1、电力业务及电力信息化调研分析,目录,电力业务介绍,1,2,3,电力信息化概述,关键信息化系统及厂商,问题与思考,4,4,电力行业总体架构,国家电网,电监会,电网,发电,两大辅业集团,华能,大唐,国电,华电,中电投,中国电力建设集团,中国能源建设集团,南方电网,集团公司,6大区域电网公司，31个省级电力公司，324个地市级供电局，2004个县级供电局。,五大发电集团共有电厂约450家，其装机容量约占全国的46.8%,地方电网,蒙西、石河子、桂东,4,电力工业生产过程,电力工业生产过程包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。电力生产特点：2、难以储存，发、输、变、配、用瞬间完成。电网公司四大主业：调度、生产、营销、基建,电网介绍,电网定义：在电力系统中，通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的，联系发电与用电的统一整体称为电力网，简称电网。电网按电压等级的高低分层，目前分为高压、超高压、特高压三种。,常用专业术语,一次设备：发电厂和变电所中直接与生产和输配电能有关的设备称为一次设备，包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、互感器、电抗器、移相电容器、避雷器、输配电线路等。由一次设备连接的系统称为一次系统；二次设备：对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制和起保护作用的辅助设备，称为二次设备，如：各种继电器、信号装置3、测量仪表、控制开关、控制电缆、操作电源盒小母线等。由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统；运行方式：一般指调度机构编制的用于指导电网运行、检修和事故处理的年度、月度、日调度运行方式和节日、特殊时期的调度运行方式。继电保护：用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，称为继电保护。其基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。两票三制：两票：工作票和操作票；三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。4、,目录,电力业务介绍,1,2,3,电力信息化概述,关键信息化系统及厂商,问题与思考,4,4,电力信息化是指电子、计算机、网络等信息技术在电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节应用全过程的统称，是电力工业在电子信息技术的驱动下由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变的过程。计算机信息通信网络是电力信息化的基础，各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心，提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨，其本质是加强电力企业的“核心竞争力”。电力企业信息化包括生产过程自动化和管理信息化两个方面。,电力信息化概述,电力信息化5、范围,电力生产控制（又称生产自动化）数据采集与监控系统(SCADA)分散控制系统(DCS)厂级监控系统(SIS)变电站综合自动化系统配网自动化系统能量管理系统(EMS),电力信息化,电力企业管理（又称管理信息化）生产管理系统(MIS)企业资源规划(ERP)企业资产管理(EAM)地理信息系统(GIS)电力营销系统协同办公系统（OA）,电力自动化,按照领域可划分为：厂站自动化调度自动化变电站综合自动化配电自动化,是指应用各种自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制，以保证电力系统安全经济地运行和具有优质的电能质6、量。,安全防护分区,安全防护原则上将二次系统应用划分为4个安全区，即实时控制区、非控制生产区、生产管理区、管理信息区。第I安全区（实时控制区）：电网调度自动化（SCADA/EMS）系统、配电自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等等。