新疆电网省地县调一体化整定模型数据渠道研讨
本文相关研讨可进一步促进施行新疆电网继电维护整定核算一体化的完结。
近年来，电网快速展开，电网基建、电源送出、电网改造项目大量投产，跟着电网规划日益扩展，继电维护设备数量敏捷添加，相应的继电维护定值整定核算作业日趋深重。未来智能电网，将是树立在以特高压为根底的互联主干网络和灵敏可重构的配电网络拓扑根底之上[1-2]，加之智能电网建造带来的网络重构、散布式电源接入，电网非正常运转方法显着增多，给当时的继电维护定值整定核算作业带来了巨大的应战[3]。
在现代电网呈现的一体化展开趋势下，现有相互独立电网的继电维护整定核算体系及办法，难以精确反映区域之间的相互影响和完结跨区定值合作。
当时，加速施行继电维护整定核算一体化已成为国调继电维护专业重点作业之一，为贯彻落实国家电网公司调度作业会议精神，规范“大运转”体系下的继电维护整定核算作业，国网公司组织展开了继电维护整定核算相关规范的编制作业，为继电维护整定核算一体化奠定了技能根底[4-5]。
文献[6]初次提出依据渠道概念的继电维护核算及办理软件，但对其他继电维护办理事务较少提及。文献[7]进一步完善了继电维护整定核算支撑渠道的概念。文献[8]提出了电网继电维护剖析核算及办理一体化体系的初步规划思想。针对整定核算数据渠道建造面对的数据集成和运用集成难题，文献[9]选用一体化技能与结构，完结了集成EMS的综合数据渠道，但该体系数据模型规范化有待完善。
文献[10]和文献[11]选用网络及核算机软件技能，提出了依据网络的在线整定一体化渠道体系，但需求提高实时整定速率，完善在线整定战略。已有的整定核算数据渠道的实践运用表明其可有用改进各级调度组织的继电维护整定核算作业，构建较完整的维护信息库[3,12-13]，但仍存在体系数据量大、互操作性不强、一体化整定模型数据渠道根底数据源与各功用运用解耦等问题。
为此，针对上述存在的问题，本文依据新疆电网的实践状况[14-15]，将数据交互解耦为纵向一体化数据和横向一体化数据进行剖析，并计及数据纷歧致问题，树立新疆电网一体化数据渠道，完结省地继电维护数据的散布维护、会集同享，全面满意“大运转”对电网运转的要求，并为网省一体化奠定数据和技能根底。
1 一体化渠道硬件布置和客户端事务功用
1.1 总体规划方针与思路
1）总体规划方针
为习惯调度一体化作业需求，规范省、地、县调继电维护一体化整定核算作业，提高省、地、县调继电维护一体化整定核算的作业效率和技能水平，新疆电网省地调一体化整定模型数据渠道建造的总体方针首要环绕以下3条。
（1）完结省地继电维护整定核算一致电网一次模型、一致维护设备模型。（2）完结省地调整定模型、数据和图形的协同维护、拼接与同享。（3）完结整定核算与依据调度运转办理体系（dispatching operation management system, OMS）事务协同和数据同享。
2）总体规划思路
（1）首要，剖析一体化渠道硬件布置和一体化渠道及客户端事务功用，从模型搜集、模型拼接等方面，对一体化模型数据进行拼接，并规划维护设备库、维护设备层次结构等内容，从数据交互格局的纵向、横向两个维度规划一体化渠道数据交互功用。
该一体化渠道依据“大局一张网”思路进行建模，选用图模一体化技能，即以图形为依托，主动生成设备模型和拓扑结构，使得图形和数据库模型一一对应，完结数据的可视化维护。在新疆省调树立全网数据效劳器，经过树立省地调一体化整定模型数据渠道，定时或周期性把散布在省调、地调的电网模型经过模型拼接生成全网模型和图形画面，树立全网模型数据。
拼接生成的全网模型经过数据安全校核后，一体化整定模型数据渠道发布全网模型，省、地调整定核算软件和一体化整定模型数据渠道交互，获取全网模型。省调、地调依照新发布的全网模型展开相关事务，下一个拼接周期时再将省、地调电网最新模型上传到一体化整定模型数据渠道进行全网图模拼接。终究树立维护整定模型数据的源端维护、全网同享机制，提高省地调一体化整定核算事务协同运作才能。
