智能电网可视化平台初步方案 - 图文

共青城智能电网综合示范工程

建设实施方案

专题报告十 智能电网可视化平台

（送审稿）

江西省电力科学研究院 中国电力科学研究院 二零一一年三月

目 录

1 前言 ..................................................................................................................... 1 2 编制依据 ............................................................................................................. 2 3 建设目标 ............................................................................................................. 4 3.1存在的主要问题 ........................................................................................... 4 3.2国内外现状 ................................................................................................... 4 3.3 总体思路 ...................................................................................................... 6 3.4 总体目标 ...................................................................................................... 7 3.5 建设原则 ...................................................................................................... 8 3.6 技术要求 .................................................................................................... 10 4 实施方案 ........................................................................................................... 13 4.1系统建设内容 ............................................................................................. 13 4.2系统技术架构 ............................................................................................. 15 4.2.1系统框架 ............................................................................................ 15 4.2.2硬件系统结构.................................................................................... 16 4.3系统集成 ..................................................................................................... 17 4.3.1信息交互总线.................................................................................... 17 4.3.2信息集成内容.................................................................................... 26 4.3.3信息集成方案.................................................................................... 29 4.3.4 一体化配网管理系统与现有系统的关系 ...................................... 33 4.3.5 各应用系统集成的安全策略 .......................................................... 38 4.3.6 各应用系统的集成 .......................................................................... 39

4.4基于集成平台的系统功能 ........................................................................ 42 4.4.1 系统功能 ........................................................................................... 42 4.4.2 辅助功能 ........................................................................................... 47 4.4.3 调控一体化功能 .............................................................................. 48 4.4.4应急指挥 ............................................................................................ 53 4.4.5新能源接入及电能质量监测 ........................................................... 53 4.4.6配电生产管理.................................................................................... 56 4.5网络安全防护方案..................................................................................... 58 4.6基于集成平台的高级应用 ........................................................................ 60 4.6.1 分布式电源及电动汽车与配网协调运行控制 .............................. 60 4.6.2配网实时风险评估和管控 ............................................................... 61 4.6.3配网全寿命周期管理 ...................................... 错误！未定义书签。 4.6.4区域动态能效优化管理 .................................. 错误！未定义书签。 4.6.5配用电协同管理 .............................................. 错误！未定义书签。 4.7可视化平台建设 ......................................................................................... 65 4.7.1可视化展示形式 ............................................................................... 65 4.7.2工具化的可视化手段 ....................................................................... 70 4.7.3可视化主题管理 ............................................................................... 76 4.7.4电网运行状态可视化 ....................................................................... 77 4.7.5综合信息可视化 ............................................................................... 82 4.7.6基于虚拟现实的设备可视化 ........................................................... 84 4.7.7智能电网全维度仿真 ....................................................................... 87

4.7.8故障处理预案制定及演练 ............................................................... 88 4.7.9离线分析应用可视化 ....................................................................... 91 5投资估算 .............................................................................................................. 94 5.1 设备费用 .................................................................................................... 94 5.2 总费用估算 ................................................................................................ 98 6 预期效益 ........................................................................................................... 99 7 进度安排 ......................................................................................................... 100

共青城智能电网综合示范工程多维全景一体化配用电协同管理系统建设实施方案

1 前言

共青城智能电网综合示范工程是国家电网公司2011年坚强智能电网建设的综合示范项目，为满足综合示范项目建设的要求，本项目以展示智能电网“电力流、信息流、业务流”的一体化融合，以及信息化、自动化和互动化特征为目标，建设符合国家电网标准的共青城智能电网全程、全景、全维度的整合立体GIS及一体化配网管理系统的智能电网可视化平台。

平台综合集成了坚强智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节和通信信息平台的清洁能源接入、储能系统、配电自动化、电能质量监测、用电信息采集、智能小区、电动汽车充电设施、营业厅营销、物联网应用及通信信息网络、上级调度自动化系统等各业务子系统的信息，形成综合的数据集成平台。在此基础上，采用三维虚拟现实技术、电力系统动态仿真技术和数据挖掘技术等，通过实时在线分析计算和离线仿真多种手段，实现针对共青城智能电网的全维度可视化功能，以更全面、更直观、更综合的方式对共青城电网各环节、各系统进行管控与展示，提高工作人员对电网状态的掌控和决策能力。

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共青城智能电网综合示范工程多维全景一体化配用电协同管理系统建设实施方案

2 编制依据

本方案编制主要依据了国家电网公司智能电网相关指导文件和研究报告，以及江西省电力公司智能电网指导意见和相关专业技术规范。具体如下：

? 《国家电网总体规划设计》 ? 《智能电网综合研究报告》 ? 《智能电网发展规划纲要》

? 《国家电网智能化规划编制工作大纲》 ? 《城市区域智能电网典型配臵方案（试行）》 ? 《江西 “十二五”主网架规划设计报告》 ? 《江西省电力公司三年重点发展计划》

