模板科技项目申请书及可行性研究报告配网调度调控一体化及配网自动化发展研究

附件3申请编号中国南方电网有限责任公司科技项目申请书及可行性研究报告（计划任务书）项目名称：深圳供电局配网调度调控一体化及配网自动化发展研究 申请单位： 深圳供电局/系统运行部 起止时间： 2011年10月至2012年12月 项目负责人： 邹志勇 联系电话： 0755-88938101 通信地址： 深南东路4020号深圳供电局21楼调度室 申请日期： 2011年10月 简 表项目名称项 目负责人姓名邹志勇工作单位深圳供电局性别男年龄37性别男项目分类1、发电（能源） 2、输电 3、变电一次 4、配电一次 5、电力建设 6、系统运行 7、继保自动化 8、电网规划设计技术 9、通信及信息技术 10、计量营销 11、智能电网新技术 12、综合研究 项目起止时间申请经费总额申请单位意见 （公章） 年 月 日各分子公司意见： （公章） 年 月 日一、 目的和意义配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。在深圳，由于历史的原因，配电网投资相对不足，自动化程度比较低，在供电质量方面与国际先进水平还有一定的差距。结合我国配电网实际，积极推广应用配电调控一体化系统，对于推动配电网的技术革命具有积极的意义。应用配电调控一体化系统，将使配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。建设配电调控一体化系统，将产生良好的经济与社会效益：1) 实现配电网的最优化配置，达到经济高效运行应用先进的监控技术，对运行状况进行实时监控并优化管理，降低系统容载比并提高其负荷率，使系统容量能够获得充分利用，从而可以延缓或减少电网一次设备的投资，达到所谓的“电子换钢铁”的投资效果，产生显著的经济效益和社会效益；2) 提供优质可靠电能，保障现代社会经济的发展系统在保证供电可靠性的同时，还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量；不仅可以克服以往故障重合闸、倒闸操作引起的短暂供电中断，而且可以消除电压骤降、谐波、不平衡的影响，为各种高科技设备的正常运行、为现代社会与经济的发展提供可靠优质的电力保障；3）推动新能源革命，促进环保与可持续发展传统的配电网的规划设计、保护控制与运行管理方式基本上不考虑DER的接入。为不影响配电网的正常运行，现有的标准或运行导则对接入的DER的容量及其并网点的选择都做出了严格的限制，制约了分布式发电的推广应用。而本系统具有很好地适应性，能够大量地接入DER并减少并网成本，极大地推动可再生能源发电的发展，显著地降低化石燃料使用和碳排放量，促进环保，同时实现电力生产方式与能源结构的转变。二、 项目研究的背景我国的电力行业在过去的计划经济体制下长期存在着“重发轻供不管用”的电力管理模式，配电网建设未得到应有的重视。由于建设资金短缺，设备技术性能落后，导致事故频发，严重影响了人民生活和经济建设的发展。随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，对供电可靠性和电能质量的要求也越来越高，这就要求电力部门提供安全、经济、可靠和高质量的电能。近几年来，我国对城乡电网进行了大规模的技术改造，实现配电网自动化是城乡电网改造中重要的一环。2010年12月17日，深圳供电局生产部门（单位）相关人员赴香港中华电力公司进行对标学习，对其调度运行方式及安全生产管理情况进行了整体了解。此次近距离接触香港先进水平供电企业，在技术和管理的理念和方法上收益很大，现有关情况如下：香港管辖总面积2755平方公里，其中陆地面积1104平方公里。目前，香港地区分别由中华电力有限公司和香港电灯有限公司负责供电。中华电力有限公司成立于1901年，是集发电、输电和供电于一体的大型电力公司。中电在九龙、新界及大部分离岛在内的1011平方公里的服务范围内，为香港八成人口（约570万）提供可靠电力，2009年最高负荷638.9万千瓦，售电量343亿千瓦时，客户数量达232万户。目前，中华电力有限公司在香港本地拥有青山、龙鼓滩及竹篙湾等三座发电厂，发电容量达888.8万千瓦（容量十分充裕）。中电的主网由400kV和132kV两个电压等级构成，共有214座变电站、737公里架空线路和1366公里电缆。配电网电压等级为11kV，共有13074座配电站、1991公里架空线路和18644公里电缆。中电的供电可靠率达到99.995%（部分时段和局部区域达到99.999%）。港灯公司从1997年开始，连续10年供电可靠率达到99.999%，用户意外停电时间为1-3分钟。中电借助于其强大的配电网络和配网自动化系统，在配网线路N-1时不会造成任何停电影响，N-2时通过配网自动化系统可在数分钟内实现转供，N-3甚至N-4的情况下，才需要通过人工进行故障隔离和复电。