信终端设备21台；新建、敷设

　　日前，国家发展改革委、国家能源局发布《关于规范开展第四批增量配电业务改革试点的通知》（下称《通知》）。《通知》显示，全国共有84个项目被列入第四批增量配电业务改革试点名单，其中云南有3个项目入围，分别是呈贡信息产业园区增量配电网项目、玉溪市新平工业园区增量配电业务试点、大理州永平县工业园区增量配电业务试点。 改变部分地区配电网建设缓慢现状 长期以来，我国的配电网只能由电网企业投资运营，其建设滞后于输变电网发展步伐。增量配电业务改革试点作为电力体制改革的重要组成部分，将有序放开配电网业务，并打破垄断、改变部分地区配电网建设缓慢的现状，对于引导社会资本有序投资、降低工业园区企业用电成本、促进配电网建设和提高配电网运营效

　　1 引言 在变电站中，直流电源对变电站的二次设备以及变电站的实时通信非常重要。如果直流电源不可靠，会导致继电保护失灵，造成停电面积扩大，也使得通信出错，以致发生更大的事故凯时娱乐官网平台网站，为此，要求其有较高的可靠性。通常，采用储能电容或蓄电池作后备电源，并且直接作为直流输出，但输出电能质量不高，而且电池管理复杂。因此，本文采用带蓄电池的开关电源提高电源的可靠性，同时输出电能质量高，满足通信的要求。一般情况下，蓄电池的管理是一件非常复杂的工作，该系统采用PIC16C73单片机来实现电池管理，管理方案简单可靠。 2 24V直流不间断电源系统 24V配电网专用不间断电源系统示意图如图1所示。 图1 变电站配电网专用24V直流电

　　专用24V直流不间断电源的设计 /

　　引言 电能质量是衡量电网质量的标准，电能质量问题包含电压凹陷（sag）、电压隆起（swell）、尖峰脉冲（spikes）、谐波畸变（harmonic aberration）和电气噪声(electric yawp)等，其中对电能质量影响最大的就是谐波畸变。因此，本系统的设计就是以对谐波畸变分析为主要目的。这方面的研究比较多，而且也开发出了相应的设备。以往的配电网监测设备多以51、96系列单片机为处理器，在精度和速度方面都不能满足电力系统的要求，还有就是用TI公司的DSP作为处理器，并配合ADC来完成系统设计。 ADI公司先后上市了ADE7753、ADE7758等电力测量专用芯片，并成功地将它们应用到电网当中。最近，ADI

　　配电网作为电网神经末梢，上接电力主网，下连千家万户，是保障和改善民生的重要基础设施。长期以来，配网在线监测、故障报警、主动抢修和线损管理是电网研发和建设的重中之重。而在现有设备基础上，如何更好地提升配电网自动化水平，建设高可靠的城市配电网显得愈发重要。 自动化系统对故障 实现分秒级自愈 停电检修通知越来越少，自动化系统对故障实现分秒级自愈，故障停电从以往的2—3小时缩短至几分钟乃至几秒，停电对客户的影响降至最低……配电网作为地区电网承上启下的重要环节和城乡发展不可或缺的基础设施，正在一线城市中开启全新智能模式。 自愈是智能配电网不同于传统电网的一个重要特征，智能电网的自愈能力是提增供电可靠性的“利器”。

　　运行经验表明：配电网的雷害事故约占整个 电力 系统全部雷害事故的70％～80％。因此，必须加强配电网的防雷保护工作，才能保证供电的安全，提高供电的可靠性。 1配电设备的防雷保护 在高压配电线路上，装有许多分散的配电设备，如配电变压器为防止雷击事故，均要装设必要的防雷保护装置。 1.1配电变压器的防雷保护措施。 配电变压器按现行规范采用阀型避雷器来保护，具体接线 变压器防雷保护接线图 阀型避雷器要求越靠近变压器安装，保护效果越好，一般要求装在高压跌落保险器的内侧。必须使避雷器的残压小于配电变压器的耐压，才能有效地对变压器起到保护作用。 其接地线应和配电变压器的金属外

　　的防雷保护和过电压保护 /

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