（2）其次，剖析数据纷歧致和鸿沟支路的处理问题，完善一体化整定模型数据渠道的数据交互。
（3）实践运用。依据实践的现场运用所呈现的问题，进行汇总、反应，进一步修正完善所规划的一体化数据渠道，增强该渠道的实用性和有用性。依据一体化整定模型数据渠道，经过渠道的模型维护东西，树立全网继电维护设备模型以及定值单模板，完结全网维护设备模型和定值模板的协同维护和数据同享；经过与OMS体系进行数据交互，可获取OMS体系厂站称号、设备称号及设备参数，完结整定模型数据与OMS体系数据的同步，整定核算终究生成的定值数据，发送给OMS体系，完结定值数据审阅的闭环管控。
1.2 一体化渠道硬件布置
省地调一体化整定模型数据渠道布置架构如图1所示。选用散布式布置，在省调布置渠道数据效劳器、渠道运用效劳器；省、地调别离树立整定核算本地数据效劳器，为省地两级调度的模型维护及事务功用运用供给数据根底及事务功用运用环境；省、地调数据效劳器经过调度数据网与一体化整定模型数据渠道完结数据的交互，可从一体化整定模型数据渠道获取省地调电网模型数据、维护设备模型数据、定值单模板，省地调用户经过客户端拜访本地数据效劳器可获取相应模型及数据进行整定核算运用。
图1 一体化渠道布置架构
省地调一体化整定模型数据渠道硬件装备清单见表1。
1.3 一体化渠道及客户端事务功用
一体化渠道及客户端事务功用架构如图2所示。渠道一体化模型办理功用首要包含模型数据导入/导出、模型拼接、模型数据安全校核、模型数据版别办理及发布、维护设备模型及定值单模板维护等功用；省地调客户端功用首要包含图形建模、等值阻抗核算、短路电流核算、原理级定值整定、设备级定值整定、核算书/定值单生成等功用。
图2 一体化渠道及客户端事务功用架构
2 一体化模型数据拼接
散布在各地的各级调度的一体化整定核算体系根底数据模型经过文件传输协议方法将电网公共信息模型-E模型（CIM-E，Common Information Model-E Model）和公共信息模型-G模型（CIM-G，CommonInformation Model-G Model）图形文件传送到一体化整定模型数据渠道。模型拼接效劳接纳各级调度电网CIM-E模型和CIM-G图形文件生成全网模型，树立一体化全网数据模型。
经过模型发布再将拼接的一体化全网数据模型分发到各地（省、地）的数据库效劳器中，各级调度更新数据并依照最新全网数据模型展开继电维护整定核算事务，下一个拼接周期时再将本级调度电网最新模型上传树立一体化全网数据模型。一体化全网数据建模数据流如图3所示。
1）模型搜集
模型搜集是完结一体化全网协同建模的重要环节，模型搜集首要完结模型文件语法的正确性校验。
2）模型拼接
一体化整定模型数据渠道把搜集到的各级电网根底数据模型导入，树立兼并电网中各设备详细信息，构成本区域的全网详细模型。
图3 一体化全网数据建模数据流图
3）模型效劳
一体化整定模型数据渠道把拼接完的全网数据模型和图形进行发布，省地调一体化整定核算体系和一体化整定模型数据渠道交互，获取一体化全网数据模型。
4）模型版别办理
一体化整定模型数据渠道将每次新发布或承受的信息（包含电网模型、等值数据）构成一个新的版别号，并保存老版别的信息，以便体系追溯运用前史版别模型。
5）全网模型可视化展现
一体化整定模型数据渠道图形形式选用层级建模、分层展现，如图4所示。依据新疆电网所掩盖的区域，以区域为单元，树立全网区域联络图，在各区域里树立[prov_or_city]干式变压器和电网接线图，经过树立区域联络线，完结电网的分层建模。
3 维护设备模型及定值单维护
3.1 维护设备库规划
规划一个敞开的维护设备树立渠道。将电网根底信息、毛病电气量等信息作为常识元素，经过运算联系（包含常规数学运算以及逻辑运算），树立维护整定的各类表达式，关于不同定值项，匹配不同的整定准则，依据不同的常识情景、整定规范、实践经历树立相应的推理机制，终究构成了维护设备树立渠道，如图5所示。
