1011-56172W配电自动化系统的设计与实现

配电自动化系统的设计与实现
摘要：在对配电线损自动化管理系统的结构体系和功能模块进行详细分析后，总结了配电线损自动化管理系统在工程实际应用中所带来的社会经济效益。

配电线损自动化管理系统在实时电参量数据信息采集的基础上，将线损的理论和实时统计计算、报表生产、图形化显示集于一体，利用计算机强大的分析判断能力，为供电企业线损实际运行管理和决策提供技术支持，大大提供了供电企业线损管理的综合自动化水平。

关键词：配电网；线损；自动化管理系统；LAMS；电量采集
35kV及以下中低压配电网是电力分配调度的重要网络，其供电安全性、可靠性、以及节能经济性直接决定着供电区域社会经济发展。

配电综合自动化技术必将成为供电企业在电能分配调度运行管理中，最为实用化的技术生产手段之一。

由于中低压配电网受当时建设技术水平和投资资金的影响，其基础自动化水平普遍较低，加上配电网自动化系统是一个规模庞大、监测控制点多、涉及专业技术复杂、工程量和资金投入量均较大的复杂大系统，要全面实现配电网综合自动化系统建设和改造困难十分大。

因此，许多市县级供电企业均将分布分项配电自动化系统建设作为企业发展重要的建设策略和原则。

线损是电能在生产、传输、分配过程中产生的电能损耗，其与系统供电电能总容量的比值就是常说的线损率。

线损率是国家考核各级供电企业经营效益的一项重要经济技术指标，同时也是衡量供电企业供电质量水平、综合管理水平的一个重要参考依据。

各级供电部门在结合供电区域中低压配电网的实际情况下，通过采取各种先进的技术手段和装备设施从电能分配调度、用电计划、计量管理、以及运行工况特性等环节中，不断优化电网结构、掌握配电网线损的构成与发展趋势，从而有针对性的采取合理的节能降损，保证整个配电系统高效稳定、节能经济的运行。

在上述各个运行管理环节中，任一技术措施的开展均离不开实时准确的供电电参量数据信息，因此，建立配电网线损自动化管理系统（LAMS），已成为很多供电企业进行区域电网配电自动化系统建设和改造的重要研究课题。

1 配电线损自动化管理系统
1.1 系统拓扑结构体系
配电网运行的电参量数据是配电网线损自动化管理系统重要的基础信息，其采集、传输、运算分析是否实时可靠直接影响到线损自动化管理系统的运行效率。

为了获得实时准确的电参量数据信息，就需要构筑包含数据自动采集管理子系
统、数据远程传输通信子系统、数据综合分析判断子系统、以及数据库管理子系统四个子系统，也叫三个应用子系统加一个数据库子系统。

从应用功能角度来看，三个应用子系统相互间是独立，分别完成不同的功能；但从协调工作和数据信息共享角度来看，三个应用子系统间又是相互密切联系的，任一系统出现问题会直接影响到线损自动化管理系统的运行可靠性和精确性。

配电线损自动化管理系统的拓扑结构体系如图1所示：
图1 配电线损自动化管理系统的拓扑结构体系
从图1可知，线损自动化管理系统采用分布对象特征数据监测技术和多层分布式事务处理的拓扑结构，主要以WEB为主要表现形式，便于供电企业线损管理多部门人员参与系统数据的共享和协调工作，以提高系统总体性能，降低各类数据信息数据库与网络的负担。

系统通过网关服务器动态采集来自地区电网SCADA 系统运行状态信息、用电营销系统中的供电信息、集中远程电能采集系统中的实时用电信息等，然后通过相应的通信通道ADO接口与数据库服务器进行实时数据信息交换。

线损自动化管理系统通过网关服务器实时采集用电负荷和配电台区的实时电参量数据信息，然后与配电网SCADA系统、用电营销系统等进行电参量数据信息的实时共享和相互协调工作。

其中电能采集系统和用电营销系统是线损自动化管理系统中的两个核心子系统，因此，系统在设计过程中应充分考虑LAMS数据库服务器与这两个子系统间的接口设计，以提高线损自动化管理系统综合运行可靠性。

（1）与电能采集系统接口
电能采集系统在实际运行过程中，会实时采集配电台区和电力用户用电终端的实时电参量数据。

为了提高所采集到的电参量数据的实时准确性，同时保证整个数据通信网络高效稳定的运行。

在系统设计时，设计电能信息采集间隔为
30min，系统采集周期为24h。

然后利用数据库服务器实时储存所获得的电量信息，并通过内部程序自动生成中间数据表。

数据处理服务器、应用服务器、Web服务器、以及网关服务器等可以根据用户需求定时从数据库服务器中的读取相关的数据信息。

（2）与用电营销系统接口
为了防止电力客户用电信息被非法利用，处于系统安全性因素考虑，数据库服务器与用电营销系统是无法直接互访，但是可以通过以访问供电公司台区图系统数据库的方式访问所需的用电营销系统数据。