而深圳采用目前国内通用的“配网可转供电率”定义标准，在发生配网线路N-1时，需要通过人工进行故障定位、故障隔离和人工倒闸复电，故障恢复时间通常需要5060分钟。三、 项目申请单位具备的研究基础和条件姓名工作单位职称、职务专业工作分工邹志勇深圳供电局系统运行部工程师、配网系统控制分部主管电力系统总指挥和协调目前，深圳电网正处于快速发展时期，用电负荷高速增长，深圳供电局正在前瞻性地全力推进电网建设及电网优化，为本项目提供了契机。另外，深圳电网已建立的自动化系统OPEN3000、DMS1000E等监测平台，福田区通过2008年及2009年配网自动化建设已经具备了配网自动化基本功能，这些都为本项目的有效开展提供了有力的保障。四、 项目研究内容、技术路线与实施方案编写要求：1. 项目研究内容的详细说明（分专题或按内容序号描述）。主要研究内容1主要技术内容1）调控一体化SCADA系统配电调控一体化系统基于统一的支撑平台，包括系统管理、人机界面管理、数据库管理、计算机网络通信、图形平台、报表平台等支撑软件，各应用程序基于这个支撑平台来提供相应的业务模块。系统可以很好地支持配网调度、集控中心一体化的思路，可以很好地根据实际需求进行调度、控制系统的配置。具体功能划分包括：前置系统、事故追忆、时间顺序记录、报警处理、数据库管理、报表管理、网络拓扑着色、人机会话、遥控遥调操作、系统时钟等。2）分布式馈线自动化（FA）分布智能模式FA，是利用良好的网络通信和分散安装的配电终端所实现的具有特殊原理的全线速动式区域性馈线保护，系统采用了一种全新的保护配合思路，来解决传统保护和集中仲裁式保护存在的问题。其基本原理是，在馈线网络上发生相间故障或三相故障后，FTU采用对等式的通信网络，线路上的开关控制器之间互相通信，收集相邻开关的故障信息，综合比较后确定出发生故障的区段, 跳开该区段两端的开关, 完成故障隔离动作，然后，将结果上报主站。3）配电监测系统具备接入配电变压器信息的能力，本配电调控一体化系统能够直接接入配变TTU的数据，并且能够接收由负荷控制系统或其它自动化系统转发的配变运行数据，并能够直接或间接接入TTU搜集的配变信息，包括： 变压器低压侧电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电度量及低压无功补偿投退状态等。4）配网GIS系统对于配电网GIS系统的建设，定位为建设一个面向供电企业的、统一的图形支撑平台和可视化的应用集成平台（以下称谓可视化应用集成平台）。可视化应用集成平台通过GIS技术、虚拟现实等技术手段，通过企业多维度数据的一体化集成，将分散在电力企业内部的多数据源、多类型的数据进行异构整合，形成包含基础台帐信息、空间地理信息、网络拓扑信息、设备状态信息的统一集成平台。5）配网高级应用基于配电调控一体化系统基础平台之上的各类综合性应用，如配电网网络建模、潮流计算、网络结构优化、拓扑分析应用、网络重构、自动化仿真分析、运行优化分析决策、供电可靠性实时分析及预测、可视化停电管理、电能质量监测、配网线损分析，等等。6）基于国际标准的信息集成深入分析现有DMS、SCADA、CIS、PSMS、95598等各类相关系统的体系结构、应用现状及信息模型，并根据IEC 61968/61970标准、信息交换总线的实际技术及基于国际标准配网管理系统的总体目标，提出切实可行的、基于国际标准的配网管理系统体系结构、系统集成（或整合）方案、数据交互及服务标准（或规范），制定符合IEC国际标准的配网管理系统总体框架，为基于国际标准的配网管理系统整体建设提供长远的建设支持。项目研究拟采用的技术路线：1项目开展前期调研，对已经实施配网自动化及配网调度调控一体化的供电局进行交流学习。2比较国内及香港电力成功的配网自动化技术路线，以期选用最合理的配网自动化方案。3作为工作的重点，研究基于配电调控一体化系统基础平台之上的各类综合性应用，如配电网网络建模、潮流计算、网络结构优化、拓扑分析应用、网络重构、自动化仿真分析、运行优化分析决策、供电可靠性实时分析及预测、可视化停电管理、电能质量监测、配网线损分析。4项目深入分析现有DMS、SCADA、CIS、PSMS、95598等各类相关系统的体系结构、应用现状及信息模型，并根据IEC 61968/61970标准、信息交换总线的实际技术及基于国际标准配网管理系统的总体目标，提出切实可行的、基于国际标准的配网管理系统体系结构、系统集成（或整合）方案、数据交互及服务标准（或规范），制定符合IEC国际标准的配网管理系统总体框架，为基于国际标准的配网管理系统整体建设提供长远的建设支持。5结合国内外最新的相关研究成果，在进行系统的分析和比较基础上给出深圳供电局需求的配网调度调控一体化的方案及深圳配网自动化发展方向。五、 预期目标和成果形式配电调控一体化系统采用了国际标准设计和使用成熟的技术，系统安全可靠、功能实用完整、经济合理适中、技术先进；并根据厂站数量、电网容量分别配置电网调度自动化系统，使系统具有针对性、实用性；同时，具有先进的支撑平台，SCADA功能完善，系统安全稳定。