1 沈兵兵 配电自动化的技术标准引领与关键技术提升.pptx

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1、配电自动化的技术标准引领与关键技术提升沈兵兵沈兵兵沈兵兵沈兵兵 教授级高工教授级高工教授级高工教授级高工全国电力系统管理及其信息交换标委会全国电力系统管理及其信息交换标委会全国电力系统管理及其信息交换标委会全国电力系统管理及其信息交换标委会 配网工作组主任配网工作组主任配网工作组主任配网工作组主任江苏省配用电及能效工程技术研究中心江苏省配用电及能效工程技术研究中心江苏省配用电及能效工程技术研究中心江苏省配用电及能效工程技术研究中心 常务副主任常务副主任常务副主任常务副主任2016年年8月月4日日目录1坚持标准先行与引领坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向IEC 61968

2、（DL/T 1080）电力企业应用集成电力企业应用集成_配电管理系统的接口配电管理系统的接口共有共有14+114+1个组成部分：个组成部分：1.1.接口体系与总体要求接口体系与总体要求2.2.术语术语3.3.电网运行的接口电网运行的接口4.4.台账与资产管理的接口台账与资产管理的接口5.5.运行计划与优化的接口运行计划与优化的接口6.6.维护与建设的接口维护与建设的接口7.7.电网规划的接口电网规划的接口8.8.客户支持的接口客户支持的接口9.9.抄表与控制的接口抄表与控制的接口10.10.电网管理系统外部的接口电网管理系统外部的接口11.11.电网信息交换模型电网信息交换模型（针对配电网的扩

3、展）（针对配电网的扩展）12.12.用例（用例（USE CASE）13.13.电网电网CIM RDFCIM RDF模型交换格式模型交换格式14.XML命名与设计原则命名与设计原则u 61968 100 实施协议子集实施协议子集1.11.1 贯彻执行贯彻执行IEC 61968 IEC 61968 国际标准国际标准IEC 61968 IEC 61968 的编译的编译完成情况：完成情况：lIEC 61968（即DL/T1080）电力企业应用集成_配电管理的系统接口是系列标准，共有14 个组成部分。经过近十年的努力，已经有7个部分翻译成中文并发布（包括第1 第4部分以及第9、11、13部分）；其中有的

4、部分已经有第二版发布，如第1、第2部分，中文版也及时做了修订；l IEC 61968 100（Profile）是近年来新增的部分，定义了接口实施协议子集，可操作性和指导性很强，对61068 的贯彻执行将发挥中要做用。1.21.2 贯彻执行贯彻执行IEC 61968IEC 61968 国际标准（续）国际标准（续）电力行业标准完成情况：电力行业标准完成情况：lDL/T 721-2013 配电自动化远方终端配电自动化远方终端 （已发布）已发布）lDL/T 814-2013 配电自动化系统功能规范配电自动化系统功能规范（已发布（已发布）lDL/T XXXX 配电自动化技术导则配电自动化技术导则 （已发

5、布（已发布）lDL/T XXXX 配电网运行控制技术导则配电网运行控制技术导则 （即将发布）（即将发布）lDL/T XXXX 配电自动化系统调试技术规范配电自动化系统调试技术规范（编制讨论中）（编制讨论中）lDL/T XXXX 分布式馈线自动化功能规范分布式馈线自动化功能规范 （编制讨论中）（编制讨论中）lDL/T XXXX 分布式馈线自动化检测规范分布式馈线自动化检测规范 （编制讨论中）（编制讨论中）1.31.3 积极编制国家积极编制国家及行业有关标准及行业有关标准有关国家标准编制进展有关国家标准编制进展情况：情况：lGB XXXX配电信息交换配电信息交换总线总线技术要求技术要求 （待发布）

6、（待发布）该标准是第一部关于电力信息交换总线的国家标准，是按照IEC 61968核心理念，针对中国应用的特点和要求而制定。该标准对IEC 61968 在我国深入贯彻和应用、对进一步明确交换总线在智能电网建设和电力企业信息化中的定位和作用有着重要意义。lGB XXXX 配电智能终端技术规范配电智能终端技术规范 （待发布）（待发布）该标准是海峡两岸智能电网共通标准，在基本的配电终端标准基础上，重点在终端的智能化应用上做了相关补充和定义，只要包括支持终端的即插即用、分布式馈线自动化功能等。1.41.4 积极编制国家及行业有关标准（续）积极编制国家及行业有关标准（续）国网公司提出国网公司提出2929项

