配电管理系统DMS的概念特点和功能要求

1997年第5期浙江电力配电管理系统(D浙江省电力试验研究所摘要MS)的概念特点和功能要求朱义勇宣晓华、黄晓明王孟龙(31014)首先根据国内外配电管理系统(DMS)的发展现状提出了DMS系统的概念分析了其特点;然后提出了DMS系统应具备的功能并详细分析了每个功能的具体要求关健词A加trae配电管理系统t配电自动化t概念int功能要求atA以”rdingotoheoditim巴t5endatnrenolaldeheveopi吧lesituaantinoofDMSeethispai附indprera咖卿K仃tinofDMSDMSanaly翻,ehw叮dsDAnocecptioncraireazoion幼dtnocertedemdof伴funetno~ilrsthefunetoialdndanme1概念目前国内外配电网管理系统(DMS:DIS准为了使配电管理系统用户能获取共同的视触觉开发一致的图文设计标准极为重要;在数据库管理方面分布式环境中可用QSL语言存TRIBUTIONM冰NAGEMENTSYTSEM)尚取数据这不仅可以用DMS的应用程序存取处于研究开发之中其定义多种多样各不相同其他系统的数据而且也可以从其他系统和应用程序存取DMS的数据2我们认为DMS是一个符合配电网现代化管理要求的综合自动化系统它的应用子系统涵盖了配电网的实时监控运行管理维修管理设备管理规划设计用电营业等方面DMS特点配电管理系统所具备的特点有以下各项:应由基础平台和运行在该平台之上(l)DMS的功能分布在许多数据库应用的多个相对的应用子系统组成基础平台服务器和工作站上服务器和工作站通过局域网或广域网互联;(2)适应配电网现代化管理的要求有一套除提供基本的硬件和操作系统内核外还能提供诸如数据库系统信息传递人机界面实时环境等基础服务以及与其他系统的接口DMS完整的支持配电网运行管理的系列功能软件具有控制与管理相结合的特点是一各个模块及其功能能相互配合;(3)DMS采集和监控的信息要比能量管理)大得多一般要大1系统(EMS0倍以上;通过:配电远方终端单元(FTUFDDERTERMINAL个可扩充可移植的开放式分布式计算机网络系统系统应该做到每一个功能模块的维护和。扩展对其余模块的影响都最小这就要求操作系统人机通信数据库管理网络协议等必须UNIT)采集的实时数据量和控制量一般不到采用国际标准或事实上的工业标准在操作系统方面应遵循IE010全部配电网数据总量的1%必须依靠故障投EEPOSIX诉电话管理负荷管理电量计费和用电营业管理等子系统收集的信息来弥补实时信息的不足;,30”工作组对开放性的定义,在网“”方面采用开放式互连标准确保与其它系统通解联信;在人机通信方面采用标准人机界面可以使新用户和不同系统的用户更快地熟悉系统操作和管理并可避免采用不同人机界面可能带来的混乱(4)由于配电网网络结构非常复杂且经常变化原有的模拟盘调度方式已不能适应现代化配电网调度的需要运行调度必须建立在地理图的基础上进行;X一WINDOW和OSF/fimto为优选标浙江电力1997年第5期(5)DMS主要关心的是保证供电质量迅控并集成相应的高级应用软件完成对配电网的监测和控制313DA速确定故障部位及时处理故障恢复线路送电和如何降低网损3数据交换作为DMS功能根据目前国内外配电网的实际发展情况来集成系统中的一个子系统:与其它相关系统的数据流向关系大致为DA从FTU和LM等获取配电网实时信息形成实看一般应包括以下功能AUTOMATION):时数据库和历史数据库:TCM弥补实时信息的(1)配电自动化(DADISTRIBUTIONs不足Gi则为DA提供地理信息背景离线图形数据和设备参数等反之DA又为TCMS:GEOGRAPHICAL(2)地理信息系统(GIINFORM人TIONSYSTEM)DM等系统提供配网实时运行参数事J故停役等信息IGS(3)配电工作管理(DJM:DISTRIBUTI()N314DA通信方式和通信介质的通信组织可采用配电调度中心一区JOBMANAGEMENT)(4)配电网高级应用软件(DTR一PAS:DIS域集控站或变电站一FTU配电网的实时信IUTIONBPOWERFULAPPLICATION息通过就地的FTU采集传送到区域集控站FIWARE)以〕:)故障投诉电话管理(TCMTROUBLE(5或变电站集中后上报配电调度中心;配电调度中心的控制命令通过区域集控站或变电站转发CALLMANAGEMENT):(6)用电营业管理(SMSERVICEMAN给就地的FTDAU执行应根据实际情况采用多种信道如低AGEMENT)):压载波光纤无线电公用电话网等配电调(7)电能计费(EET:ELECTRICENERGYTARIFFING度中心与区域集控站或变电站之间的通信一般可采用已有的调度与区域集控站或变电站的通(8)负荷管理(LMMENT)LOAD入IANAGE信通道区域集控站或变电站与TFU之间的通信目前国外较多采用的是低压载波对于少量的试点工程也可考虑采用光纤(如上海浦东(9)与其他系统和设备的接口31配电自动化(DA)DA藤田开发区)32是一个完全集成在DMS环境中用于G巧)地理信息系统【配电网络运行监视控制故障诊断故障隔GIS的应用目的是形成一个具有空间概念离网络重组旨在提高配电网供电可靠性和管理水平的子系统311DA(地理环境信息)和基础信息(电息)的分层管理的基础数据库为配电网的运行管理提供一个具有地理环境信息的网络模型对配电网:功能应包括下列具体功能事故预想操作设备的资产规划设计施工检修等进行有效的管理并支持应用软件的开发和其它子系统票管理线路的动态着色和局部追踪临时性的网络修改设备定位故障诊断隔离和恢复312功构成的动态说可采用成熟的商用地理信息系统(如护实现如以TCM等就笔者所掌握DA应包括配电网调度中心TFU和通信ARCINFO)作为配电网地理信息系统的开发通道0kv线配电网调度中心的监控范围为1平台路大用户也可包括通过110kV及以下变电所.213分层TFU等现场设备的数据采集和实时监要求数据库采用分层的概念来组织和管理9719年第5期浙江电力331基础数据图形数据库各层中的图形要求具有功能相对的准确位置叠加在一起时位置应准(1)配电网运行工作管理;应能安排巡视计划对配电网络经济运行确分层数据库至少应包括以下要素:提出建议;对用户接人方案进行优化和验证;对(1)适应配电网运行管理和建设的分层包括:实时运行层设备管理层施工作业层规划层运行指标进行统计;对网络优化方案提供指示;对停电故障网络提出恢复供电的优化方案(2)配电网设备检修管理(2)在实时运行层设备管理层施工作业层规划层中应包括地理信息分层和配电设备可根据检修管理指标自动进行校核自动列出各项指标的完成情况;提醒工作人员安排信息分层地理信息分层包括地理坐标海平:设备检修工作并能提出设备检修计划;对检修项目进行管理;开列工作票和操作票(3)配电网设备档案管理面江河流域特征交通特征(马路街道桥梁;等)地下管线地界(城区边界)相关建筑物轮廓配电设备信息分层包括变电站线路变压器开关电杆用户等322;:对设备完好率检修率检修周期设备大修设备巡视进行统计管理;根据缺陷统计配电设备运行记录和历史资料进行综合分析自数据收集与转换S系统的关键环节数据收集与转换是GI动生成影响相关地域范围和设备清单提出最能对多种数据进行分析和可视化操作数据(包佳停电方案和工作时间;自动生成施工图及维括图形)可以通过直读转换的方式输人数据库修费用概算并开列工作票和操作票;工作结束后应能对相关的设备档案进行更新;(4)配电网统计报表管理应能自动生成配电管理所需的各种生产月季年报表并能生成配电专业年报数据类型及格式包括等:EXCELDBF文件并能与AUTOCAD图形数据兼容文件格式并提供DXF同时还可按不同格式输出数报表:据供其它系统使用323格式应能方便设定主要统计项目包括可靠性统计缺陷分类统计故障分类统计电压合地图管理格率统计即时网损统计事故累计统计及分类统计月工作单分类统计设备资产分类统计(5)配电网工程设计:应具备多种方式创建复制更新组合地图的能力原始工作层图库以适当比例的城市:规划图输人(15001100012000::等)并保应能在屏幕显示各类图形(如地理环境图电网系统图街区地理图不同电压等级的证不同比例图纸之间的平