当今社会,信息产业的飞速发展,深刻地影响和改变着供电企业的生产、管理和经营方式,掌握信息、运用信息,使现有人力、物力和财力得到充分、合理、有效地利用,不断地提高经济效益,已成为现代供电企业追求的目标。
随着我国城市建设的飞速发展,电力用户对提高配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务方面都提出了更高的要求。因此,供电部门在电网的规划改造、调度管理、运行维护、业扩报装以及故障情况下的快速反应等方面,都对信息技术和信息工具提出了更高的需求。而面向电业生产的"基于图形处理的配网设施信息管理系统"(以下简称配网AM/FM/GIS系统)可在许多方面满足这些需求。
1 问题和需求
1.1 问题
传统方法是用纸质图册、表格等手段来管理配电设备资料的。为了做好设备的运行维护工作,各设施维护单位除了更新维护好所辖范围内部各种设备的图形和数据资料外,还需要重复建立、更新那些与其他单位相关连的"交叉信息资料"档案。而配电网结构复杂、设备量大、图形和数据资料浩繁,加之用电负荷急剧增长、电网结构变动频繁、设备资料不断更新等。当"交叉信息资料"牵涉的范围较广甚至遍及供电业务的各个相关部门(例如：系统电源的变动信息、局部的网架结构变化信息等)时,传统方法很难做到使所有单位都能及时、准确的得到他们所需要的信息。近年来,随着配网自动化系统的应用,已经可以及时地获取大量的设备监测信息,为了满足配网的优化运行和快速处理线路故障的需要,充分利用监测信息对配电网络进行综合分析,从而实现配电网的合理调度和故障的及时处理成为必要。而手工方式的模拟图版无法和设备的监测信息"连接"起来,不能直观地反映供电网络的电源关系和相关信息,也就难以进行必要的系统分析计算。综上所述,这种设备数据和图形资料以纸质介质描述并且分部门、分单位分散管理更新的工作方式,已不能满足部门之间、单位之间及时获取最新"交叉信息资料"、实现数据共享的要求。
1.2 需求
解决上述问题的必由之路是在生产单位之间、单位内各生产岗位之间,建立起能够保证需要共享的、与生产实际中数据同步更新的、并能及时传递的"数字化信息神经网络",将企业各个业务环节的"信息化孤岛"连接起来。在各生产单位之间建立起严密的、快捷的信息沟通、共享机制。换言之,即建设起一个覆盖供电企业全部业务环节、贯穿整个生产流程的"电网生产信息共享环境"。以期解决传统模式下因手工处理信息传递速度较慢、缺乏有效的信息沟通渠道等原因造成的各个供电生产环节中生产信息"不全面、不一致、不及时、不准确"的问题。
供电生产经营活动对该"电网生产信息共享环境"有以下主要需求：
(1)配电网生产运行及设施维护方面的工作特点,使得整个配电网架设施资料的更新、维护分散在不同专业、单位和班组中完成,同时又要求能够共享各种"交叉信息资料",这是配网设施资料管理工作中的主要矛盾,即"分散加工"与"整体共享"的矛盾。显然,需要一套能为整个配电设施管理体系提供各种"交叉信息资料"并能及时、准确地传送到各部门的工具。
(2)为有效对配电网进行指挥调度,不仅需要一套能及时地反映电网的动态变化的系统,即一套能够与自动化系统有机结合的、真实地反映电网动态变化情况的、"活"的系统来描述电力设施的实际运行状况,同时,还需要一幅网架清晰直观、信息全面、维护方便、操作灵活的"数字化图版"。
(3)在用户报修环节,为尽可能缩短停电时间,非常希望将各种故障信息快速转变为精确的报修资料,以指导抢修人员及时进行处理。
(4)配网规划是配网建设发展的战略性工作,需要大量历史信息和规划信息的支持,如何才能将这些信息有效组织起来并进行分析预测,为配电网合理建设提供可靠的依据。
(5)配网建设需要一种高效、便捷的设计工具,同时它与现有的、生产运行中的电网又有着紧密的联系,它们应是设备生命周期中的不同阶段,可以相互转换。如何描述这种关系,以缩短建设周期。
(6)为了提高服务质量,缩短用户报装时间,充分利用现有生产能力,扩大电力市场,需要建设一套在详尽了解现有生产系统运行状况的基础上,提供优化方案的业扩报装系统。
2 解决方案
2.1 初步解决方案
由于供电生产部门中几乎所有的工作都与空间信息(地理空间)有关系,所以上述"电网生产信息共享环境"的建设可以用现代空间信息管理技术来实现,具体说来就是采用AM/FM/GIS技术提高配网资料和信息的管理水平。
配网AM/FM/GIS系统,不仅为配网生产运行管理体系中各管理单元提供了方便易用的设施资料更新、查询的工具,同时还在"协同工作技术"支持下实现了各管理单元间"交叉信息资料"的集中管理和实时交换,促进了设备管理编码体系的建设,合理界定了"管理体系"中,不同管理单元对配电网图形信息和数据资料的维护范围。从而使配网设施信息资料在分散更新维护管理方式下,图形与数据资料"分散加工"与"整体共享"的矛盾得到较好的解决。
2.2 全面解决方案
通过建立完备的电网模型和引入配网SCADA实时信息,以及灵活利用设备生命周期状态描述技术、设备成组建模技术、多空间关联信息自动映射更新技术等各种先进技术,将彻底改变传统工作模式,使AM/FM/GIS系统成为一个能真正覆盖配电生产经营各业务环节、贯穿整个生产流程的"配电网生产信息共享环境",从而谋求使配网生产经营管理工作产生质的飞跃。主要表现在以下几方面：
(1)通过AM/FM/GIS系统,配电网模型与配网SCADA实时信息得到耦合,实现了用数字化模拟图版替代传统的手工模拟图版;利用其网络分析能力,针对配电网的实时运行方式,提出优化运行方案和事故情况下的网络重构方案,为SCADA系统提供控制管理决策支持;极大地提高了调度部门进行指挥决策的安全性、及时性和准确性。
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