吉林省電力有限公司公司科技項目/r/n建議書/r/n項目名稱：/r/n配電駕駛艙關鍵技術研究及示范/r/n申請單位：/r/n項目負責人：/r/n通信地址：/r/n郵政編碼：/r/n聯(lián)系電話：/r/n申請日期：/r/n2012/r/n年/r/n07/r/n月/r/n

/r/n項目簡表/r/n項目名稱/r/n配電駕駛艙關鍵技術研究及示范/r/n項目負/r/n責人/r/n姓名/r/n單位/r/n性別/r/n年齡/r/n專業(yè)/r/n職稱/r/n費用估算（萬元）/r/n300/r/n研究起止年月/r/n2012.8-2013.8/r/n項目的必要性/r/n隨著國家電網信息化建設的推進，配電網一二次設備以及相關配套設施的智能化程度逐步提高，普遍具備了通信、監(jiān)視、控制等功能，對配電網進行全景監(jiān)視、控制、管理的技術基礎已經初步具備。目前已經存在的配電自動化系統(tǒng)已經在配電實時監(jiān)控和管理方面開展了相當多的和運行相關的配電網應用工作，積累了豐富的實踐經驗，但是實現(xiàn)配電網全面自動化并結合智能配電網要求的智能應用還處于起步階段，開展的工作不夠全面深入，尤其在配電駕駛艙應用、配用電統(tǒng)一模型、饋線調壓降負荷、配電網自愈控制、微網運行控制等方面存在技術和管理上的盲點。/r/n因此，本項目的目標是研究開發(fā)配電駕駛艙系統(tǒng)，制定詳盡的、個性化的技術標準，實時反映配電網運行和管理狀態(tài)，將各類分析對象的信息形象化、直觀化、具體化。為配電網相關人員提供監(jiān)控、分析、操作、管理和仿真的“一站式”操作平臺，通過試點工程應用驗證該系統(tǒng)的有效性。/r/n國內外研究情況/r/n國內外現(xiàn)有可應用于配網故障定位及隔離方案主要有：主站（子站）集中型方案、電壓（電流）/r/n-/r/n時間型方案、傳統(tǒng)過流保護。這些饋線自動化方案，都必須在變電站饋線開關保護跳閘，饋線全線停電之后，再逐步進行故障區(qū)域定位與隔離，停電范圍大，判斷和隔離過程時間長。以上各種方式，還未考慮到智能配電網中分布式電源接入之后不僅使得配電網由單電源供電變?yōu)殡p（多）端電源供電，還會改變分布式電源附近節(jié)點和線路故障水平及配電網的短路阻抗和短路電流分布，同時分布電源在故障時的故障電流倒送等問題，都給傳統(tǒng)配電網自愈技術帶來新的挑戰(zhàn)。/r/n此外，國內外現(xiàn)有可用于配電自動化的通信技術紛繁眾多，技術上各有優(yōu)劣，總體可以分為五大類：/r/n1/r/n）無源光纖專網通信技術（/r/nEPON/r/n）；/r/n2/r/n）有源光纖專網通信技術（工業(yè)以太/r/n

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/r/n3/r/n）配電線載波技術；/r/n4/r/n）無線專網通信技術（/r/n230M/r/n無線電臺、/r/nMobitex/r/n、/r/nWimax/r/n和/r/nMcWiLL/r/n）/r/n;5/r/n）無線公網技術/r/n（/r/n3G/r/n、/r/nGPRS/CDMA/r/n等）。這五大類通訊方式涉及設備種類多，安裝方式各異。因此，如何綜合全面地考慮已有的通訊技術，將其一體化的實現(xiàn)于系統(tǒng)中也是一個值得思考的問題。/r/n在解決上述理論問題的基礎上，還需要進一步對構建配電駕駛艙所涉及的難點及關鍵技術進行突破，為建設配電駕駛艙奠定技術基礎。/r/n最后，需要通過試點系統(tǒng)的建設來實際驗證配電駕駛艙的相關理論和技術，實現(xiàn)配電駕駛艙物理實體，真正為配電網運行、管理提供支持。/r/n主要研究內容/r/n1）配電駕駛艙基礎理論研究/r/nA）/r/n態(tài)勢感知理論應用研究/r/n態(tài)勢感知技術是駕駛艙建設和應用的關鍵技術，被認為是對態(tài)勢進行評估而獲得執(zhí)行決策的過程，常用于人機交互/r/n（/r/nHuman-CoputerInteractions/r/n）系統(tǒng)。態(tài)勢感知就是在特定的時間和空間下，對環(huán)境中各元素或對象的覺察、理解以及對未來狀態(tài)的預測。態(tài)勢感知提供了對復雜系統(tǒng)決策和操作的基礎，只有正確地感知環(huán)境狀態(tài)，才能對操作對象提供下一正確的決策依據。態(tài)勢感知的信息處理過程分為三個階段：/r/n覺察/r/n（Preception）：/r/n檢測和獲取環(huán)境中的重要線索或元素，這是態(tài)勢感知基礎的一步；/r/n理解/r/n（Comprehension）/r/n:整合覺察到的數(shù)據和信息，分析其相關性；/r/n預測/r/n（Projection）：/r/n基于對環(huán)境信息的覺察和理解，預測未來的發(fā)展趨勢，這是態(tài)勢感知中最高層次的要求。/r/n在此理論基礎之上，態(tài)勢感知技術在包括艙空、軍事等領域得到了較為廣泛的應用，但是其在電力系統(tǒng)配電自動化領域還缺乏成熟的應用，應結合其基本理論，對其在配電網運行狀態(tài)監(jiān)視、分析及管理中的各個應用環(huán)節(jié)進行理論基礎的研究，以指導整個狀態(tài)感知技術在電力系統(tǒng)運行中的覺察、理解以及預測的各個關鍵技術環(huán)節(jié)的應用。/r/nB）/r/n人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程技術研究/r/n人/r/n-/r/n機/r/n-/r/n環(huán)境系統(tǒng)工程最早應用于航空科技，是駕駛艙的基礎理論之一，主要內容是運用系統(tǒng)科學理論和系統(tǒng)工程方法，正確處理人、機、環(huán)境三大要素的關系，基于/r/n

