智能配电网数据采集集成平台设计
配电网智能化与自动化控制技术研究
配电网智能化与自动化控制技术研究摘要：配电网智能化与自动化控制技术的不断发展与应用，为电力系统的稳定运行和资源优化利用提供了新的解决方案。
随着人工智能、大数据等新技术的不断渗透，配电网将迎来更高效、智能的时代。
我们期待着这些先进技术的不断演进，为构建智能、可持续的电力系统做出更大贡献，推动能源转型和智能电网建设迈上新的台阶。
关键词：配电网；智能化；自动化控制技术引言配电网智能化与自动化控制技术的研究是当前电力系统领域的热门话题之一，随着能源互联网建设的推进和新能源接入规模的不断扩大，传统配电网的运行面临着越来越多的挑战和需求。
智能化与自动化控制技术的应用将为配电网提供更加灵活、高效、安全的运行方式，实现供需平衡和系统优化。
本文旨在探讨配电网智能化与自动化控制技术的最新研究进展和应用前景。
1配电网智能化与自动化控制技术的优势1.1提高运行效率和安全性配电网智能化与自动化控制技术的优势在于能够显著提高配电网的运行效率和安全性，通过引入智能化设备和系统，配电网可以实现远程监测、自动诊断故障、实时调节电网参数等功能，提升了电力系统的可靠性和稳定性。
智能化技术使得电力系统运行更加智能化和自主化，减少了人为操作的干扰，降低了运行风险，同时也提高了电网的响应速度和故障处理效率，保障了电力系统的安全运行。
1.2实现电力资源优化配置智能化控制系统可以对配电网内各个节点进行实时监测和数据分析，根据负荷情况和电网状态进行智能调度和控制，实现电力资源的最优分配和利用。
通过智能化的需求响应、电能管理等功能，可以更好地平衡电力供需关系，提高了电力系统的整体能源利用效率，降低了能源消耗成本，推动了清洁能源的大规模接入和应用。
1.3提升用户体验和服务质量智能化系统可以实现个性化用电管理和智能化服务，用户可以根据自身需求定制电力使用方案，实现能源的高效利用和成本控制。
此外，智能化技术还可以实现更加精准的故障检测和快速修复，提高了电网的可靠性和稳定性，减少了停电时间，提升了电力服务的质量和可靠性。
融合多源数据的智能配用电多时间尺度数据分析技术
摘要：在当前的时代背景下，分布式发电，基于储能和电力需求的供给侧结构反应，负荷在不断增加。同时传统化的无源电网系统，正逐步升级发展成具备自主控制能力的自动型配电网。为了完善利用其智能化配电内核，可在配电网中安装智能仪表、遥测和控制终端以及配电网同步测量之类的数据采集设备，并且同步设置诸如配电、功耗、客户服务和市场营销等信息管理。在讨论电力智能分配的大数据来源、生命周期和数据属性的基础上，本文系统分析数据集成平台，统一的智能电网数据模型来自多个来源的在线数据、数据分析算法库以及用户画像的观点，提出了智能配电大数据分析的关键技术，然后将智能配电大数据分析的典型应用于电网运营、社会服务和用户服务等多个领域。
[2]张蓉.基于多维多尺度数据的交通速度预测模型研究[D].浙江大学，2016.
[3]唐磊，吕品姬.钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析[J].大地测量与地球动力学，2015，35（03）：525-528.
[4]牛军宜.基于S变换的潘家口水库入库径流时序多时间尺度分析[J].山东科技大学学报（自然科学版），2011，30（02）：36-40.