7、相关企业标准制定或修订：项相关企业标准制定或修订：1.51.5 及时新编及时新编/修订国修订国网企业标准网企业标准1.61.6 及时新编及时新编/修订国修订国网企业标准（续）网企业标准（续）有关针对性标准编制进展有关针对性标准编制进展情况：情况：lQ/GDW XXXX一体化配电台区典型设计一体化配电台区典型设计 （已发布）（已发布）针对传统配变台区二次装置品种多，安装凌乱、运维困难等情况，国网公司提出配变台区的一体化设计，不但将常规的低压开关、电能表、负荷控制终端、集中抄表器、负荷测录仪、谐波监测仪等进行规范设计安装，而且通过配变智能终端还可实现三相负荷自动平衡、智能充电桩管理、分布式电源系统

8、管理、配变台区全景监测等功能。lQ/GDW XXXX配电线路故障在线监测终端技术规范配电线路故障在线监测终端技术规范（待发布）（待发布）针对大力度提升配电终端覆盖面且实现不停电安装的需求，同时解决小电流接地故障精确定位等难题，国网公司提出新型“二遥故障指示器”，即配电线路故障在线监测终端。该终端不但可以像故障指示器一样进行不停电安装，而且在传统的故障指示器的基础上增加了遥信、遥测功能，并通过单相故障时的快速采样和三相同步录波，将有关信息传送至主站，由主站综合其它信息来准确判断单相接地的区段。从而解决长期困扰电力系统的配电线路单相接地故障点的检测难题。目录1坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破

9、关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向2.12.1 配电自动化的建设配电自动化的建设现状现状客户服务营销系统地理信息生产地调EMS用电信息 配电网运行实时监控配电网运行实时监控 分布式电源接入运行控制分布式电源接入运行控制 配电网故障抢修指挥 基于IEC61968的信息交互总线 光纤网络光纤网络 无线通信无线通信 柱上开关柱上开关智能分界断路器智能分界断路器 环网柜环网柜/开关站开关站 分布式电源分布式电源储能储能/微电网管理微电网管理主站系统信息集成通信网络终端设备一次设备2.22.2 配电自动化深化应用的关注点配电自动化深化应用的关注点n配电网架及设备的改造与完善n加速扩大配电自动化终端的

10、覆盖面n配用电信息融合与综合应用n配电数据的分析与应用n分布式电源接入、控制与消纳n配电一/二次设备的集成与融合n配电网经济性运行（节能与能效管理）2.3 2.3 配电二次技术研究任务配电二次技术研究任务基于云计算的轻量级应用服务部署技术基于云计算的轻量级应用服务部署技术 基于企业内部的私有云研究轻量级的应用服务部署技术，可以快速便捷将某类应用程序部署在云端，把经过筛选的应用程序作为服务提供给运维检修人员使用。沿用原有计算机系统B/S架构，布局采用分布式布局，通信采用基于XML远程调用方式。层次结构上分为IaaS 层，服务部署层、服务调度层和用户接口层。IaaSInfrastructure a

11、s a ServicePaaSPlatform as a ServiceSaaSSoftware as a Service指令接收模块数据交换模块运行显示模块服务调度模块虚拟机调度模块数据信息存储模块计算资源存储资源虚拟机模板API接口2.4 2.4 主站技术的研究与改进主站技术的研究与改进关键点关键点采集采集架构架构数据同数据同步架构步架构云服务云服务平台部署平台部署架构架构u由单一的由单一的I区采集转变为区采集转变为多区、多源数据采集多区、多源数据采集u平台部署省级集中平台部署省级集中与地市分布相结合与地市分布相结合u支撑高新能、多分区、多种传支撑高新能、多分区、多种传输方式输方式u由传统

12、的由传统的I区向区向III区同区同步转变为双向同步步转变为双向同步数据数据吞吐量吞吐量u实时数据的处理量由实时数据的处理量由100万上升为万上升为600万万实时实时数据库数据库u由集中式实时库转由集中式实时库转变为分布式数据库变为分布式数据库消息消息机制机制u由集中式应用服务转变为分布由集中式应用服务转变为分布式并行计算及云应用服务式并行计算及云应用服务2.5 2.5 超大型配网主站的技术提升超大型配网主站的技术提升分区数据采集并行分析服务统一存储非结构化数据外部数据数据仓库数据集市数据挖掘数据计算分析模型模型中心结构化数据采集监测数据数据缓冲区统一视图区 配电网网架薄弱环节分析 配电网电压合