该安全区安全等级最高，是安全防护的重点与核心；第II安全区（非控制生产区）：包括调度员培训模拟系统（DTS）、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量计费系统、批发电力交易系统等；第III安全区（生产管理区）：主要为电力生产所需的信息管理系统，如DMIS、OMS、统计报表系统（日报、旬报、月报、年报）、雷电监测系统、气象信息接入等；第IV安全区（管理信7、息区）：包括管理信息系统（MIS）、办公自动化系统（OA）、客户服务等。,横向隔离、纵向认证,电力信息化发展,中国电力工业信息化可以追溯到20世纪60年代，开始主要应用在发电厂和变电站自动监测、控制方面。8090年代进入电力系统专项业务应用，即进入了电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等的使用。进入90年代后信息技术应用进一步发展到综合应用，由操作层向管理层延伸，实现管理信息化，建立各级企业的管理信息系统。,国家电网信息化建设历程,三朵云：生产控制云、企业管理云、公共服务云,“十一五”之前，是各业务系统从无到有的建设，陆续建设了很多业务系统，各网省公司建设情况不同、厂商8、不同、技术不同。“十一五”(20062010)，国家电网首次将信息化规划单独列出来，进行统一规划。十一五的SG186，重点和亮点建一体化平台，通过建设企业门户和数据中心达到应用集成和数据集成。“十二五”(20112015)，开始在SG186的基础上建设SG-ERP，结合三集五大，从管理角度出发进行资源整合，流程梳理。建设人财物集约化管理。“十三五”(20162020)，国网信息化的规划重点在“大云物移”等方面入手，建设三朵云、大数据平台等，同时提供更多的决策支持。,14,SG186简介,SG是国家电网公司State Grid的英文缩写。1代表建设成一体化企业级信息化集成平台；8代表电力业务8大9、应用模块（财务资金、营销管理、安全生产、协同办公、人力资源、物资管理、项目管理、统合管理）；6代表六大保障体系（安全防护体系、标准规范体系、管理调控体系、评价考核体系、技术研究体系和人才队伍体系）。,SG186目标：一是建成“纵向贯通、横向集成”的一体化企业级信息集成平台，实现公司上下信息畅通和数据共享；二是建成适应公司管理需求的八大业务应用，提高公司各项业务的管理能力；三是建立健全规范有效的六个信息化保障体系，推动信息化健康、快速、可持续发展。,SG-ERP,以优化提升SG-ERP建设成果为载体，实现信息化融入公司全业务、全流程，推动公司管理变革和运营模式创新，支撑电网创新发展、公司高效运作10、，建成数据资产集中管理、数据资源充分共享、信息服务按需获取、信息系统安全可靠的新一代国家电网一体化集团企业资源计划系统（SG-ERP 3.0），信息化整体水平国际领先。,全面继承SG186工程建设成果，建成国家电网公司一体化集团企业资源计划系统（SG-ERP），优化整合信息资源，增强一体化信息平台承载能力，深化业务应用建设与集成，全面提升分析决策水平。,目录,电力业务介绍,1,2,3,电力信息化概述,关键信息化系统及厂商,问题与思考,4,4,分散控制系统 DCS-是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统，实现集中监视、操作、信息管理和分散控制。国11、外：ABB、西门子、艾默生（ovation）、英维思FOXBORO、日立。国内：新华、上自仪MAXDNA、国电智深、和利时、浙大中控、南京科远。厂级监控信息系统SIS-以分散控制（DCS）系统为基础，以经济运行和提高发电企业整体效益为目的，集中各单元机组的参数及设备状态信息、从厂级管理的高度对各机组运行情况进行监视、分析和判断，并作出决策，指挥机组运行。西安热工院、上海新华、美国西屋企业资产管理EAM-以资产模型、设备台帐为基础，强化成本核算的管理思想，以工单的创建、审批、执行、关闭为主线，合理、优化地安排相关的人、财、物资源，建立清晰的、动态的设备数据库，将传统的被动检修转变为积极主动的预防12、性维修，从而增加设备使用效率，减少停产时间，为电厂的管理提供优质快捷的信息服务和辅助决策手段，提高劳动生产率和经济效益。