滑连接地图内容包含城市规划标准图的所有信息(分层放置)供电线路图重要用户供电图及城市管线位置图等)利用图纸资料的不同分层参照配网规支持数字化仪的图形输人方式直接生成矢量图支持流行的图像数据格式如BMPTIFPCXG划以合理方式完成配电工程的施工设计以及FJPGTGABIL等通过扫描可I设备装置的改造方案设计直接转换成矢量图提供地图拼装工具做到(6)配电网施工计划和施工工作管理方便准确无缝且可任意裁切图层上的任意区域33应能根据规划配网运行情况及其他相关因素制订施工计划并进行施工管理34体现图形连续性配电工作管理(DJM)配电工作管理是在GIS提供的地理背景配电网高级应用软件(D一PAS)341内容图形界面上对配电网络的日常工作进行全面的运行管理根据配电网的需要用于配电网的高级应用软件一般包括配电网络建模和拓扑负荷建:浙江电力1997年第5期模和校准配电潮流配电负荷预报网络结构优化和重构等342:小)边界条件为配变之间负荷尽可能均匀电压质量尽可能地好尽可能减少停运次数对重要用户尽可能平衡供电等35一般要求所有应用软件都有在线实时应用和非在线故障投诉电话管理(TCM)研究方式应用软件的驱动方式可以选择定:351功能时按事件或调度员请求中低压配电网络分TCM主要包括用户电话投诉管理故障诊析软件应充分考虑配电网三相不平衡侧X比值大辐射结构等特点在算法上确保计算的断故障定位等功能模块用于配电网停电管理过程收效性软件应既能处理平衡系统也能处理S提供的带有地理信息背景的设备在GI三相不平衡系统允许用户选择计算模型和计管理界面上通过DA提供的实时信息和从配算方法所有网络分析软件应共享一个系统模电工作管理系统用电营业管理系统获取的有关信息将进一步核对投诉电话地址和停电状态从而为供电可靠性优质服务提供保证352型对可以由用户修改的部分应具有缺省值应用软件共享同一核心数据库在简化系统中只通过改变母线模型的描述来反映对网络故障投诉电话的输人所做的部分简化核心数据库保持不变343故障投诉电话的输人应提供工作人员人工输人投诉信息和通过电话自动应答输入投诉软件功能:配电网数学模型包括导线变压器开关级进行排列信息的两种输人方式电容器负荷和电源等它们按变电站和电压等在电话输人过程中应提供一组完整详细的输人表格以便工作人员以有序的统一的方式输人信息如用户名用户地理地址用户电气地址等用户信息停电发生时间邻近用户信由于配电网有可能出现三相不平衡状态所以在需要计算三相不平衡潮流时必须准备三相模型参数配网模型(数据库)的建立和维护必须提息投诉区域电力设备状态等故障信息是否需要回电回电时间等用户要求及一些特殊描述(如短路弧光雷电交通意外等)供专门的应用软件这些应用软件允许用户直观填写模型和参数并能进行自动校核立的模型可供所有的网络分析功能使用所建采用姓名地址电话号码的某一个信息来与系统中所存储的用户名和电话记录或通过电话号码的自动回授进行匹配网络拓扑一般用于确定配电网的设备联接关系和运行状态还可以用来检测辐射型网络是否出现合环现象若有则提出报警一旦与所输人的一个域相匹配了自动给出其余的用户信息;在s系统不能自动匹配输人信息时可在Gi负荷建模和负荷校准功能使网络负荷点的负荷(有功和无功)与在变电站馈线端口记录的实测负荷相匹配系统提供的地理图形界面上采用分层地区划分逐级深人以地理位置定点对具体设备进行关联配电负荷预报能够在系统稳态模式下给出与天气因素历史数据有关的短期系统负荷自动给出其余的用户信息在接受电话输人后应能自动寻找相关的预报配电负荷预报使用负荷校准程序把该预报值分配到配变馈线直至负荷点信息如将投诉电话与现有的故障或者停电报告相匹配对照作出故障或非故障停电判定并必须采用合适的模型和算法以适应配电网的不对称性和潮流收敛困难的特点作出相应的响应如果投诉区域存在计划停电要提供(检修限电等)自动给出相关回答确认投诉多种潮流算法区域为新产生的故障停电区域向调度人员发在网络结构优化与网络重构中考虑的目标函数主要为网络线损最小(或综合成本最:出告普信息自动列表并统计出故障区域内的用户信息如果同一故障区多次电话输人系9卯年第5期1浙江电力36统自动告知用户该项信息已接受并根据故障处理