配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化是電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展和延續(xù)，因而電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)也就自然成為配電自動(dòng)化的技術(shù)積累和基礎(chǔ)。但是配電自動(dòng)化系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)有著明顯的區(qū)別，這些區(qū)別形成了配電自動(dòng)化支撐技術(shù)的特點(diǎn)和要求。

本文將廣義知識(shí)平臺(tái)的構(gòu)造過程應(yīng)用到配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)當(dāng)中來，較好地解決了配電自動(dòng)化及其發(fā)展的需要。其中，構(gòu)筑配電自動(dòng)化知識(shí)平臺(tái)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的典型應(yīng)用，符合我國電力企業(yè)改革的需要，也是電力系統(tǒng)信息化的必然趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景。

一、配電自動(dòng)化的特點(diǎn)及目的

(1) 配電信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以信息為資源進(jìn)行全面的科學(xué)管理，有必要引入數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘的新理念來解決問題，因而應(yīng)是一個(gè)開放的創(chuàng)新系統(tǒng);同時(shí)，因?yàn)殡娏κ菄业膽?zhàn)略資源，電力信息還有著重要的安全因素，需要信息安全管理。

(2) 配電自動(dòng)化系統(tǒng)。本系統(tǒng)將協(xié)同電網(wǎng)的一次設(shè)備自動(dòng)解決電能配送和用電服務(wù)。這是實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的基本任務(wù)和出發(fā)點(diǎn)，從主站應(yīng)用來說主要解決配電自動(dòng)化調(diào)度管理和配電自動(dòng)化運(yùn)行管理，其中包括：配電SCADA、饋線自動(dòng)化(DA)、電壓/無功自動(dòng)優(yōu)化處理、配電網(wǎng)自動(dòng)分析與負(fù)荷預(yù)測、電能遠(yuǎn)程抄表管理、分布式運(yùn)行環(huán)境及管理;另外還包括基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的配電網(wǎng)指標(biāo)管理、配電網(wǎng)運(yùn)行管理、配電網(wǎng)設(shè)備管理、用電營業(yè)管理、配電網(wǎng)檢修及維護(hù)管理。

(3) 配電管理信息系統(tǒng)。本系統(tǒng)將是一個(gè)面向現(xiàn)代化管理的信息系統(tǒng)，即信息工具。根據(jù)信息時(shí)代的基本特征，通過知識(shí)經(jīng)濟(jì)與知識(shí)管理，由此而推動(dòng)管理技術(shù)水平的提高。它不只是一個(gè)簡單的工具，它將成為電力企業(yè)整體不可分割的一部分，如電力企業(yè)決策支持系統(tǒng)，管理職能阻塞預(yù)警系統(tǒng)、業(yè)務(wù)輔助工具等，因而是電力企業(yè)知識(shí)管理的重要組成部分。

(4) 配電業(yè)務(wù)培訓(xùn)系統(tǒng)。本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將為改善員工的工作方法、提高員工的業(yè)務(wù)辦事能力起到積極的作用;同時(shí)為新員工的快速上崗提供了一個(gè)虛擬的實(shí)習(xí)環(huán)境。也就是一個(gè)知識(shí)培訓(xùn)與創(chuàng)新的系統(tǒng)。

(5)電力企業(yè)溝通與戰(zhàn)略管理系統(tǒng)。配電自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性的電力系統(tǒng)工程，涉及城市建設(shè)、電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)備選型等方面的問題，系統(tǒng)必須建成為一個(gè)開放式系統(tǒng)，將為電力企業(yè)內(nèi)外的溝通和戰(zhàn)略管理提供服務(wù)，如電力市場的電能交易決策與網(wǎng)絡(luò)配置管理等。

二、我國配電自動(dòng)化系統(tǒng)模式及其支撐技術(shù)的現(xiàn)狀分析

1. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的層次性

目前我國配電自動(dòng)化系統(tǒng)邏輯構(gòu)成模式基本上是：中心主站層+配電子站層+配電終端層的三層次式結(jié)構(gòu)。表面上是三層次結(jié)構(gòu)，但是，實(shí)際上卻不只是三個(gè)層次，如通常把配電終端層又分為配電控制終端(FTU)層和配電負(fù)荷終端(TTU)層。這種層次式結(jié)構(gòu)自然帶來了系統(tǒng)功能的層次性、系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的層次性、配電自動(dòng)化管理的層次性。

2. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性

配電自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性既指監(jiān)控的對象是配電網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也指系統(tǒng)接點(diǎn)之間的通信聯(lián)系是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算建模、通信建模、故障邏輯判斷建模三者之間的協(xié)同就成了問題的焦點(diǎn)，這是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本技術(shù)運(yùn)用。

3. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性

開放式系統(tǒng)早已不只是成為自動(dòng)化系統(tǒng)獨(dú)特的要求，大到一個(gè)國家、小至一個(gè)企業(yè)、個(gè)人都要求是開放的。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性我們又如何理解?首先，他有著鮮明的時(shí)代特征，如目前中國已經(jīng)加入WTO，企業(yè)要成為跨國經(jīng)營公司，電力企業(yè)也不例外。除電網(wǎng)國家管以外，發(fā)電、配電、用電必須走向市場，配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須圍繞這樣一個(gè)目的去構(gòu)造。其次，與國際互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合共同成為地球電子皮膚的一部分，其影響力不可估量。再次，它將成為電力企業(yè)知識(shí)管理的部分，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享，同時(shí)知識(shí)作為一種資源，具有用之不竭的典型特征，必須讓其充分發(fā)揮作用。

4. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)性

配電自動(dòng)化系統(tǒng)與配電網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)有機(jī)的整體，總體目標(biāo)是服務(wù)于電力用戶，在信息時(shí)代的今天，用戶所購買和享受的已經(jīng)不只是優(yōu)質(zhì)的電能產(chǎn)品和持續(xù)、可靠的供電過程，更多的將是人性化的體貼的服務(wù)產(chǎn)品。因?yàn)槠浞?wù)特性，因而具有更多的社會(huì)屬性。

三、配電自動(dòng)化知識(shí)平臺(tái)的基本特征

電力自動(dòng)化工程是面向以知識(shí)為資源對象的，是一個(gè)電力企業(yè)的知識(shí)工程，以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為目的，利用電氣、電子自動(dòng)化工程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的傳統(tǒng)思維方式已不利于電力企業(yè)管理模式的科學(xué)化和現(xiàn)代化，在此基礎(chǔ)上再配上相應(yīng)的知識(shí)底盤--知識(shí)平臺(tái)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)才更趨完整。

1. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)支撐平臺(tái)的基本要求

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目的和特點(diǎn)已經(jīng)非常明顯的反映了系統(tǒng)的基本要求，它要求具有極高的系統(tǒng)整合能力、發(fā)展能力和相當(dāng)?shù)募夹g(shù)支撐，要達(dá)到這樣一個(gè)要求，根本的問題是建立一個(gè)具有自學(xué)習(xí)的并具有無限發(fā)展能力的系統(tǒng)支撐平臺(tái)，也就是知識(shí)平臺(tái)。

2. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)知識(shí)平臺(tái)內(nèi)涵

從知識(shí)工程的角度來講，企業(yè)當(dāng)中有很多各種各樣的信息。如果說這些信息被應(yīng)用上了，他們就成了知識(shí)。知識(shí)為評價(jià)、收集新經(jīng)驗(yàn)和信息提供了一個(gè)框架。在機(jī)構(gòu)組織中，知識(shí)經(jīng)常不但包含在文檔或資料庫里，而且還體現(xiàn)在機(jī)構(gòu)的日常工作、流程、實(shí)踐和標(biāo)準(zhǔn)中。知識(shí)管理由不同的互相關(guān)聯(lián)的功能組成，這些功能使知識(shí)從其隱蔽處顯露出來。知識(shí)管理要求企業(yè)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共享，運(yùn)用集體的智慧提高企業(yè)的應(yīng)變和創(chuàng)新能力，使企業(yè)能夠?qū)ν獠啃枨笞龀隹焖俜磻?yīng)，并利用所掌握的知識(shí)資源預(yù)測外部市場的發(fā)展方向及其變化。要構(gòu)筑配電自動(dòng)化知識(shí)平臺(tái)必須從以下幾個(gè)方面入手：