13、格率统计分析 配电网线损分析 配电网供电质量管理 配电网供电可靠性管理 配变三相不平衡及重载分析预警配电网设备运行水平评估配电网设备缺陷管控 配电网项目精益化管理 工程质量在线管控配电网供电能力评估与优化配电自动化指标统计分析标准化抢修管理计划检修管理配电终端管理动态远景规划经济运行安全风险评估全寿命动态评估投资分析与后评估供电能力评估高效运检III区应用分区数据采集分区数据采集2.6 2.6 扩大和加强安全扩大和加强安全IIIIII区应用区应用配用电标准化模型应用配用电标准化模型应用调度自动化配电自动化Pms2.0用电采集系统信息交换总线（模型标准化、运行数据标准化）配用电模型中心运行数据中

14、心支撑接口适配接口适配接口适配接口适配数据发布综合分析应用设备使用评估配变重载分析多告警信号关联分析小电流接地选线 应用配电自动化信息交互成果，研究营配调贯通的统一信息模型、数据交互技术与统一互操作体系架构，将标准化模型、运行数据存入公共模型中心、运行数据中心，形成模型拓扑完整、层次清晰、数据质量高的公共数据，促进自动化与信息化融合。2.7 2.7 配电多业务集成协同技术研究配电多业务集成协同技术研究抢修主流程：工单派发、接单派工、工单合并、退单、到达现场、抢修完成、归档、催单部署模式抢修流程部署方式：地市级部署，平台与电力专网内业务系统通过信息交互总线实现信息集成，无线公网通过安全接入平台实

15、现与电力专网的信息交互。抢修指挥平台与PMS2.0通过数据库读写和镜像中间库的集成实现业务信息流转。2.8 2.8 配电生产抢修平台部署方式改进配电生产抢修平台部署方式改进高可靠、小型化、易维护的工艺1基于IEC 61850标准的即插即用2智能分布式馈线自动化技术3配电一/二次设备融合42.9 2.9 配电配电终端技术提升和深化应用终端技术提升和深化应用针对配电网的主要一次设备，研制一体化智能开关、环网柜等，提升设备级别的标准化、信息化与智能化水平基于终端对等通信实现配网故障就地处理，提升可靠性。技术与设备应用江苏、上海等地并正确动作研究终端与主站的自识别、自诊断的智能交互及监测技术，实现配电

16、终端的即插即用。目前结合主站广泛推广研究标准化、规范化、集成化制造工艺，结合工业级芯片实现性能的升级优化。通过TUV认证并走向国际市场配电配电线路单相接地故障检线路单相接地故障检测测与处理技术与处理技术1:小电流感应取电、超低功耗设计、高精度测量技术2:故障特征分量数据采集、波形录制合成、存储与传送技术3:基于故障录波的单相接地故障分析与处理技术 2.10 2.10 重点解决配电重点解决配电线路单相接地线路单相接地检测检测配电一配电一/二次融合技术二次融合技术 以提升配电装备智能化水平、减少采购组装与联调压力、实现集约用地与景观协调为目标，重点发展一二次设备融合技术：重点发展一二次设备融合技术

17、：l基于整合思想的成套开关一体化设计与融合技术l配送式标准化综合配电台区关键技术l实现电气/状态/动环综合感知的配电设备智能化技术2.11 2.11 配电配电一、二次设备融合一、二次设备融合目录1坚持标准先行与引领2关键技术提升与突破3发展趋势与研究方向3.1 3.1 配电网的发展环境配电网的发展环境国家政策支持2015.9.26习主席谋共同永续发展 做合作共赢伙伴：倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。2015.8.31国家能源局配电网建设改造行动计划：2015-2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元。2015.9.2发改委关于加快配电网建设改造的指导意见：

18、城市供电质量达国际先进水平，城镇提高供电可靠性，乡村保障农业民生用电。2015.3.15国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见：强调电力体制改革的总体思路、基本原则及组织实施方法等。3.2 3.2 配电网的发展环境（续）配电网的发展环境（续）2015年3月15日，国务院发布关于进一步深化电力体制改革的若干意见，这将对我国配电网运营格局以及智能配电网的发展产生重大影响。3.3 3.3 配电网的发展环境（续）配电网的发展环境（续）2015年8月31日，国家能源局发布配电网建设改造行动计划，加快推进配电网建设改造。指标201420172020供电可靠率%99.3599.6999.82年均停电时间

19、 h572715.7配电自动化覆盖率%204090配电通信网覆盖率%406095智能电表覆盖率%608090配电网建设改造主要指标优质可靠提高供电能力简洁规范网架节能环保可观可控建设目标3.4 3.4 信息化新技术应用行动计划信息化新技术应用行动计划 2015年9月22日，国家电网发布信息通信新技术推动智能电网和“一强三优”现代公司创新发展行动计划，推进“云大物移”（即：云计算、大数据、物联网和移动互联）等新技术在智能电网中的创新应用。关键技术基础平台重点应用六年计划2020年大数据云计算通信与网络大数据云计算移动应用配用电通信输变电智能化智能配用电源网荷协调优化智能调度控制信息通信企业经营管

