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，因而電網(wǎng)調度自動(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。但是配電自動(dòng)化系統與電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統有著(zhù)明顯的區別，這些區別形成了配電自動(dòng)化支撐技術(shù)的特點(diǎn)和要求。

本文將廣義知識平臺的構造過(guò)程應用到配電自動(dòng)化系統的設計開(kāi)發(fā)當中來(lái)，較好地解決了配電自動(dòng)化及其發(fā)展的需要。其中，構筑配電自動(dòng)化知識平臺是電力系統自動(dòng)化的典型應用，符合我國電力企業(yè)改革的需要，也是電力系統信息化的必然趨勢，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。系統以信息為資源進(jìn)行全面的科學(xué)管理，有必要引入數據倉庫和數據挖掘的新理念來(lái)解決問(wèn)題，因而應是一個(gè)開(kāi)放的創(chuàng )新系統;同時(shí)，因為電力是國家的戰略資源，電力信息還有著(zhù)重要的安全因素，需要信息安全管理。

(2) 配電自動(dòng)化系統。本系統將協(xié)同電網(wǎng)的一次設備自動(dòng)解決電能配送和用電服務(wù)。這是實(shí)現本系統的基本任務(wù)和出發(fā)點(diǎn)，從主站應用來(lái)說(shuō)主要解決配電自動(dòng)化調度管理和配電自動(dòng)化運行管理，其中包括：配電SCADA、饋線(xiàn)自動(dòng)化(DA)、電壓/無(wú)功自動(dòng)優(yōu)化處理、配電網(wǎng)自動(dòng)分析與負荷預測、電能遠程抄表管理、分布式運行環(huán)境及管理;另外還包括基于地理信息系統(GIS)的配電網(wǎng)指標管理、配電網(wǎng)運行管理、配電網(wǎng)設備管理、用電營(yíng)業(yè)管理、配電網(wǎng)檢修及維護管理。

(3) 配電管理信息系統。本系統將是一個(gè)面向現代化管理的信息系統，即信息工具。根據信息時(shí)代的基本特征，通過(guò)知識經(jīng)濟與知識管理，由此而推動(dòng)管理技術(shù)水平的提高。它不只是一個(gè)簡(jiǎn)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，管理職能阻塞預警系統、業(yè)務(wù)輔助工具等，因而是電力企業(yè)知識管理的重要組成部分。

(4) 配電業(yè)務(wù)培訓系統。本系統的實(shí)現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)習環(huán)境。也就是一個(gè)知識培訓與創(chuàng )新的系統。

(5)電力企業(yè)溝通與戰略管理系統。配電自動(dòng)化是一項綜合性的電力系統工程，涉及城市建設、電網(wǎng)規劃、設備選型等方面的問(wèn)題，系統必須建成為一個(gè)開(kāi)放式系統，將為電力企業(yè)內外的溝通和戰略管理提供服務(wù)，如電力市場(chǎng)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)化系統模式及其支撐技術(shù)的現狀分析

1. 配電自動(dòng)化系統的層次性

目前我國配電自動(dòng)化系統邏輯構成模式基本上是：中心主站層+配電子站層+配電終端層的三層次式結構。表面上是三層次結構，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)層和配電負荷終端(TTU)層。這種層次式結構自然帶來(lái)了系統功能的層次性、系統數據信息的層次性、配電自動(dòng)化管理的層次性。

2. 配電自動(dòng)化系統的網(wǎng)絡(luò )性

配電自動(dòng)化系統網(wǎng)絡(luò )性既指監控的對象是配電網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)也指系統接點(diǎn)之間的通信聯(lián)系是網(wǎng)絡(luò )結構，所以系統的配電網(wǎng)絡(luò )分析計算建模、通信建模、故障邏輯判斷建模三者之間的協(xié)同就成了問(wèn)題的焦點(diǎn)，這是配電自動(dòng)化系統的基本技術(shù)運用。

3. 配電自動(dòng)化系統的開(kāi)放性

開(kāi)放式系統早已不只是成為自動(dòng)化系統獨特的要求，大到一個(gè)國家、小至一個(gè)企業(yè)、個(gè)人都要求是開(kāi)放的。配電自動(dòng)化系統的開(kāi)放性我們又如何理解?首先，他有著(zhù)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(yíng)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(chǎng)，配電自動(dòng)化系統必須圍繞這樣一個(gè)目的去構造。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)知識管理的部分，以實(shí)現知識共享，同時(shí)知識作為一種資源，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)化系統的服務(wù)性

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

三、配電自動(dòng)化知識平臺的基本特征

電力自動(dòng)化工程是面向以知識為資源對象的，是一個(gè)電力企業(yè)的知識工程，以知識經(jīng)濟為目的，利用電氣、電子自動(dòng)化工程技術(shù)來(lái)實(shí)現配電自動(dòng)化的傳統思維方式已不利于電力企業(yè)管理模式的科學(xué)化和現代化，在此基礎上再配上相應的知識底盤(pán)--知識平臺，配電自動(dòng)化系統才更趨完整。