IBM Maximo（华能）、oracle（大唐、华电、中电投）企业资源计划ERP-EnterpriseResourcePlanning，企业拥有的资源：人、财、物及之间的流程管理，对全局资源进行有机集成。SAP、oarcle ERP,发电行业信息化系统,调度自动化SCADA/EMS系统电力市场交易系统 电能量计量系统 水调自动化系统继电保护和故障录波信息系统,电力调度中心信息化,电力调度自动化系统（SCADA/EMS）即数据采集及监视控制系统，是一套为电力系统控制中心提供数13、据采集、监视、控制和优化，以及为电力市场提供交易计划安全分析服务的计算机软硬件系统的总称，它包括为上层电力应用提供服务的支撑软件平台和为发电和输电设备安全监视和控制、经济运行提供支持的电力应用软件，其目的是用最小成本保证电网的供电安全性。SCADA：电力数据采集系统，处理电网的开关量、模拟量的采集与图形显示。EMS：能量管理系统，是在SCADA基础上建立电力系统模型后的系统，一般电力系统的调度软件是SCADA、EMS、DTS一体化系统。地区电网调度的能量管理系统包括：拓扑分析、状态估计、潮流计算、短路计算、静态安全、最优潮流、调度员培训系统等。主要厂商：南瑞集团、北京四方、国电南自、许继电气、14、东方电子,电力调度自动化系统,电力调度自动化系统,目前国内电网调度自动化系统的主要功能是实现对电网运行状态的监视和控制，主要由四个子系统组成：信息采集和控制执行子系统信息传输子系统信息处理子系统人机联系子系统四个子系统间的关系如下图所示：,SCADA系统中的潮流接线图,电力调度自动化系统,信息传输子系统：将信息采集子系统采集的信息通过信息传输系统及时、无误地传送给电网调度控制中心，也将电网调度控制中心的遥控遥调命令下发给厂站控制单元。信息传输主要采用光纤、微波和电力线载波等方式。,人机联系子系统：将计算分析的结果以对调度员最为方便的形式显示给调度员，调度员也通过该系统下达决策命令，实现对电力系15、统的控制。人机联系系统包括模拟盘、图形显示器、控制台键盘，音响报警系统，记录打印绘图系统等。,信息采集和控制执行子系统：信息采集和控制子系统是调度自动化的基础，是调度自动化系统可靠运行发挥其功能的保证。主要起两方面作用：采集调度中心管辖的发电厂、变电站中各种表征电力系统运行状态的实时数据，采集的量包括遥测量、遥信量，电度量，水库水位，气象信息以及继电保护的动作信号等。接受上级调度中心根据需要发出的操作、控制和调节命令，直接操作或转发给本地执行单元或执行机构。,信息处理子系统：是电网调度自动化系统的核心，相当于人类的大脑，是电网安全经济运行的神经中枢和调度指挥司令部。由能量管理系统（EMS）应用16、软件辅之以人机联系子系统来实现。,电力市场交易系统是以网省电力公司及相关发电供电企业为运作对象，为保证电力市场公平、公正、公开和高效有序的运行，由计算机设备、数据通信设备及相应软 件组成的一个集成化开放式系统。该系统既实时运行系统又是一个信息发布系统，它在现有的SCADA/EMS系统及TMR（Tele Meter Reading System，简称电能计量系统）提供电网实时运行工况和电量计量数据的基础上，按照竞价上网的原则，在满足电网各类约束条件的前提下，以全网购电成本最小为目标，完成机组组合、机组经济分配、系统分时段边际电价的计算和安全校核，并按照市场运行规则对各单位进行考核结算，将发电供电17、计划、电价、运行考核结果、电量电费结算报表等实时发布。主要厂商：北京科东电力控制系统有限公司（中国电科院控股）,电力市场交易系统,变电站综合自动化系统 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的重新组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、信号处理技术和通信技术、实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统，是利用多台微型计算机（包括单片机等）和大规模集成电路组成的分级分布式的自动化系统，它以微计算机为基础，实现对变电站传统的继电保护、测量18、手段、控制方式以及通信和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化、通信网络化等特征。