20、理 充分利用配电网的可控资源，研究可以实现电网侧的协同规划、全面感知、主动管理、控制、服务，负荷侧的主动响应和发电侧的主动参与的核心技术，实现智能配电网灵活、可靠运行目标。可控资源（电源）n分布式能源n冷热电联供n储能系统目标n源网荷协调优化规划n高电能品质n高运行可靠性n清洁能源的高渗透率接入装置和系统协同规划主动服务主动控制主动管理全面感知可控资源（客户）n达成补偿协议的可控负荷n可中断负荷n可控的电动汽车充放电设备3.53.5 前瞻性技术研究目标前瞻性技术研究目标3.6 3.6 智能智能配电网关键技术研究总体框架配电网关键技术研究总体框架配电网规划技术协调规划全面感知主动控制主动管理主动

21、服务主动响应配电网监测、预测技术分布式电源控制技术网络结构控制技术多级能源协调控制技术自愈控制技术电能质量控制技术需求响应、需求管理技术经济运行分析技术节能高效运行技术交直流混合电网运行技术信息与通信支撑技术智能配电网关键技术框架储能技术u微电网与配电网互动技术u多微电网集群控制技术u源/网/荷/储协调优化调度技术u主/配网的协调与优化调度技术3.7 3.7 主动配电网技术研究主动配电网技术研究基于配电自动化基于配电自动化IIIIII区的运维管理技术区的运维管理技术扫码信息人员轨迹现场信息工单信息3.8 3.8 配电网运维检修技术研究配电网运维检修技术研究 结合配电自动化、通信网管、生产管理系

22、统与智能化移动现场终端应用等信息，在配电主站III区开展运维管理技术研究与应用。n研究保供电管理、停电管理、重要客户用电管理等业务的III区可视化技术n研发预案管理、风险评估、故障反演等应用的III区实现技术n研究配电设备的数据参数运维、巡视流程监视、检修消缺跟踪、对标评价分析等III区运维管理关键技术 研究配电自动化监测分析与运维管理的III区实现技术，基于配电主站的配电终端/通信终端运维技术，基于移动作业的运维互动化管理技术等。面向调度面向调度业务业务面向运检面向运检业务业务面向信通业务面向信通业务实现对配电自动化设备、终端装置的在线状态监测和接入调试管理。实现设备运维流程电子化管理。基础

23、信息清理、日常巡视、检测检修、故障抢修，以及运维班组、工器具等管理；通过移动作业的协同互动。实现配电通信设备数据清理及台账信息电子化管理、通信设备运维流程闭环管理。基于通信网管实现通信设备在线状态监测3.3.9 3.9 配电自动化运维技术研究（续）配电自动化运维技术研究（续）u智能配电网的发展需要考虑极端事件下多重故障发生的可能性及其防御措施；u在现有故障自愈等智能配电网技术的基础上，需要进一步研究快速恢复技术；u结合弹性电网的思想，在一次系统和二次设备以及控制软件方面对配电网进行全面提升。抵御抵御恢复恢复弹性配电网弹性配电网弹性配电网弹性配电网3.10 3.10 加强配电网的加强配电网的“弹

24、性弹性”适应能力适应能力3.11 3.11 关于信息物理融合系统（关于信息物理融合系统（CPS)信息物理融合系统（Cyber Physical Systems，简称CPS）包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调。CPS是在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。CPS尚是一个尚是一个崭

25、新的研究新的研究领域，其定域，其定义还在不断在不断发展和完善之中。展和完善之中。作为下一代电力系统的基本架构，电力CPS将具备智能电网的全部特征和各种功能，如支持可再生能源及分布式电源、具有高可靠性和安全性、支持用户侧参与等。另一方面,作为未来统一CPS的子系统，电力CPS必须能够实现计算、通信、传感、控制和电力系统的无缝集成，并可在统一的通信和接口标准下与其他CPS子系统实现信息共享和协作。电力CPS是一个智能化的、有自主行为的系统，是智能电网与CPS这两种概念的有机结合。由于智能电网的各种智能化属性必须依靠先进信息技术才能实现，因此电力CPS概念的提出是智能电网概念不断发展的结果。电力CPS是信息物理融合系统在电网领域的的拓展和应用，在能源互联网、主动配电网以及传统电网的深化应用和智能化水平提升上都将起到巨大的基础性作用。3.12 3.12 电力信息物理融合系统电力信息物理融合系统