/r/n人/r/n-/r/n機/r/n-/r/n環(huán)境系統(tǒng)工程的思想，分析和改進現(xiàn)有配電網運行系統(tǒng)，可以使得整個系統(tǒng)由經驗走向科學、從定性到定量，從不自覺到自覺，實現(xiàn)全面飛躍。/r/n駕駛艙所涉及的現(xiàn)代技術還包括信息集成技術、通信技術、人機交互技術、色彩學、人體工學、可視化技術、自動控制技術等各種技術。這些技術和理論首先在航空、軍事、科學分析等領域提出和發(fā)展，在電力領域并沒有系統(tǒng)地發(fā)展和研究，本課題的目的就是在駕駛艙通用技術和基礎理論上，結合配電網運行環(huán)境和電力領域知識，提出配電駕駛艙的整體技術和理論框架，為后續(xù)設計和建設提供理論基礎。/r/n2）/r/n配電網多維、多層次/r/nKPI/r/n指標體系技術研究/r/n圍繞配電網安全、經濟、優(yōu)質、環(huán)保運行，針對公司領導、部門領導以及不同專業(yè)應用，制定有針對性的關鍵/r/nKPI/r/n指標，以直觀方便的顯示出各個層面的不同人員對電網運行、電網管理的關注信息。/r/n本課題對這些關鍵/r/nKPI/r/n指標的所需的基礎數(shù)據及其來源、頻度、時效性、準確性、獲取方式等進行研究，提出通過基礎數(shù)據形成相應/r/nKPI/r/n的方法。同時，分析/r/nKPI/r/n指標正常、告警、緊急等各類區(qū)間，并對/r/nKPI/r/n指標的展現(xiàn)方式進行研究，針對不同角色的人員，分析應以何種方式提供哪些指標的合理展現(xiàn)，既能夠使相關人員在/r/nKPI/r/n偏離正常范圍時能及時準確地得到提示/r/n//r/n警示，又能使其不淹沒在信息的汪洋大海中。/r/n3）/r/n配電網統(tǒng)一模型研究/r/n研究/r/nIEC61968/r/n、/r/nIEC61970/r/n模型及/r/nCIM/r/n模型互操作測試，采用面向對象的實時數(shù)據庫管理，實現(xiàn)全版本的配用電一體化的電網模型、拓撲和圖形存儲，建立配用電網及其管理業(yè)務的統(tǒng)一/r/nCIM/r/n模型，保證底層數(shù)據存儲的開放性、電網模型更新事務完整性、實時并發(fā)訪問能力和系統(tǒng)的可維護性。/r/n4）/r/n配電網智能分析技術研究/r/n基于配電網實時和管理數(shù)據，對配電網運行狀態(tài)進行智能化分析，主要的專業(yè)業(yè)務分析應涵蓋從輸電、配電到用電的全面分析功能，如調度專業(yè)分析、饋線自動化分析、可視化防誤、重要用戶保電、模型動態(tài)管理、不停電轉供、需求側分析等模塊，同時應結合智能配電網發(fā)展的要求，實現(xiàn)對/r/n