主要厂商：南瑞集团、北京四方、国电南自、许继电气,变电站信息化系统,生产管理信息系统MIS地理信息系统GIS配电管理系统 DMS,输配电信息化系统,供电企业安全生产管理的核心业务，包括：设备管理、运行管理、检修管理、安监管理、调度管理和系统管理等内容。设备管理：各专业台帐和设备档案管理，为调度管理和运行、检修管理提供设备铭牌参数；运行、检修管理：设备停电检修计划申请、设备停电检修申请书、标准化作业指导书、两票（工作票、操作票）、设备缺陷、评级管理、送变配19、专业运行记录、工 器具试验管理、报表管理；安监管理：包括安规考试 管理、安全生产天数、两措管理、安全通报；调度管理：包括设备停电检修计划平衡、设备停电检修计划发布、线路、变电设备停电检修票、综合、逐项操作票；国家电网由南瑞在PI3000平台上开发的PMS系统 南方电网由康拓普公司开发的安全生产管理信息系统,生产管理信息系统,电力GIS的特点在于以，将图形和数据库相结合来描述和管理各种电力设备的参数属性地理信息为背景以及电网内的运行控制信息。在离线方面，主要应用有设备管理系统、用电管理系统、规划设计系统；而在线应用上，主要和SCADA的系统结合，互相交换运行数据和图形数据为调度员提供准确的电网地20、理信息；另外还可以作DMS的投诉电话热线系统，快速、准确地根据用户的故障投诉电话判断发生故障的地点、抢修队伍目前所处位置、及时派出抢修人员，缩短停电时间。主要厂商：亿力吉奥（国网）、南网电科院（南网）,地理信息系统GIS,DMS数据分为两大类：SCADA和人工输入，而且后一部分目前占的比重相当大。即使将来，投诉电话、报警电话和野外抢修队电话也需人工登录。DMS安全管理主要是诊断故障、隔离故障和恢复供电，减少停电损失。DMS经济调度主要是降低网损，方法是平衡设备中的潮流分布和调整电压。DMS电压管理包括电压监视和控制，保证电压质量，并与降低网损目标一致。DMS负荷管理用于监视和控制用户负荷，现有21、两种方式：供电侧控制和用户侧控制，它可缓和供电紧张、抑制恢复供电的冲击电流（负荷冷起动），使供、用双方各得其利。DMS中自动绘地图和设备管理（AM/FMM）主要服务于设备维修、投诉电话处理、报装、抢修及规划设计等。此外，管理信息系统、自动抄表、继电保护整定、配电规划等项目均可包括进DMS中或与之相联接。主要厂商：南瑞,配电管理系统 DMS,电力营销管理信息系统电力营销MIS在技术上确保地区输变电、供配电系统安全，建设一个以管理信息系统为中心，实现上与有关领导，下与局直属单位的计算机远程通讯，广泛运用控制、图形、数据库、网络及多媒体技术，操作简便、实用、专业性强，提供包括业扩及日常营业、计量、电22、费、用电检查等子系统的查询功能。业务上以市场需求为基础，集输电、配电和用电管理于一体，将生产与经营紧密结合在一起；准确、及时地为企业经营管理提供信息支持，辅助企业经营决策科学化，企业管理现代化；促进企业一流工作，从而不断提高企业的经济效益和社会效益。包括业扩管理、电费管理、用电检查、计量管理、综合查询、用户管理、远程抄表管理等子系统。主要厂商：中电普华、东软、郎新、东方电子,供售电侧信息化系统,以企业资产为核心的套装软件。人力资源财务管理物资管理企业拥有的资源：人、财、物及之间的流程管理，对全局资源进行有机集成。通过集成，使得流程得以疏通，效率得以提高，内部的各项管理控制程序得以真正贯彻。在我23、国 ERP 所代表的含义已经被扩大，用于企业的各类软件，已经统统被纳入 ERP 的范畴。国家电网使用SAP产品，埃森哲做实施。,ERP,一体化平台,企业门户企业门户是所有业务应用的操作入口和集成展现的信息平台，统一工作平台。平台厂商：IBM、Oracle实施厂商：启明星、海联讯、清华同方、北大青鸟、西安美林统一目录认证统一用户、统一权限、统一认证平台厂商：IBM、Novell实施厂商：启明星、海联讯数据中心数据采集、数据存储、数据集成、数据分析、数据展现平台厂商:Oracle、SAP实施厂商：东软、海联讯、中电普华、启明星,协同办公电子邮件项目管理、工程管理运维监管系统党群、工会、班组、员工报销、车辆管理、招投标管理,其他综合管理,目录,电力业务介绍,1,2,3,电力信息化概述,关键信息化系统及厂商,问题与思考,4,4,电力信息化建设中存在的问题,我国电力信息化主要问题：信息的共享和安全问题,