从电力用户用电终端、配电台区、以及用电营销系统中获取实时的电参量数据信息，为系统进行线损统计分析提供实时原始基础数据信息。

1.2 软件子功能结构
为了提高线损自动化管理系统的人性化服务水平，整个系统的软件功能按照常用功能需求主要划分为档案管理、线损管理、统计分析报表、系统自检异常报警、实时电量采集、和可视化图形平台6大功能模块，其具体的功能模块结构如图2所示：
图2 线损自动化管理系统软件功能模块结构
6大功能模块是线损自动化管理系统正常运行的基础结构，现将其中几个功能模块进行详细的分析：
（1）档案管理
在该功能模块中，主要记录配电网中各类变配电设备特性参数、计量设备的
抄表方案、供电方式等资料信息，便于运行管理人员进行规范化管理和可视化查询与维护。

档案管理功能模块还可以从LAMS数据库中提取实时的用电电量及其它数据信息，便于配电线损管理人员制定规范化、系统化、标准化的线损管理制度措施。

（2）电量采集
电量采集功能模块主要为线损自动化管理系统提供实时准确的基础用电电量数据信息，主要包括：电参量数据信息远程集中采集、LAMS中间数据库的读取、以及电参量数据完整性、实时性、准确性分析等。

线损自动化管理系统在正常运行时，按照内部程序要求定时通过现地终端采集器自动采集配电台区、用户用电终端等各计量点的电量信息，并定时从中间数据库中读取用电营销数据信息。

为了提高系统综合自动化水平，电量采集功能模块还具备停电损失智能分析、电量补采、负荷预测等功能。

（3）线损管理
通过电量采集功能模块所获得的实时电量基础数据信息，经过内部程序进行理论线损和实时线损的统计计算，实现供电企业线损的自动汇总统计。

线损管理可以按照分地区、分电压（10kV、0.4kV）等级、分供电线路、分配电台区等进行线损统计计算。

且具有按月、季、年线损统计分析和负荷预测功能。

基于实时电参量数据信息的线损自动化管理系统，除了可以实现线损的实时统计分析计算外，还具备线损指标方案、技术降损措施制度自动生成等功能。

（4）统计报表
通过系统线损实时统计分析判断，并制定方便、灵活、完整的线损统计报表和负荷曲线，便于运行人员制定完整的电能分配调度和线损管理措施制度。

2 配电自动化线损管理系统应用效益分析
线损自动化管理系统实现对配电网计量点电参量数据信息实时采集的基础上，通过与理论线损和实时线损计算软件接口进行有效连接后，实现对送变电损失、配电损失的实时统计分析计算，在工程实际应用中取得了良好的社会经济效益：
（1）通过实时、准确地配电网线损统计分析计算，有效提高供电企业线损管理自动化水平；
（2）利用计算机强大的数据分析判断功能，通过统计线损率与理论线损率的实时比较，可以及时发现供电异常的线路和配电台区，便于有针对性的打击窃电工作的展开，有效杜绝窃电现象的发生；
（3）利用图形化矢量分析，可以动态发现配电网结构和电能分配调度过程中的薄弱点和薄弱环节，对配电网建设改造工作起到指导性功能作用。

（4）可以通过计算机自动优化分析，获得配电网最优运行方式，合理调整供电方式，有效降低配电网线损率，保证配电网高效稳定、节能经济的运营发展；
3 结束语
线损自动化管理系统基于配电台区和电力用户终端实时电参量数据信息的采集，通过丰富的报表、曲线等可视化方式展示分析数据，并提供报表数据的WEB 浏览，不仅可以提高线损分析的实时性、科学性和准确性；同时有利于供配电企业优化配电网结构，有针对性的制定具有实效性的节能降损措施制度。

线损自动化管理系统利用计算机内部程序自动生成线损数据和分析报表，实现配电网线损单值、多值、全方位、以及多约束性因素的实时在线监测和线损报表的自动分析生产。

供电企业线损管理人员可以通过人机互通界面实时了解配电网运行情况，动态分析配电网结构、用电信息、电力负荷等特征电参量数据信息，便于其制定完善的节能降损措施方案，大大提高供电企业配电网线损管理综合自动化水平。

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