的响应过程自动回答相关处理情况(如恢复供电大致时间停电原因等)用电管理(SM)361功能对要求回电话用电管理系统是DMS系统面向电力用户的前置机用以向DMS系统提供用户信息一般由下述几部分组成::的用户按以下优先级列表显示:恢复供电时间停运用户数馈释编号用户打电话的时间等:应为投诉电话处理人员提供相应的信息用户(1)用户报装管理用户申请用电一制定供名用户供电信息收到投诉电话的时间停电原因停电状态停电持续时间恢复供电所需要的时间要求给用户回电的时间投诉电话数、电方案一业扩收费~竣工验收~装表接电等整个业务流程;(2)用户电能信息管理:居民用户通过低压等载波远方自动抄表终端管理大用户通过无线353故障投诉电话的处理电自动远方抄表管理;(3)营业电费管理抄表一电费计算~银行:应能提供一组完整的工具软件以确认故障投诉电话反映的故障与可能的停电故障之间的关系快速而准确地确定电网所发生的故障代收费等整个业务流程;(4)电能计量表计管理用于运行及库存表:并给出恢复对策形成故障抢修命令抢修人员计的检验轮换配表及档案管理;(5)用电检查管理用于用户的用电设备用电计划用电量安全用电违章窃电违约安排:应能把所有没有被处理的投诉电话按馈线分组根据用户电话报修时的电网结线情况来核对用户故障报修的一致性并根据连通关系和逻辑推理以及调度员指定的可能发生的停电故障自动地把投诉电话与停电故障联系起用电情况等管理3石2接口目前国内的许多电力公司都正在或已经单独建立了这一面向用电用户的系统对此在考来估计出故障区段诊断过程应快速准确不应加重调度人员在出现故障时的工作负担使虑DMS系统建设时则应着重解决DMS与用电管理的接口调度员可以及时采取正确的处理措施;应用明显的形式显示故障诊断结果(如故障类型故障地点和故障严重程度)需要时并对诊断结果给s出解释;在此基础上应能以Gl在考虑接口时DMS系统中应建立一个用户信息数据库这一用户信息数据库是用电管理系统中用户信息的有选择镜像应能提供提供的地理一系列用户数据管理功能允许定时或由操作:图形作为背景显示下列信息人员人工进行镜像操作”为满足唯一性和独(1)结合地理位里的故障区域显示;(2)电气结线拓扑图上电气故障点的显示(3)安排抢修停电范围显示拐(4)停电影响范围显示立性的要求DMS系统对用户信息数据库中的;数据不能更改GIS“此数据库应能为DATcM提供用户信息(如用户地址供电区域等)镜像的周期应可人工设定同时用电管理应可以显示维修工作的全面信息(如当前的工作估计需要的时间其他必要的协助到达维修现场的时间等)帮助调度员能对抢修队系统也可以从DMS中获得相应的实时信息供用电管理系统使用在硬件方面可考虑采用路由器或虚拟网的工作提出意见使得关键的抢修可以尽可能快地完成TCM系统中的停电工作票允许调的网络连接方式网络通信协议采用TCP/IP协议以保证信息交换的畅通37度员记录与网络恢复供电事件有关的抢修队的工作以便于了解抢修队的工作地点并应以停电工作票的形式给出恢复供电对策电能计费(EET)电能计费是保证电力部门和用户各方面利益采用经济杠杆管理电网的一种电网调度自浙江电力1997年第5期动化手段电能计赞功能通过对电量的分时段负荷电压电度抄见值或任意设定定期采集的时间间隔目前一般设定每日一次;另外还可采集对不同时段的电量进行不同价格计费了解在不同时段的电量变化情况更好地实现计划用电使电网更高效的运行371监视用户开关状态信息并按计划实行限负荷通过负荷管理这一手段可提高DMS所功能中应提供单独数据库及电能计费的需信息的班盖面;根据配电网的负荷情况和用DMS户的用电性质用电合同自动编制负荷的消峰常规软件具有数据库访问手段允许在系统支持平台上开发应用功能软件填谷计划;根据消峰填谷计划自动编制实施负荷控制用户的清单允许人工修改确认并自动进行用户监控参数的设定;计划限荷和紧急限DMS通过通信工作站用电话拨号方式对远方厂站的各计量关口电t进行采集处理统荷多方案比较选定;根据当前电网运行的状况计结算能方便地生成各种统计分析报表向负荷管理系统提供调整负荷的方案该方案应充分考虑电网运行的安全性和经济性;根据具有电量分时段即按负荷峰谷接时段统计和计算等功