配电管理系统 (DMS)

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配电管理系统是一种计算机软件，旨在可靠高效地监控和控制整个配电网络的运行。在智能电网中，持续监控和控制配电对于管理电力系统资源至关重要。

什么是配电管理系统？

在智能电网的背景下，配电管理系统 (DMS) 是一种计算机软件或应用程序集合，其设计和用途是监控、控制和优化配电系统的运行。

DMS 集成到配电系统中，以提高从配电变电站到用户的电力输送的可靠性和效率。它在配电网络中执行多项重要功能，例如实时监控、数据分析、故障识别、负载平衡、电压调节等。所有这些功能都直接或间接地负责提高配电系统的可靠性和效率。

为什么我们需要配电管理系统？

在智能电网中，将配电管理系统集成到配电网络中的一些主要需求如下：

减少停电持续时间

配电管理系统持续监控配电网络。如果出现任何故障或异常情况，它会快速检测到并将其与配电网络的健康部分隔离。

DMS 采用多种高级故障检测算法来确定故障在配电网络中的严重程度和确切位置。这使得维护团队能够更快地到达故障位置，并通过隔离受影响的网络部分并将电力重新路由到其余区域来减少停电持续时间。

提高停电预测的速度和准确性

配电管理系统实时监控配电网络以评估其性能和状况，并将相关数据存储在数据库中。DMS 分析这些历史数据以预测不同天气和负载条件下的潜在问题和停电。

DMS 中用于预测停电的分析工具利用历史数据的模式和趋势，从而实现更快、更准确的停电预测。

减少定位故障的巡检和行驶时间

传统的配电网络故障定位方法涉及冗长的现场巡检，非常耗时。但配电管理系统收集来自部署在整个配电网络中的传感器的实时数据，并分析这些数据以确定网络中故障的确切位置。

利用这些信息，维护团队可以直接到达故障位置。因此，DMS 显着减少了巡检时间以及运营和维护成本。

提高配电网络的运行效率

配电网络的运行效率取决于负载条件、电压调节、能量损失以及许多其他因素。DMS 提供持续监控和评估所有这些因素以及配电网络整体性能的功能。

如果需要优化这些网络参数中的任何一个，DMS 会通知控制室操作员或自动向控制系统发送命令。配电网络的这种优化运行减少了网络本身的能源浪费，并提高了配电网络的运行效率。

确定实现停电恢复所需的团队资源

配电管理系统还能够确定配电网络中发生的故障的性质和严重程度。这允许维护团队确定有效恢复停电所需的团队资源，例如团队成员人数、仪器类型等。

增强客户满意度

对于任何配电公司而言，客户满意度都至关重要。配电管理系统提供多种方式，供公用事业公司通过这些方式提高消费者满意度。

这里解释了一些要点：

• DMS 改善了消费者和配电公司之间的沟通。它使用交互式语音应答或其他移动技术通过电话或短信来沟通有关停电状态、预计恢复时间等的信息。
• DMS 允许公用事业公司更准确地估计恢复时间，并告知消费者何时恢复供电。这提高了整体客户满意度。
• DMS 还维护受停电影响的配电网络部分的详细记录。这有助于预测性维护和防止重复停电。因此，DMS 还提高了服务可靠性，从而提高了消费者满意度。

配电管理系统功能

典型的配电管理系统 (DMS) 执行以下重要功能：

网络连通性分析 (NCA)

配电管理系统创建配电网络的详细模型，并显示其不同的组件及其互连。网络连通性分析有助于配电系统操作员轻松找到组件。它还有助于了解网络中不同组件如何相互交互。

确定配电网络的运行状态

配电管理系统还有助于系统操作员了解配电网络的运行状态，无论是径向节点环路还是网络中的并行。

开关调度和安全管理

在配电网络中，开关调度由控制工程师制定。此调度对于管理开关设备的打开和关闭以隔离并确保网络的一部分在进行维护工作之前安全至关重要。然后，DMS 使用其网络模型验证此调度。

DMS 还执行安全管理，以确保所有维护相关任务都在不危及操作人员和设备安全的情况下进行。

负载削峰应用 (LSA)

配电管理系统执行的另一个重要功能是自动负载削峰。在配电网络中，执行负载削峰是为了防止网络过载，并确保在峰值需求期间网络稳定性。

配电管理系统的负载削峰应用识别非必要负载，并将其暂时与网络断开，以防止系统过载、设备损坏、停电和停电。

故障管理和系统恢复 (FMSR)

配电管理系统 (DMS) 还执行故障管理和系统恢复工作。在 FMSR 下，DMS 负责检测和隔离配电网络中的故障，并尽快恢复系统。

DMS 的故障管理和系统恢复功能快速检测网络中发生的故障并确定其位置。它还会隔离受影响的部分以减少对网络其余部分的影响。最后，它恢复未受影响区域的服务，以提高配电系统的可靠性。