二、Smart Distribution Electric大数据分析的数据来源和生命周期
具有智能配电功能的大数据来源根据各种来源，可以将具有智能配电功能的电力用户配置文件数据等参数。实时数据包括远程信令和遥测数据，例如设备的运行状态和电流测量值。外部数据来源可以是：地信天气系统，互联网数据，公共服务数据，社会经济数据等。此数据还为网络运营，配套电力管理和基础运营服务提供支持。估计配电网络状态，优化分布式性能以及管理需求方等。基于数据的综合采样频率为分钟级别，因此可用于电力系统的实时数据在线分析。它发展目标主要针对：在线类大数据系统数据质量监控、电网运管质量和网络层次损耗分析以及针对于多源化核心数据所覆盖的融合化功耗分析。
集控型智能配网终端的设计与实现
通信 接 口的扩 展 ． 使 集控 型 Ｄ Ｔ Ｕ 应 用起来 更 加灵 活
主 机配 置
交换１ 交流 １ 遥信 １ 遥控１ 采样 １ 通信 １ 电源
板 ｌ板 ｌ板 ｌ板 ｌ 板 ｌ板 ｌ板
但 工程 实践 中存 在 网络 布设 复杂 、 工 程造 价 和维 护 成
本高 、 与 子站 问 的通 信方 式 不能 灵活 改 变等 不 足 。随
摘 要 ： 介 绍 了 一种 集控 型智 能配 网终 端 ， 其 具 有本 地 配 网终 端 功 能和 区域 子 站 组 网能 力 ． 可 以有 效 减 少 配 网 系统层 次 ，
适 应 各种 通信 接 口方式 。围绕 全 新 的硬 件 平 台 ． 采 用 了三 层 总 线 构 架 和适 应 浮 点计 算的 中断 技 术 。软 件 的设 计 采 用 了 面 向 对 象的 方 法 和基 于智 能化 协 议 的信 息 交 换 技 术 ． 可 以 支撑 智 能 化 配 网 系统 的 需要 该 产 品 已在 国 网 智 能 配 网领 域 成 功
集控 型 智 能配 网终 端采 用 ６ Ｕ 整层 机箱 ． 按 配 置板 件 的不 同 ． 有 主 机和从 机 ２种 配置方 式 ． 如图 １ 所 示 ２
种 配 置采 用 相 同 的总线 板 和 面板 结 构 ．系统需 要 扩 展 或 升 级 时 ．只需 增 减 板件 就 能 实现 主从 机 相互 转 换 及
１ 集 控 型 智 能 配 网 终 端 及 组 网架 构
１ ． １ 设 计 要 求
从机 的 基础 上 ． 增 加 了交 换 板 和通 信板 ２个 功能 板件 。
交 换板 可 提供 ８路 以太 网接 口．其 中 ３路 用于 装 置 内 通信 、 采样 等 板件 间信 息交 换 ， 交 换 通道 既 可 以采 用外 部 电缆连 接 ． 也 可 以通 过 装置 内部跳 线 实现 ， 余 下 ５路 接 口用 于接 入外 部 以太 网信 息 ， 进行 配 网系统 扩 展 ， 通 过 对 外 的 以太 网 Ｅ ｌ 与 各 从 机 或 终 端 设 备 进 行 信 息 交 互 ：通 信 板 的作 用 是将 交 换板 转 来 的配 网信 息 连 同 自
配网自动化方案
配网自动化方案一、背景介绍配网自动化是指利用先进的信息技术和通信技术，对电力配网进行智能化、自动化的管理和控制。
通过实时监测、故障检测、自动切换和远程控制等手段，提高配电网的可靠性、安全性和经济性，满足用户对电能质量和供电可靠性的要求。
二、需求分析1. 实时监测：系统能够实时采集配电设备的运行状态，包括电流、电压、功率等参数，以便及时发现异常情况。
2. 故障检测：系统能够自动识别故障点，并迅速报警，以便及时采取措施进行修复，减少停电时间。
3. 自动切换：系统能够根据实时监测数据，自动切换电源路径，实现故障隔离和恢复供电，提高供电可靠性。
4. 远程控制：系统能够通过远程通信手段，实现对配电设备的远程控制，包括开关操作、参数设置等，提高操作效率和安全性。
三、方案设计1. 硬件设备：选择高可靠性的智能电力设备，包括智能开关、智能终端设备、智能保护装置等，以满足实时监测、故障检测、自动切换和远程控制的需求。
2. 数据采集与传输：采用现场总线技术或者无线传感器网络技术，实现对配电设备运行状态的实时采集，并通过通信网络将数据传输到监控中心。
3. 监控系统：建立配网自动化监控系统，包括数据管理平台、故障诊断与分析系统、远程控制终端等，实现对配电设备的实时监测、故障诊断、自动切换和远程控制等功能。
4. 数据分析与决策支持：通过对实时监测数据进行分析，建立故障诊断模型和预测模型，提供故障预警和决策支持，减少故障发生和停电时间。
四、实施步骤1. 前期准备：制定详细的实施计划，包括设备采购、系统设计、施工安装等，确保项目顺利进行。
