（CS19 上海赛晶机电设备工程有限公司）

1.概述

智能配用电统一数据采集与信息支撑平台遵循IEC 61970/61968/61850标准，在可缩放矢量图形（SVG）标准的基础上，以统一电网对象模型为核心，实现各系统模型、图形的统一建立、整合，为各不同应用提供其各自所需的模型和图形，平台集配用电监控、地理定位和可视化与一体，具备面向配电网海量信息的实时处理技术。从电网信息集成和互动特征的技术要求出发，不仅考虑控制中心与终端层的纵向信息交换，而且考虑配电环节自身以及与输变电环节、用户环节、电源环节的信息横向交互；考虑分布式电源的接入与控制给配电网建模带来的影响等因素，提出了适应我国智能配电网的信息标准化模型，掌握智能配电网的信息互操作技术；注重实现信息的网络交换同时，更加注重信息的互换互用以及智能化应用，使智能配电网在网络信息交互共享的基础上实现信息互用；以实现智能配电网各环节间双向贯通和高度整合的信息集成，为实现电网的自动化和互动化提高信息化基础。

2.系统组成

智能配用电统一数据采集与信息支撑平台的系统架构如图1所示。主要有底层、中间层、最高层三个层次：底层的电能量采集装置，如大用户计量终端、变电站计量终端、居民表计集中器，以及底层的配电自动化终端，如FTU、TTU和DTU等；中间层的网络层，如光纤、拨号、GPRS、CDMA、GSM等；最高层的服务器层，如数据库服务器、配用电应用服务器、前置服务器和WEB服务器等。

智能配用电统一数据采集与信息支撑平台能够实现与调度自动化、配电自动化、配电台区监测、低压用户及分布式电源相关的配用电信息采集等实时数据传输系统和管理信息系统的安全数据交换、共享及分析、展示和管理功能。具有如下特点：集智能配用电信息集成架构和交互体系架构于一体、集智能配用电架构系统的信息交换及集成方法于一体、具有面向配用电海量信息的实时数据处理技术；集配用电监控、地理定位和可视化于一体的支撑平台技术。

3.系统功能

智能配用电统一数据采集与信息支撑平台，平台应具备面向变电站、配电线路、配电台区及用户用电信息的统一数据采集功能，并适用于大中城市的配用电数据采集及信息系统建设，支持的配电线路规模不小于1000条，并发访问客户端数不少于1000个。智能配用电统一数据采集与信息支撑平台的功能架构如图2所示，系统的特色功能如下：

1）智能配电网信息支撑平台集成和交互体系架构

智能配电网的信息支撑平台集成和交互体系充分考虑实时信息与非实时信息的高度集成、深度整合及高效交互，还要考虑分布式电源、储能系统接入配电网后的信息流、用电新模式的信息流、电网获取外部环境信息的架构策略和交互体系。涉及分布式电源接入、互动化、多能源互补等条件下智能配电网信息平台采集与交互；配电网中多种即插即用设备的状态监测与信息采集接口的标准化技术；智能配电网信息平台的综合评价技术。

图1 系统架构原理图

2）异构系统信息交互及集成方法

基于IEC61970/61968/61850的各个不同系统，包括不同操作系统和不同业务分类系统之间的信息互操作方法。

3）面向配用电海量信息的实时数据处理技术

主要包括：数据采集与信息支撑平台的技术服务和数据服务的封装技术，建立数据引擎，对多系统的数据互连互通提供支撑；配电网信息支撑平台的海量数据解析技术；配电网信息平台各个应用系统数据的抽取、清洗及整合技术。(www.daowen.com)

4）支撑服务共享和业务流转的多引擎协同机制

基于多网格环境，构建服务共享的多计算引擎协同机制，其特征在于在开放式网格服务架构OpenGrid Service Architecture。

5）集配用电监控、地理定位和可视化于一体的支撑平台。

在IEC 61970/61968/61850标准及命名规范的基础上，采用一体化设计的思路对来自不同系统的模型、图形以及实时和非实时数据进行整合处理的数据采集与信息支撑平台开发，其能够提调度自动化、配电自动化、配电台区监测、低压用户及分布式电源相关的用电信息采集系统、地理定位和可视化系统的数据交换和共享的平台。

图2 系统功能图

4.关键设备描述

1）FTU（馈线终端设备）：FTU是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。

2）TTU（配变终端设备）：监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1～2min计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过载及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负载特性，并为负载预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其他分析系统。

3）DTU（开闭所终端设备）：一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能。

5.通信架构及采用的通信协议

底层的计量监控终端装置与主站服务器层之间的通信支持多种有线和无线方式，如光纤、拨号、GPRS、CDMA、GSM等。终端和主站服务器之间的通信协议支持IEC101、IEC102、IEC104、CAN-BUS等多种方式。

6.适用范围

适用于大型的厂矿企业，如油田、冶金、矿山等。

（作者：上海赛晶机电设备工程有限公司 王军）