状态估计 (SE)

状态估计是配电管理系统执行的另一个重要功能。其目的是提供配电网络中系统电压的可靠估计。

为了对配电网络进行状态估计，DMS 使用来自传感器和智能电表的数据，并利用这些数据来估计网络的电气状态，例如电压、潮流等。

状态估计有助于系统操作员预测网络中的潜在问题并防止它们，以优化网络的可靠性和整体性能。

潮流计算应用 (LFA)

潮流计算也是配电管理系统的主要功能之一。在 DMS 中，提供潮流计算应用程序来分析网络在其正常运行条件下的电力分配。

它执行配电网络的潮流计算，以计算网络内的电压、潮流和能量损失，并提供有关网络性能的详细报告。

使用潮流计算应用程序，操作员可以规划高效的电力输送并优化网络性能。

通过馈线重构进行负载平衡

配电管理系统还执行配电网络内的负载平衡。DMS 通过馈线重构来执行此功能，其中调整配电网络的配置以均匀地将负载分配到所有馈线上。

DMS 的此功能可防止馈线过载，并提高网络电压稳定性。

配电负荷预测 (DLF)

配电管理系统持续监控配电网络并收集数据。DMS 分析这些数据以提前预测电力需求。

DMS 的此功能可帮助操作员准确预测负载需求并相应地规划电力分配。

配电管理系统组成部分

下图显示了智能电网中使用的配电管理系统 (DMS) 的框图。

从框图中可以看出，DMS 由多个组件组成，这些组件在此解释：

高级计量基础设施 (AMI)

高级计量基础设施或 AMI 是配电管理系统中的一个组件，它由智能电表、传感器、通信网络、数据管理系统和许多其他智能电子设备组成。

AMI 提供消费者和配电公司之间的双向通信。AMI 的主要功能是收集配电的实时数据并将其传输到控制中心。

高级配电应用 (ADA)

这些是用于优化配电网络的计算机软件。先进的配电应用软件提供了管理和控制配电网络运行的功能。

这些应用程序提供以下主要功能：

• 电压和无功功率控制与优化
• 故障识别、隔离和服务恢复
• 供需平衡
• 未来电力需求预测
• 分布式能源资源的管理和控制等。

地理信息系统 (GIS)

地理信息系统 (GIS) 集成到配电管理系统中，以提供配电网络的可视化表示。与 DMS 集成的 GIS 有助于确定网络设备和客户的位置。

配电 SCADA

监控控制与数据采集 (SCADA) 也是配电管理系统的重要组成部分。它提供配电网络的实时监控和控制设施。它还使操作员能够从远程位置管理和控制配电网络设备。

配电 SCADA 使用远程终端单元 (RTU) 和其他智能电子设备从配电网络收集实时数据，并将收集到的数据传送到 SCADA 主站，在那里对其进行处理以确定网络的状态和条件。

配电 SCADA 有助于公用事业公司有效地管理配电网络。

能源管理系统 (EMS)

能源管理系统 (EMS) 是配电管理系统中提供的组件，用于管理和控制配电网络中的电力生产、分配和存储。

EMS 负责控制发电、监控配电网络中的电力流量以及预测能源需求。因此，EMS 优化了配电系统的整体性能。

停电管理系统 (OMS)

停电管理系统是配电管理系统的一个组成部分，用于管理和减少停电。它从 AMI、GIS 和 SCADA 收集数据，预测网络中潜在的问题，并尽快恢复服务。因此，OMS 减少了停电时间并提高了客户满意度。

配电管理系统的优势

在智能电网中，配电管理系统 (DMS) 的一些主要优势包括：

• 配电管理系统减少了停电的频率和持续时间，从而提高了配电网络的可靠性。
• DMS 减少了配电网络中的能量损失，从而优化了网络运行。
• DMS 提供配电网络的实时监控和控制设施，有助于更好地管理网络。
• DMS 支持公用事业公司和消费者之间的双向通信。这有助于提高客户满意度。

配电管理系统的缺点

配电管理系统 (DMS) 也有一些缺点，列举如下：

• 实施配电管理系统所需的初始成本很高。
• 配电管理系统的实施和运行是一项技术密集型复杂任务，需要熟练的技术人员。
• DMS 涉及使用数字通信，这很容易受到网络攻击。

结论

在智能电网中，配电管理系统用于优化配电网络的整体性能。

配电管理系统 (DMS) 是旨在管理和控制配电网络的计算机应用程序集合。它在智能电网中的关键作用是使配电级的电力供应稳定可靠，并提高客户满意度。