/r/n新能源下的配電網智能分析，如分布式電源接入分析、分布式用電設備的用電分析、分布式發(fā)用電策略分析等。/r/n

/r/n5）/r/n基于業(yè)務流程的配網調度、運行、生產等核心業(yè)務的一體化支撐技術研究/r/n主要研究配網調度、運行、生產和服務等核心業(yè)務的閉環(huán)管理技術、基于業(yè)務流程的一體化作業(yè)技術。實時系統(tǒng)強調的是實時性，而管理系統(tǒng)強調的是流程和管理應用，在實時系統(tǒng)中開發(fā)了工作流引擎，在不影響實時性的同時，在實時系統(tǒng)中加入了管理功能，把兩者有機地融合在一起，很好地滿足了配電日常工作的需要，為無紙化運行提供支持。/r/n6）/r/n智能化饋線調壓降負荷和負荷管理的技術研究/r/n主要研究電壓調節(jié)和負荷轉移的基本約束條件、電容器組的投切控制策略、有載調壓器控制策略、靜止無功補償器控制策略、配電網網絡重構方案、電壓調節(jié)策略與網絡重構方案的綜合優(yōu)化方法。/r/n7）/r/n配電網運行態(tài)勢綜合智能展示和人機交互技術研究/r/nA）/r/n配電網運行態(tài)勢綜合智能展示技術研究/r/n研究利用全景信息實現(xiàn)配電網運行態(tài)勢綜合展示的手段，包括視頻，圖像，/r/nGIS/r/n,/r/n動畫，/r/n3D/r/n虛擬現(xiàn)實，科學計算可視化等多種展示技術的綜合應用。/r/n研究配電網關聯(lián)信息智能綜合展示技術，總結抽取配電網信息關聯(lián)策略以及關聯(lián)策略的靈活定義方法，為配網調度員在特定場合自動化、智能化、綜合性展示相互關聯(lián)的多維度綜合性息，為配網調度員快速準確決策提供智能、可視化依據。/r/n研究靈活的人機界面組織方式，制定適合電力各專業(yè)需求的人機界面規(guī)范，使得系統(tǒng)易于學習，易于使用，易于互操作。/r/n研究界面管理中心，統(tǒng)一管理海量信息到界面的映射。/r/n研究個性化的人機界面定制和用戶展示定制技術，可以從界面管理中心抽取出部分界面，形成個性化視圖，以滿足不同專業(yè)，不同層級人員，不同使用環(huán)境下的不同需求。/r/n

/r/nB）/r/n人機交互技術研究/r/n研究符合人機工程和認知心理的人機交互環(huán)境，提升工作環(huán)境的舒適性。/r/n研究基于人機界面在線交互的數(shù)據分析技術。如數(shù)據關聯(lián)分析，趨勢分析，聚類分析等，結合數(shù)據挖掘和輔助決策應用，用戶以交互方式配置界面元素，將細節(jié)信息變?yōu)楦爬ㄐ畔⒄故荆詽M足快速決策需求。/r/n研究包括/r/nWeb/r/n、移動設備、多屏顯示器、大屏幕、觸摸屏、短信、語音輸入/r/n//r/n輸出等多種交互手段的應用。/r/n研究基于多點觸摸屏和/r/n3D/r/n交互方式實現(xiàn)靈活、直觀、高效的用戶操控，并能夠實現(xiàn)觸摸方式與傳統(tǒng)展示方式的無縫切換。/r/n研究搜索技術，可以將海量信息中的關心信息快速檢索出來，并將相關聯(lián)界面展示出來。/r/n研究基于界面的二次開發(fā)技術，可利用腳本，公式等完成進一步的數(shù)據分析和界面定制工作。/r/n8）/r/n—體化配電智能終端和通信技術/r/n提供多個間隔的保護測控功能：進出線保護、饋線保護、低壓母線保護、配變保護、三遙功能；提供多種通訊方式下配電網差動保護技術；提供配電網多種保護配置方案。在配網故障的條件下，先于變電站饋線開關跳閘，結合主站完成配電網系統(tǒng)自愈。提供工業(yè)以太環(huán)網、/r/nEPON/r/n、/r/nGPRS/CDMA/r/n等多種通訊方式，實現(xiàn)終端通訊技術的一體化的方案。/r/n9）/r/n吉林電力配電駕駛艙系統(tǒng)建設/r/n利用本項目的各項技術成果，對配電駕駛艙進行全面研究和設計，在吉林電網建設一套國際首創(chuàng)的配電駕駛艙系統(tǒng)，全面提升配電網運行和管理的駕馭能力。/r/n

/r/n預期目標/r/n1/r/n、/r/n提出表征配電網運行和管理關鍵指標的/r/nKP/r/nI/r/n體系/r/n2/r/n、/r/n提出適合配電駕駛艙的信息展現(xiàn)和人機交互的原則和方法；/r/n3/r/n、/r/n提出并建立配用電網及其管理業(yè)務的統(tǒng)一/r/nCIM/r/n模型/r/n4/r/n、/r/n研制基于業(yè)務流程的配網調度、運行、生產和服務等一體化核心業(yè)務/r/n主要研究配網調度、運行、生產和服務等核心業(yè)務的閉環(huán)管理技術、基于業(yè)務流程的一體化作業(yè)技術。/r/n5/r/n、/r/n研制新型配電網智能分析功能/r/n基于配電網實時和管理數(shù)據，對配電網運行狀態(tài)進行智能化分析，分析結果可視化展示給調度員，提供輔助決策。/r/n6/r/n、/r/n研制智能化饋線調壓降負荷和負荷管理功能/r/n7/r/n、/r/n編制配電駕駛艙系列技術標準送審稿，開發(fā)配電駕駛艙關鍵軟件/r/n8/r/n、/r/n研制一體化配電智能終端、實現(xiàn)配網二次設備一體化解決方案/r/n實現(xiàn)在多種通訊條件下，多間隔一體化條件下的縱差保護、饋線保護等多項保護技術，實現(xiàn)多間隔的一體化測控及通訊安全等技術。/r/n9/r/n、/r/