维护设备常识库包含以下元素。
1）变量常识元素。维护定值校核时，所触及的变量类型包含：常规变量、电气量、合作量。定值校核时，经过各种运算联系把各变量联系起来，构成维护定值核算表达式。
2）整定准则常识。依据继电维护原理，国家拟定了相关规程、导则，作为维护定值整定核算的常识源之一，整定准则常识库除了整定核算规程、导则的整定准则常识外，还汇总了行业运转经历，充分和丰厚了常识源。
3）定值常识推理。定值变量常识元素结合运算联系，生成整定定值。
3.2 维护设备层次结构规划
依据维护设备硬件构成，选用层次结构来描绘维护设备结构，维护设备结构层次由6层构成，如图6所示。
3.3 维护设备装备计划
依据被维护设备装设的维护设备，界说维护设备的定值整定计划。维护设备定值整定计划界说包含：维护设备特点的界说、维护组特点的界说、定值特点的界说。结合维护设备装备计划整定设备定值，如图7所示。
3.4 定值单模板维护
依据实践作业的需求，每一个维护设备均需对应一个定值单模板，如按实践作业一一对应进行模板树立，需求维护大量模板，且大部分信息均是重复信息，因而程序规划依据维护设备主动生成定值项的定值单模板。
用户只需维护定值单模板的表头、设备基本信息、表尾3个模块信息，无需树立维护设备中的详细定值项。此模板可绑定在任意对应模板所属一次
设备类型的维护设备中，且在生成定值单时，一切维护设备中的定值项均主动生成到定值单中。
以线路模板为例定值单模板需维护的信息见表2至表4。
4 一体化渠道数据交互
4.1 数据交互格局
一体化整定模型数据渠道输入数据格局见表5。
表5 输入数据格局表
一体化整定模型数据渠道输出数据格局见表6。
4.2 纵向一体化数据交互
在新疆省调建造一体化整定模型、图形、数据一致办理渠道，经过调度数据网交互省、地调电网模型和图形，选用模型拼接技能树立新疆全网模型，一同统筹同上级调度整定核算体系进行数据交互的需求，为上级调度供给新疆全网模型。
在整合新疆全网模型数据的根底上，构建新疆全网一体化整定模型数据渠道，支撑省地一体化整定核算体系。
4.3 横向一体化数据交互
省地一体化整定核算体系经过效劳总线/音讯总线进行数据交互，一体化整定核算体系所需电网图形和电网模型数据来自一体化整定模型数据渠道，一体化整定核算体系所需的一次设备参数、厂站称号、设备称号来自OMS体系，一体化整定核算体系生成的定值单或维护定值数据经过效劳总线发送给OMS体系，完结SOP流程，完结继电维护定值的全过程闭环办理。
4.4 数据纷歧致问题
数据拼接运用依据数据中心数据库，数据中心的数据是各区域电网定时或不定时上传各自电网的数据模型得到的。数据更新不及时或数据的修正、删去、添加以及重命名操作，会使得数据中心的数据产生纷歧致的问题。
数据的纷歧致可能由待拼接某一方进行数据修正形成，也可能是待拼接各方都进行了修正。在数据拼接中应把这些纷歧致展现出来供用户设置。
4.5 鸿沟支路的处理问题
关于鸿沟支路，因为在待拼接的两个电网数据中一同存在，因而拼接的时分需求进行相关处理。重复存在的两条线路只能保存一条，当重复的线路数据纷歧致的时分，需断定终究的线路参数。处理办法可以依照调度统辖权限来断定，即按统辖公司的数据为准，或者由用户决议选用什么数据。
5 实践运用剖析
截止到2014年末，新疆13个地州单位的一体化整定核算程序均已布置结束并正式上线运转，其间乌局、昌吉、阿克苏、和田4家单位同省调一同与2012年完结体系建造，上述4家单位中和田公司现在仍是新老程序并行运转，伊犁公司是最晚完结体系建造的单坐落2014年7月完结，现在也是双轨运转，剩下的塔城、阿勒泰、吐鲁番等8家单位均与2013年完结，其间哈密、疆南等4家单位仍实施双轨运转。