具体体现在：1）系统能够满足本地区电网发展需要，系统设计水平年为2020年。系统配置按设计水平年的要求考虑，具备远景年发展所要求的扩充能力；并充分考虑到今后可能在电网调度的层次之下建立配调监控中心，系统在设计上符合国标标准，使系统真正做到开放性，同时便于系统扩展，做到应用的即插即用；2）系统软件采用功能化和模块化设计，系统提供完整的SCADA功能、DMS、GIS、AMR等应用，各应用功能可分步实施，并预留扩展能力，功能模块之间的接口标准统一；系统采用图库一体化建模技术、动态带电分析、JAVA技术等；系统支持UNIX/WINDOWS/LINUX等操作平台和ORACLE、SYBASE、MS SQL SERVER等多种企业数据库；3）系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具备一定的保密措施，执行重要功能的设备具有冗余备份；4）实现了调度、集控、配电、计量的一体化系统，能够满足本地电力系统特点、运行需要和通道条件的要求和技术指标。实现了远动、计算机和人机联系界面的集成化；5）自动化系统软硬件严格遵循可靠性、先进性、通用性和实用性、开放性原则，并完全符合国际工业标准和国家电力工业标准。 提供的最终成果（含最终成果形式及成果验收标准）最终成果形式:1 成果(级别、数量)2 项目最终形成的标准（级别、数量）3 项目形成的论文（级别、数量、时间）2012年12月形成篇核心期刊论文4 项目形成的专利（级别、数量、时间）5 项目建设过程中的人才培养说明：6成果验收标准按照本任务的“技术经济指标”和“最终成果形式”验收。六、依托工程单位落实情况七、项目的进度安排及考核目标进度计划内容及考核目标12011年10月 2011年12月 主要内容：(1)调研(2)招标(3)签合同考核目标：(1)确定外委单位(2) 正式合同签订22012年1月 2012 年3 月 主要内容：(1) 选取设计方案(2) 理论分析与设计考核目标：设计原理的可行、有效32012年3 月 2012 年 7 月 主要内容：建立仿真模型考核目标：基于PSCAD仿真软件建立的仿真模型4 2012 年7 月 2012 年 8 月 主要内容：分析研究深圳供电局配网调度调控一体化及配网自动化发展的可行性。考核目标：(1) 得出不同条件下的仿真结果并进行深入分析研究。(2) 形成论文八、项目分工1项目相关单位及具体分工单 位具 体 分 工深圳供电局提供OPEN3000、DMS1000E等监测平台及相关基础资料，提供深圳配电网调度运行现状、福田区配网自动化运行的现状及存在的问题。九、项目组成人员情况序号姓 名年龄职称、职务工 作 单 位任 务 分 工1邹志勇工程师、配网系统分部主管深圳供电局/配网系统控制分部项目负责人2史小强助理工程师、配网调度员深圳供电局/配网系统控制分部项目策划3胡子珩高级工程师、局副总工程师、系统运行部主任深圳供电局/系统运行部技术支持4胡诗雄助理工程师、配网调度员深圳供电局/配网系统控制分部技术支持5耿博助理工程师、配网调度员深圳供电局/配网系统控制分部技术支持6王浩助理工程师、配网调度员深圳供电局/配网系统控制分部技术支持7白恒远助理工程师、配网调度员深圳供电局/配网系统控制分部技术支持十、项目经费预算单位：万元合计2011年2012年年研究开发费501535预算支出科目金额（万元）备注1.研究开发费1、人工费502、设备费(1) 购置设备费(2) 试制设备费(3) 设备改造与租赁费(4) 软件购置费3、材料费4、测试化验加工费5、燃料动力费6、差旅费7、会议费8、国际合作与交流费9、出版印刷/文献/信息传播/知识产权事务费10、技术培训费11、劳务费12、专家咨询费13、外委支出费14、其他费研究开发费合计50十一、经费预算详细说明表1 仪器、设备购置预算明细表 单位：万元序号设备名称单价(万元/台件)拟购置数量（台件）总价备注单价5万元以上设备合计单价5万元以下设备累计表2 仪器、设备试制预算明细表（单价5万元以上） 单位：万元序号设备名称单台价值 (万元/台件)拟试制数量（台件）总 价 备注单价5万元以上设备合计单价5万元以下设备累计表3 软件购置预算明细表 （单价2万元以上） 单位：万元序号软件名称单 价(万元/套)拟购置数量（套）软件总价备注单价2万元以上软件合计单价2万元以下软件 合计累计表4 现有仪器设备使用明细表（单价5万元以上） 单位：万元序号设备名称单价(万元/台件)数量（台件）总价备注累计表5 外委研究支出预算明细表单位：万元序号协作研究任务名称协作研究任务内容拟协作研究任务承担单位经费列支十二、有关证明文件编写要求：1. 依托工程单位对项目的意见及盖章；2. 申请单位已有工作基础证明材料(参与项目结题证明，荣誉证书、软硬件平台照片)；十三、项目计划任务书（科技主管部门填写）专家评审意见科技主管部门意见盖章年 月 日