? 《江西省电力公司坚强智能电网“十二五”发展规划》 ? 《江西电网智能化规划》 ? IEC 61968 Application

Integration

at

Electric

Utilities - System Interfaces for Distribution Management

? IEC 61970 Energy Management System Application Program Interface (EMS-API)

? 电监安全[2006]34号 电力二次系统安全防护总体方案 ? 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 ? DL 451 循环式远动规约

? DL/T 550 地区电网调度自动化功能规范 ? DL/T 599 城市中低压配电网改造技术导则 ? DL/T 630 交流采样远动终端技术条件

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共青城智能电网综合示范工程多维全景一体化配用电协同管理系统建设实施方案

? DL/T 634.5-101 远动设备及系统标准传输协议子集第101部分

? DL/T 634.5-104 远动设备及系统标准传输协议子集第104部分

? DL/T 814 配电自动化系统功能规范 ? Q/GDW 370 城市配电网技术导则 ? Q/GDW 382 配电自动化技术导则 ? 配电自动化试点建设与改造技术原则

? IEC 60870 Telecontrol Equipment and Systems ? GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 ? DL/T 667 继电保护设备信息接口配套标准 ? 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定 ? 电监安全[2006]34号 电力二次系统安全防护总体方案

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3 建设目标

3.1存在的主要问题

配网管理系统建设在我国供电企业中已有 10 多年的历史，基本功能组成模式为SCADA+FA（馈线自动化）+DPAS(配网高级应用软件)+ GIS（AM/FM 以及配电工作管理等）。多年配网建设实践证明该模式实际上并不能完全反映配电网的真实特点和实际应用需求，存在的主要问题归纳如下：

1) 传统模式(SCADA+FA+GIS)的局限性

由于资金原因 FA 功能不可能覆盖到全部配网，对提高供电可靠性提高所起到的作用并不大，很难看到较高的投入产出比。

2) GIS 系统的使用瓶颈

很多供电企业都建设了自己的 GIS 系统，但系统缺乏清晰定位，实用的案例很少，没有很好地和DMS 系统结合起来。

3) 信息孤岛问题

目前国内供电企业中建设了 FA、GIS、LMS、TCM、CIS 等独立的配电系统，但是由于缺乏整体的规划，信息没有得到充分的共享和利用，限制了DMS 系统的应用水平。

3.2国内外现状

国内：调配控一体化自动化系统在上海世博会的配网供电、浙江省桐乡市供电局投入试运行。

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该系统除基本的SCADA功能以外，新增加了一些功能，包括：可以实时监视配电网工况，对配网线路故障实现快速排除，有效缩小配电线路故障停电时间和范围；进一步优化配电网运行方式，通过合理控制用电负荷提高设备利用率；同时，进一步提高配网运行管理水平和工作效率，扩展了配网自动化数据接入的容量和并发量，提高供电可靠性，改善用户服务质量。

国外：阿尔斯通公司与美国S&C公司计划联合开发新一代配网管理系统。2011年2月11日，阿尔斯通公司与美国S&C公司（输配电设备制造商）提出，将在阿尔斯通的配网集成管理系统（Integrated Distribution Management System）和S&C公司的IntelliTEAM SG?自恢复系统的基础上，联合开发新一代配网管理系统（包括实时监控和资产管理等功能）。预计新系统将大幅提高配电网的供电可靠性和效率，最大限度的减少用户停电时间，并使风能、太阳能、储能等分布式能源无缝接入配电网成为可能。

美国伊利诺伊州电力调度中心（电网可视化调度系统）

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3.3 总体思路

整合立体GIS及可视化平台的一体化配网管理系统的总体思路是：全面遵循IEC61970/61968 国际标准，以获取广域、全景信息实现电网高度信息化为前提，以统一的基础平台为基础，围绕分布式一体化共享的信息支撑、多维协调的配网风险评估预控、精细优化的调度计划和规范的流程化高效管理这四条主线，覆盖全部配网设备，涵盖配网调度、集控、管理、检修的全部业务流程，实现信息的共享集成利用。

（1）将调度、集控、配网三类实时系统从“各自为战”整合到统一的数据库结构平台中，消除电力生产安全一区各系统间信息交互的障碍。使得电网运行过程中，哪里出现问题，一体化系统平台就能实时监测到，并通过共享界面，实现维护、告警等，从而大大提高了工作效率，节约人力，真正做到实时、高效、经济、实用。

（2）实现完整的DSCADA功能和集中型馈线自动化功能，能够通过配电主站和配电终端的配合，实现配电网故障区段的快速切除与

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