截止15年末，13个地州单位在一体化整定核算体系运用方面尚存在若干问题，其间昌吉、阿克苏、伊犁、哈密、和田、疆南以及奎屯这7家单位存在的问题有2条，乌鲁木齐、吐鲁番、阿勒泰三家单位存在的问题有3条，博州有4条，巴州和塔城最多有6条问题。将各单位提出的问题进行归类后，现在地调一体化体系存在的问题首要表现在4个方面，别离是：体系运用不熟练、整定准则新需求、定值流通不满意、核算运转速度慢等，详细的应对计划详见下文。
5.1 一体化渠道与OMS体系互联呈现的问题及对策
省调一体化体系满意国调、西北网调的数据格局要求，可以将全网参数导出成规范化格局，网调直接拼接运用；针对一体化体系与OMS体系互联的过程中，地调一体化体系曾一度存在的体系运用不熟练等部分问题，选用如下技能办法加以改进。
1）为解决一体化体系运用不熟练的问题，可选用以下系列办法：①各单位加强对整定核算人员的专业训练；②省调牵头进一步加大关于整定核算方面的训练力度，例如组织举行一体化整定核算体系的训练和比赛等；③将一体化体系建造和运用状况归入查核，可从体系是否单轨运转、参数维护、体系核算书完结率、体系定值单生成率等方面进行考评。
2）如有单位需求新增整定核算准则，则可经过以下流程加以完结：首要各单位上报新需求，省调组织有关单位对新准则进行讨论，讨论经过后将要求提交给一体化厂家，厂家依据要求进行研制并测验，程序测验经过后组织各单位一致进行晋级。
3）定值流通不满意方面，依据国网要求，继电维护整定流程和定值单流通流程是OMS里的两个中心流程，因为之前各地调均未完结一体化体系和OMS体系接口，形成大都单位定值单在一体化体系中流通，定值单流通不满意要求，因而可由省调与OMS厂家和一体化厂家交流，由省调牵头组织上述厂家进行相关程序的研制测验作业，完结地州一体化体系与OMS体系接口，完结定值单主动导入OMS体系流通。
4）一般形成运转速度慢的原因有3种：①方法设置不合理，方法设置过多、过于杂乱；②选用全网核算，未考虑分区；③体系自身速度较慢。
为提高运转速度而采取的办法有：①优化方法设置；②电网选用分区核算；③厂家对程序进行晋级，选用并行核算方法。
此外，需加大一体化体系消缺力度，尤其是之前选用新老整定核算程序并行的单位。现在该数据渠道已在新疆电网运用近3年，实践表明，该体系可以应对智能电网建造对继电维护整定核算作业的新应战，牢靠确保数据的安全性、一致性和继承性，确保各功用块之间的有机结合以及与智能电网信息交流渠道的无缝衔接。
5.2 一体化渠道功用的关键技能
1）一体化体系与OMS体系的参数接口。为完结参数源端维护，可选用图8所示的一体化体系与OMS体系的参数接口功用。维护人员在OMS体系中录入参数，便利人员对录入的参数进行弥补和审阅，审阅经过后OMS体系主动将参数导入一体化整定核算体系，供维护人员整定核算运用，若参数未审阅经过，则返回到开始状况，由维护人员从头对参数进行修正和弥补。
图8 完结参数源端维护图
2）一体化体系与保信体系的接口功用。一方面可以经过保信体系远方呼唤定值，完结维护定值单回执的主动校核，减轻维护人员回执校核压力；另一方面也可以经过保信体系完结远方更改定值。
3）树立定值单模板数据池。每个单位要将建好的定值单模板导入数据池中，关于其他需求用到此模板的单位，只需从数据池中导出运用即可，防止每个单位重复编拟定值单模板，减轻作业压力。
6 定论
一体化整定模型数据渠道根底数据源与各功用运用解耦规划，既可以选用自有数据源的形式，又可与其他体系如智能调度技能体系完结无缝接口。别的，各功用运用模块选用组件技能，完结精细化办理，依据不同运用场景树立不同运用。
为了便于其他体系可以拼接对外发布的模型或能运用其他体系发布的全网模型，数据模型及图模数据应满意规范格局要求。本文所规划的数据模型支撑CIM-E格局，图形模型支撑CIM-G格局。依据公用信息模型规范和可缩放矢量图形画面格局，完结全网模型涣散维护，兼并建模。