2. 设备采购与安装：根据方案设计，采购合适的智能电力设备，并进行设备安装和调试。
3. 系统集成与调试：根据监控系统设计，进行各个模块的集成和调试，确保系统正常运行。
4. 数据采集与传输：部署数据采集设备，并建立与监控中心的通信网络，实现数据的实时采集和传输。
5. 监控系统搭建：建立配网自动化监控系统，包括数据管理平台、故障诊断与分析系统、远程控制终端等，确保系统功能完善。
智能配网管理模式创新与实践
智能配网管理模式创新与实践以构建坚强智能配网为基础，依托各信息系统和业务系统的高度融合，积极探索大规模省域智能配网管理模式，提升配网的规划、设计、建设、实施、运维管理工作，建立健全覆盖配网各环节的标准体系，强化配网全过程技术监督，提高技术装备水平和运维水平，充分发挥智能配网的技术与管理支撑功用，通过各业务部门配网相关系统数据集成应用，创建集约化、专业化、精益化的配网管理模式，构建“更集约、更扁平、更专业”的“大运行”和“大检修”生产管理体系，建设网架结构坚强、可靠性高的智能电网，实现配网集约统一、高效协同的的卓越运营。
一、工作描述面向全省10KV及以下配网，以构建坚强配电网架为基础，依托大运行和大营销配网相关各信息系统和业务系统的高度融合，积极探索大检修体系配网专业化管理模式，提升配网的规划、设计、建设、运维管理工作，建立健全覆盖配网各环节的标准体系，强化配网全过程技术监督，提高技术装备水平和运维水平。
首创省域智能配网全景监控平台，实现对配网的在线控制和透明化、实时化、全景化管理，充分发挥智能配网的技术与管理支撑功用，通过创建集约化、专业化、精益化的配网管理模式，构建”更集约、更扁平、更专业”的“大运行”和“大检修”生产管理体系，并为大规划和大建设提供辅助决策和技术支撑，为大营销提供服务支撑。
二、主要做法省域智能配网管理在建设与运维过程中，主要是建设“四大体系”，实现卓越管理。
（一）构建智能配网标准规范体系构建起智能配网建设、验收、运维、技术、认证、评估、管理等标准规范体系，是建好、用好、管好坚强智能配网的前提。
在省域智能配网新的管理模式建立之初，结合直供配网建设、改造工程及用户接入工程中的分界设备等实际情况，公司编制技术标准，绘制典型设计，开展关键技术研发和设备研制，推进各环节试点工作。
由技术专家组成技术体系宣贯组，遵照“点、面”结合的原则，组织各单位相关人员参加技术体系集中培训，从源头保证配电自动化建设模式的统一性，为最终实现智能配网一致性管理打下坚实基础。
智能电网方案
（3）推广智能家居、电动汽车等新型业务，促进电力市场发展。
四、实施步骤
1.项目立项：根据本方案，开展项目前期工作，完成项目立项；
2.可行性研究：进行技术、经济、环境等方面的可行性研究；
3.设计与开发：依据可行性研究结果，进行系统设计与开发；
4.系统集成：完成各子系统之间的集成，确保系统稳定运行；
（3）实现变电站与电网的信息交互，提升变电站运行效率。
4.智能配电网
（1）引入分布式能源、储能等新技术，提高配电网灵活性和可扩展性；
（2）实现配电网设备状态监测、故障诊断和远程控制；
（3）构建智能配电网管理系统，优化配电网运行和资产管理。
5.互动化服务
（1）开展用户需求侧管理，引导用户合理用电，提高能源利用率；
2.可行性研究：进行技术、经济、环境等方面的可行性研究；
3.设计与开发：根据可行性研究结果，进行系统设计与开发；
4.系统集成：完成各子系统之间的集成，确保系统稳定运行；
5.试点示范：在部分地区开展试点示范，验证方案效果；
6.推广应用：总结试点经验，全面推广智能电网方案；
7.运营维护：建立健全运营维护体系，确保智能电网长期稳定运行。
二、目标与原则
1.目标
（1）提高电力系统的供电可靠性、安全性和经济性；
（2）降低能源消耗，减少环境污染；
（3）提升电力系统的智能化水平，实现信息共享与业务协同；
（4）提高用户满意度，促进电力市场发展。
2.原则
（1）合法性：遵循国家法律法规、行业标准和相关政策；
（2）安全性：确保电网安全稳定运行保障用户信息安全；
（5）可扩展性：预留发展空间，满足未来业务发展需求。
基于CIM的智能配电台区信息模型及应用