1. 配電自動(dòng)化系統支撐平臺的基本要求

配電自動(dòng)化系統的實(shí)現目的和特點(diǎn)已經(jīng)非常明顯的反映了系統的基本要求，它要求具有極高的系統整合能力、發(fā)展能力和相當的技術(shù)支撐，要達到這樣一個(gè)要求，根本的問(wèn)題是建立一個(gè)具有自學(xué)習的并具有無(wú)限發(fā)展能力的系統支撐平臺，也就是知識平臺。

2. 配電自動(dòng)化系統知識平臺內涵

從知識工程的角度來(lái)講，企業(yè)當中有很多各種各樣的信息。如果說(shuō)這些信息被應用上了，他們就成了知識。知識為評價(jià)、收集新經(jīng)驗和信息提供了一個(gè)框架。在機構組織中，知識經(jīng)常不但包含在文檔或資料庫里，而且還體現在機構的日常工作、流程、實(shí)踐和標準中。知識管理由不同的互相關(guān)聯(lián)的功能組成，這些功能使知識從其隱蔽處顯露出來(lái)。知識管理要求企業(yè)實(shí)現知識的共享，運用集體的智慧提高企業(yè)的應變和創(chuàng )新能力，使企業(yè)能夠對外部需求做出快速反應，并利用所掌握的知識資源預測外部市場(chǎng)的發(fā)展方向及其變化。要構筑配電自動(dòng)化知識平臺必須從以下幾個(gè)方面入手：

(1) 配電自動(dòng)化的知識挖掘：知識分為顯性知識和隱性知識。顯性知識易于整理和進(jìn)行計算機儲存，而隱性知識則難以掌握，它集中存儲在員工的腦海里，是員工取得經(jīng)驗的體驗。配電自動(dòng)化工程的實(shí)施和應用已經(jīng)不是廠(chǎng)商與用戶(hù)之間的簡(jiǎn)單買(mǎi)賣(mài)關(guān)系，而是一個(gè)平臺關(guān)系，通過(guò)它實(shí)現知識創(chuàng )新與知識應用的社會(huì )化分工與互動(dòng)。

(2) 掌握好配電自動(dòng)化知識的保存與表示方式：同普通知識一樣應明確知識的基本組成元素以及知識元素拓撲關(guān)系。

(3) 搞好知識管理，建設好知識管理框架：一個(gè)企業(yè)的知識管理包括廣義上的知識管理、傳統領(lǐng)域的知識管理以及企業(yè)內部的組織結構，三者之間相互協(xié)調與合作，配電自動(dòng)化系統框架也是這三者之間的互動(dòng)。

四、構筑配電自動(dòng)化知識平臺的實(shí)踐

簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，構筑配電自動(dòng)化知識平臺就是把與配電運行調度和配電管理有關(guān)的信息進(jìn)行數據挖掘，以形成知識，通過(guò)建立一個(gè)有效的知識管理框架，對這些知識進(jìn)行管理和應用，這種應用不是作為一個(gè)簡(jiǎn)單的工具來(lái)使用，而是使知識管理框架具有自學(xué)習的能力，以進(jìn)行更多知識的積累，這就是廣義知識平臺的概念。

1. 從構成的子平臺入手

目前，我國能量管理系統(EMS)和配電管理系統(DMS)的開(kāi)發(fā)研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)代，即首先針對系統的支撐平臺功能、性能的支撐技術(shù)和結構進(jìn)行分析。我們已經(jīng)知道這樣一個(gè)廣義知識平臺的組成是：①人機交互子系統，包括系統建模與圖形界面;②數據庫及其管理系統;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雜程度如何，最終在硬件配置和物理通信結構上以滿(mǎn)足為可，更為重要的是在于軟件支撐平臺，即系統平臺、運行平臺、數據結構平臺。根據系統最終目標我們采用嵌入式多任務(wù)操作系統作為系統平臺，并以此支持的JAVA作為運行平臺和XML可擴展標記語(yǔ)言作為數據結構平臺。

2. 平臺的基本操作模型

(1) 配電自動(dòng)化信息的數據挖掘與知識集成：將某一時(shí)刻的數據信息、事件以及操作專(zhuān)家的指令或訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行立體整合、分析、提煉的過(guò)程就是數據挖掘和知識集成的過(guò)程。如配電線(xiàn)路負荷預報以及故障分析就是一個(gè)數據挖掘與知識集成的過(guò)程。

(2) 配電自動(dòng)化知識元設計：需要掌握兩個(gè)原則，分布式系統智能節點(diǎn)信息結構和分布式系統面向對象的工程分析。

(3) 配電自動(dòng)化知識管理框架的建立。

(4) 配電自動(dòng)化系統自學(xué)習模型與模型選擇。