(1) 配電自動(dòng)化的知識(shí)挖掘：知識(shí)分為顯性知識(shí)和隱性知識(shí)。顯性知識(shí)易于整理和進(jìn)行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存，而隱性知識(shí)則難以掌握，它集中存儲(chǔ)在員工的腦海里，是員工取得經(jīng)驗(yàn)的體驗(yàn)。配電自動(dòng)化工程的實(shí)施和應(yīng)用已經(jīng)不是廠商與用戶之間的簡單買賣關(guān)系，而是一個(gè)平臺(tái)關(guān)系，通過它實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新與知識(shí)應(yīng)用的社會(huì)化分工與互動(dòng)。

(2) 掌握好配電自動(dòng)化知識(shí)的保存與表示方式：同普通知識(shí)一樣應(yīng)明確知識(shí)的基本組成元素以及知識(shí)元素拓?fù)潢P(guān)系。

(3) 搞好知識(shí)管理，建設(shè)好知識(shí)管理框架：一個(gè)企業(yè)的知識(shí)管理包括廣義上的知識(shí)管理、傳統(tǒng)領(lǐng)域的知識(shí)管理以及企業(yè)內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，三者之間相互協(xié)調(diào)與合作，配電自動(dòng)化系統(tǒng)框架也是這三者之間的互動(dòng)。

四、構(gòu)筑配電自動(dòng)化知識(shí)平臺(tái)的實(shí)踐

簡單的來說，構(gòu)筑配電自動(dòng)化知識(shí)平臺(tái)就是把與配電運(yùn)行調(diào)度和配電管理有關(guān)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，以形成知識(shí)，通過建立一個(gè)有效的知識(shí)管理框架，對這些知識(shí)進(jìn)行管理和應(yīng)用，這種應(yīng)用不是作為一個(gè)簡單的工具來使用，而是使知識(shí)管理框架具有自學(xué)習(xí)的能力，以進(jìn)行更多知識(shí)的積累，這就是廣義知識(shí)平臺(tái)的概念。

1. 從構(gòu)成的子平臺(tái)入手

目前，我國能量管理系統(tǒng)(EMS)和配電管理系統(tǒng)(DMS)的開發(fā)研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)代，即首先針對系統(tǒng)的支撐平臺(tái)功能、性能的支撐技術(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。我們已經(jīng)知道這樣一個(gè)廣義知識(shí)平臺(tái)的組成是：①人機(jī)交互子系統(tǒng)，包括系統(tǒng)建模與圖形界面;②數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng);③網(wǎng)絡(luò)通信;④信息格式化輸出。不管這些組成部分的重要性如何和復(fù)雜程度如何，最終在硬件配置和物理通信結(jié)構(gòu)上以滿足為可，更為重要的是在于軟件支撐平臺(tái)，即系統(tǒng)平臺(tái)、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)平臺(tái)。根據(jù)系統(tǒng)最終目標(biāo)我們采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)平臺(tái)，并以此支持的JAVA作為運(yùn)行平臺(tái)和XML可擴(kuò)展標(biāo)記語言作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)平臺(tái)。

2. 平臺(tái)的基本操作模型

(1) 配電自動(dòng)化信息的數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)集成：將某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)信息、事件以及操作專家的指令或訪問進(jìn)行立體整合、分析、提煉的過程就是數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)集成的過程。如配電線路負(fù)荷預(yù)報(bào)以及故障分析就是一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)集成的過程。

(2) 配電自動(dòng)化知識(shí)元設(shè)計(jì)：需要掌握兩個(gè)原則，分布式系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)和分布式系統(tǒng)面向?qū)ο蟮墓こ谭治觥?/p>

(3) 配電自動(dòng)化知識(shí)管理框架的建立。

(4) 配電自動(dòng)化系統(tǒng)自學(xué)習(xí)模型與模型選擇。