基于CIM的智能配电台区信息模型及应用吴善;郝思鹏;杨李星;林晓旭;吴利亚【摘要】智能电网的蓬勃发展对配电台区信息集成的要求日益提高,目前IEC 61970、IEC 61968中配电台区的公共信息模型(Common Information Model,CIM)有待完善和充实.根据我国智能配电台区的结构特点和应用要求,扩建了智能配电台区的公共信息模型.重点就配电台区三相不平衡治理和漏电保护故障定位信息建模进行说明,给出了智能配电台区新增设备模型、资产模型及拓扑模型的建模实例.在此基础上,构建了智能配电台区信息集成平台,基于GIS、PMS等系统在一体化平台上实现了漏电定位和三相不平衡度告警的高级应用开发,并在工程中得到实践.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2018(055)010【总页数】7页(P46-51,89)【关键词】智能配电台区;IEC61970/968;公共信息模型;信息集成平台;GIS系统【作者】吴善;郝思鹏;杨李星;林晓旭;吴利亚【作者单位】南京工程学院电力工程学院,南京211167;南京工程学院电力工程学院,南京211167;南京工程学院电力工程学院,南京211167;徐州市供电公司,江苏徐州221000;沛县供电公司,江苏沛县221600【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言随着智能电网的发展，我国在发电和输电方面基本实现了数字化、信息化和智能化，但在配电和用电方面还存在较大缺陷。
智能配电台区兼顾了配电和用电两大环节，是智能电网建设的基础，是实现电网智能化和可视化的关键环节[1-3]。
因此亟需对智能配电台区进行统一建模，通过统一的模型维护和管理机制实现智能配电台区高级应用的开发。
IEC 61970、IEC 61968标准[4-5]共同定义了CIM(公共信息模型)，并初步实现了对于能量管理系统(EMS)、配电管理系统(DMS)、数据采集与监控系统(SCADA)、生产管理系统(PMS)、地理信息系统(GIS)等系统的统一建模，实现电网各部门间的信息集成与数据共享，实现各系统和应用的“即插即用”。
基于GIS的城市配电网规划设计研究
2021年第17期75中国高新科技ELECTRIC POWER | 电力电气系统相比较而言，所具有的功能特点主要体现在以下几个方面：第一，健全地理位置相关信息。
GIS 技术的应用可以将获取到的地理外貌以图像形式进行显示，同时还可将其换算成矢量进行分层式的电子信息形式进行显示。
比如可以使地形、道路、建筑物等通过矢量曲线的方式显示出来。
为规划设计提供更为直接的图像信息数据，提升规划设计工作效率，完善系统设备供电线路信息数据。
第二，GIS 技术应用过程中，可以更好地将城市配电网系统中的电压等级、电力线路分布、电气设备分布等进行相应的信息数据设置，以用作后期查询。
比如通过对电力线路上进行编号，在数据库中进行相关信息的录入，今后通过查询线路编号即可获取到相应的线路信息。
同时，还具有信息统计、相关数据计算等功能。
除此之外，还可以查询到更多与配电网系统相关的信息，比如街道名称、实时交通状况等，实现自动成图功能。
第三，GIS 技术应用过程中可以依据其所获取到的相关信息数据，使其自动生成相应的图形，为开展相关工作提供依据。
提升电力配电网系统的自动化。
GIS 技术的应用，可以全面提升城市配电网系统的自动化水平。
比如，实现了电力负荷预测、智能操控、用电潮流分析等。
3.基于GIS 的城市配电网规划具体设计分析3.1 GIS 在城市配网电系统变电站规划方面的应用城市配电系统规划设计过程中需要依据城市建设规划、预留地理位置、所需电力能源负荷等信息，开展负荷使用要求的变电站规划设计。
制定具体的变电站设置位置、所占空间大小、线路架设、容量需求等进行预先规划，为实现后期建设或城市发展过程中变电站扩容等提供基础条件。
科学规划可以降低后期建设成本及提升变电站运行效率，提高电力能源供应效率和质量，提升企业效益。
实施变电站布点规划设计有以下几方面功能：①实现变电站的自动布点。
GIS 系统的应用可以通过预测空间负荷并依据所获取的相关结果结合现有变电站运行情况及其站点分布情况，进而通过自动计算得出所需建设的变电站具体容量数据。
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智能配电网数据采集集成平台设计
摘要: 为了满足未来智能电网对全景状态信息进行监测和共享
的需要,文中构建出智能配网全景数据监测集成平台\。通过对无缝
通用通信服务器、协议转换方法以及状态监测实时通信等关键问题
的研究,将不同厂商、不同通信接口、不同通信协议的输变电状态
在线监测装置同时接入并集成到iec 61850技术体系,并对外提供
统一的iec 61850通信接口。
关健词：智能配电网；数据采集
中图分类号: tm72 文献标识码：a 文章编号：
1674-098x(2011)12(c)-0000-00