能能方便地在线修改有关参数及报表格式等当前电网运行的状况提供降压减载及通过买采集到的数据带时标存储最一5而n(方负荷管理系统实施用户可控负荷周期控制小时间间隔为1可设定)至少可存一根据电网所出现紧急情况切除用户可控负荷年作为历史数据并能够转存到大容量存储设备上作为长期存档资料对历史数据可进行查询修改和打印户能支持有关标准的通信规约与计费终端进行数据通信并实现对时可定时和随机召唤二种方式采集计费终端电里当主站端与某个计等负荷管理手段及时向买方负荷管理系统提供强制性切负荷命令392接口目前国内的许多电力公司正在或已经单独建立了这一面向大用户的系统因此在考虑DMS系统建设时则应解决DMS与负荷管理费终端通信中断一旦恢复后主站能自动地向的接口该计费终端获取中断期间的电量数据以确保电量数据的连续性可以对指定的计费终端实在硬件方面可考虑采用路由器或虚拟网P的网络连接方式网络通信协议采用TCP/I现自动拨号采集数据还可以与便携式计算机(抄表器)接口完成批量数据的录人协议以保证信息交换的畅通3,与其他系统和设备的接口在DMS系统建设过程中还应考虑与省可设置不同等级的操作权限保证系统的安全性可人工向数据库输人各类数据(如电s调县(市区)调Mi系统模拟屏大屏幕投量计划值功率计划值各类限值等)这些数据可以与电能数据一样参与各类计算及处理电量数据修改以后必须在数据库中作出人工标志具有利用DMS所采集的有关开关刀闸。影系统等之间的接口s系统电网故障信息处理系统接在和Ml口时可采用路由器或虚拟网的网络连接网络P协议通信协议采用TCP/IDMS状态信号的功能或人工工人旁路替代设备的对象名称时间实现旁路替代时的电量正确统与省调县(市区)调系统之间采用DDN通信网计并能正确处理线路切换期间的电量分流情况采用CITTX25网络通信系统应用层协议为电力部部颁《电力系统实时数据通信应用层协书ODMS38LM)负荷管理《系统可将状态(数字状态)和模拟值系统中必须有一个模拟屏应用软件381功能负荷管理目前主要应用于大用户的负荷控的变化通过R5232C端口传送到模拟屏控制器上DMS制可随时采集各大用户的全天整点或非整点用来管理模拟屏点的操作(增加删除修改闪9917年第5期浙江电力烁确认等)DMS正在发展中它牵涉的面很广在建设DMS系统与大屏幕投影系统连接时可采时应该充分考虑本单位的具体情况提出合理的DMS用RGB方式接口使大屏幕投影系统具备同步功能要求充分考虑电力公司本身原DMS显示CRT上内容的功能4来已经建有的一些系统如何和进行接口结语通过对DMS的概念特点的描述对DMS等问题以利于既节省投资又达到使配电网更安全稳定可靠优质运行的目的功能要求的分析可以看到(上接第4页)COMMONORGDMS系统本身还(收裔日期1997一7一24)INTVEC+!/‘$23H子代码段‘/曰MPENDSCONINT};汇编语言编写的C函数ASMinit82558汇编语言接口在使用C一51NAMEpublieterD进行程序设计时可能经常:eX要遇到这样的情况为了设计上的方便系统程eXtern序既有使用C语言进行编程的模块也有用汇编语言进行编程的模块$deffninit8255(0O000000);函这样设计的软件系RSEGinit8255数说明:统要满足在C源程序中可以调用汇编语言函数同时在汇编语言函数中也可以访问言中说明的参数变量等/C语下面我们用一组简;代码段单的例子来说明这样的使用方法‘C语言主函数,/E下Dny;voidinit8255(void);程序的几点说明:(1)在主程序前定义的全局整型变量汇编语言子程序在使用前要用exvoxyetm指令加idinitdata(void);以说明;intijk:(2)汇编语言子函数in;,it8255()要在程序i面t8255()开始前用/pubcli指令声明其函数为全局定义/ini‘主代码段exem指令说明要使用主函数在调用前要用ttdata();一个外部定义函数;(3)汇编语言子函数中NAME用于定义}/vo,Cid语言子函数其模块名RSEG用于说明汇编代码为可重新initdata()定位段由编译器自动定位(收稿日期197一7一)3