为适应地区级用电需求，实现以可靠的、优质电力供应助推地区
级经济发展，建设适度超前于地方经济发展的坚强电网，应重点加
强对配电网、台区的智能化改造。为解决上述问题，建设一个智能
配电网数据采集平台已很有必要以达到进一步提高配电网的自动
化水平。
本文建立智能配电网数据采集平台全面管理现有的配网各类设
备，实现对用户分界负荷开关、配变台区等设备的运行情况监测、
异常告警和数据统计。对配电线路及设备进行管理，全面提高配电
管理水平并且能够实现故障点的定位、故障隔离及配电网自动重构
恢复供电，减少停电时间，提高供电可靠性。
1 智能配电网数据采集集成平台
1.1用户分界负荷开关和无线道自动开关
具有基本的遥测、遥信(开关状态、故障告警)功能，并具备对时、
事件顺序记录（soe）、定值远方或当地召唤、自诊断和自恢复、本
地操作、故障检测、电源监视和失电保护、接地保护、短路保护、
三相一次重合、防雷保护等功能，并支持多种通信方式。
1.2 配电变压器
收集台区配变的运行数据，监测配电变压器的运行状况，当配变
运行异常的时候能够将异常信息反馈到中心站。实时监测配电变压
器各种运行参数，包括电压、电流、有功（无功）功率、有功（无
功）电能量、功率因数等。同时能够监测各仪表的运行状态，及时
发现电压互感器有无开路等用电异常情况，实现对配电网运行监视
和远程控制。运行状态异常。根据采集的实时数据，对配电网和配
电变压器的过负荷、电压越限、缺相、线路故障、配电变压器油温
过高等异常情况提供实时报警。
2 监测节点接入系统集成
为了改变用户负荷开关和在线监测装置孤立运行、通信协议不统
一、设备之间互联困难的局面,本文提出采用无缝通用通信服务器
的方法,建立状态监测集成平台。系统结构如图1所示
采用监测通信服务器将不同厂商设备的不同通信接口以及通信
协议的设备状态在线监测节点接入并且纳入iec 61850技术体系结
构,支持gprs、wifi、射频等多种通信方式,对外提供统一的iec
61850通信接口和协议,实现各个子监测模块之间的无缝通信,主站
系统实现集中监测。
3 数据集中采集平台功能及特点
数据集中采集平台采用b/s通信模式,将数据采集、预警用于配
电网设备状态在线监测的实时数据交换。
3.1数据集中采集平台的特点:
（1）实用性：数据采集难度小，尽可能采用现行的通信规约。
一方面保证数据采集的可靠性，另一方面可以避免或减少系统结构
的复杂。
（2）系统性：平台必须具有高度的系统性和概括性，更能从多
层面反映配电网的真实情况
（3）可靠性：采集数据的可靠性，能发现和抵抗模型误差（粗
差和系统误差）的能力，设备具有外部可靠性。
（4）扩展性:系统具有良好的扩展性,支持其他不同厂家的设备
接入平台.
3.2数据集中采集平台的功能
(1)平台对系统的运行状况进行实时监测，管理系统设备并生成
各种运行分析报表。主要具有以下功能：实现10千伏配网实时监
控（scada）。采集配电网断路器、配电网变压器的实时数据，并可
实现对开关进行控制的功能，建立整个配电网实时数据库，实现配
电网实时监控。其中，数据采集功能可采集的数据包括电流、电压、
有功功率、无功功率、功率因数、开关状态、事故跳闸信号、终端
状态信号等；数据处理功能可处理功率总加、越限告警、数据的合
理性检查和处理、遥信变位处理等。
(2)根据终端设备上传的故障信息进行分析判断，根据专家系统
实现重构，以便运行单位查找故障和恢复送电。隔离策略和重构策
略分为自动获取和人工预定两种，具备远方执行隔离策略和重构策
略的功能，并分为自动和交互两种方式，两种方式根据需要可任意
切换。
(3)告警与记录。从系统检测到发现环网发生永久性故障，再到
处理结束，每一步都进行全网告警，遥控操作和处理结果记入数据
库。具备web发布功能，向局域网发布配网运行信息。
(4)具有良好的人际互动功能。实时监控系统运行监视图;显示配
电网模拟地理接线图; 电力系统单线图和电网潮流图;变电站主
接线图;不同区域的功率交换图、负荷分布图、电能交换或总加图;
历史数据和趋势曲线图; 各种汉字表格，包括电力系统实时数据
表、运行日/月报表、事件和告警表、顺序事件记录和事故追忆表、
运行控制参数表、设备运行状态和操作统计表等;电压棒图，饼图.
4 结论
本文在iec 61850标准通信协议的基础上建立智能配电网设备状
态监测集成平台。智能电网数据采集集成平台实现对不同厂商设
备、不同通信接口以及不同通信协议的配电网设备实现状态在线监
测,并在专家系统的帮助下实现配电网故障时故障定位以及重构,
具备智能配电网的”自愈”功能.