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配电网自动化系统的设计与应用

配电网自动化系统的设计与应用
配电网自动化系统的设计与应用

西南交通大学

本科毕业设计(论文)

福州鼓楼区配电网自动化系统的设计与应用

年级:2009级

学号:09835847

姓名:邱守成

专业:电气工程及其自动化

指导老师:贺建闽

2011年 5 月

院系电气工程学院专业电气工程及其自动化

年级 2009级姓名邱守成

题目福州鼓楼区配电网自动化系统的设计与应用

指导教师

评语

指导教师 (签章)

评阅人

评语

评阅人 (签章) 成绩

答辩委员会主任 (签章)

年月日

毕业设计(论文)任务书

班级 2009级电气学生姓名邱守成学号 09835847 发题日期:2011年3月10日完成日期:2011年5月30日

题目福州鼓楼区配电网自动化系统的设计与应用

1、本论文的目的、意义随着国民经济的高速发展和改革开放的深入,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此,需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。

配网自动化是西方发达国家70年代提出的概念,目前在日本、欧美已得到了充分发展。国内也有了很多的尝试,但主要集中在城市。对于配电自动化,《配电系统自动化设计导则》中针对其特点给出了很确切的定义:“利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电荷配电管理的现代化”。配电自动化系统(DAS)在纵向结构分属于配电管理系统(DMS),横向与110KV变电站综合自动化、调度自动化、电力MIS等紧密关联。从目前实施的需求和现状看,配电网自动化实行的模式应是SCADA与GIS合一,“营配合一”,且与地调、电力MIS 等紧密集成的系统。

配电网自动化系统的功能应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA),馈线自动化(FA,即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化系统的特点是:信息量大;在线分析和离线管理紧密结合;应用分析和终端设备紧密结合;一次设备和二次设备紧密结。

配网自动化系统的优点和建设的必要性:

(1)配电自动化系统可以极大地提高供电可靠性、缩短故障时间、改善电压质量,以最优电压提供给用户,并可减轻运行人员的劳动强度。

(2)可以使运行人员经常地掌握配电系统的状态(如系统的构成,开关的开合状态,负荷电流,事故发生的情况等)。

(3)可以使配电系统在停电时,包括事故停电和施工停电,能够显示停电的状况,计算停电后恢复送电的方法,并自动进行开关的操作,从而使配电系统的运行和维护合理化,并可迅速处理用户和系统的一切反应。

(4)可以捍高整个配电系统的管理水平,提高工作效率,改善用户服务水平。

2、学生应完成的任务

第一步:全面掌握相关的理论基础,积极收集材料,拟定大纲

第二步:依据指导老师修改后的论文提纲编写论文

第三步:向指导老师提交初稿

第四步:依据指导老师对论文反复修改

第五步:论文定稿并对论文进行装订

第六步:对论文答辩进行准备

3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周)

第一部分绪论(1周)

第二部分理论综述(2周)

第三部分鼓楼区配电自动化系统总体设计(4周)

第四部分鼓楼区配电自动化系统工程应用与实施(4周)

评阅其答辩(1周)备注

指导教师:年月日

审批人:年月日

摘要

随着国民经济的高速发展和改革开放的深入,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此,需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。

论文分析了配网自动化系统的特点,并通过对配电网自动化系统的整体结构的设计研究,给出了鼓楼配电网自动化系统的具体设计与应用。本文研究的是系统的总体结构设计以及配网测控终端设备单元、配电测控终端的基本功能、配电子站、配电主站、通讯方式;给出了系统的总体规划、线路规划、通信规划、主站系统规划、配变监测规划;给出了配调SCADA、馈线自动化(FA)、配网高级应用(DPAS)功能设计化;结合鼓楼供电公司的实际情况对通信网络以及配电网自动化和调度自动MIS等系统的应用接口进行了设计等。

按照设计的方案,鼓楼供电公司配网自动化系统已建成并投入了生产运行,取得了较明显的成效,该系统为也为配网自动化在其他供电企业的应用起到了示范作用。

关键词:供电配网自动化设计

Abstract

With the rapid development of the national economy and the deepening of reform and opening up, power quality and power users are increasingly demanding high reliability, voltage fluctuations and short-term power outage can cause huge losses. Therefore, the need to combine power grids in the distribution network to achieve distribution auto mation, to improve the distribution network management, for the majority of electricity customers to provide quality uninterrupted power.

This paper analyzes the characteristics of distribution network automation system, and through the distribution network automation system design of the overall structure of the given tower of distribution automation system and application specific design. This study the overall structure of the system design and distribution network monitoring and control unit of terminal equipment, power distribution monitoring and control the basic functions of the terminal, with electronic station, switching the main station, means of communication;given the system's overall planning, route planning, communications planning , the master system planning, distribution transformer monitoring plan;given controlled in SCADA, feeder automation (FA), advanced application distribution network (DPAS) of functional design;with the actual situation of the power company tower on communications networks and power distribution automation MIS and scheduling systems such as automatic application of interface design and so on.

By design the program, the Drum Tower power distribution automation system, the company has been built and put into a production run, and achieved obvious results, the system for distribution automation applications in the other power supply enterprises played an exemplary role.

Keywords:Power supply;distribution automation;Design

目录

摘要.............................................................. IV ABSTRACT ............................................................... V 第1章绪论.. (1)

1.1选题意义 (1)

1.2本文的主要内容 (2)

1.3论文研究框架 (2)

第2章理论综述 (3)

2.1配网自动化系统总体结构 (3)

2.2配网测控终端单元 (3)

2.3配电子站 (5)

2.4配电主站 (5)

第3章鼓楼区配电自动化系统总体设计 (6)

3.1建设对象及现状分析 (6)

3.2总体建设方案 (6)

3.3实施规划 (6)

3.4技术依据 (7)

3.5系统设计计划达到的主要技术指标 (7)

第4章鼓楼区配电自动化系统工程应用与实施 (10)

4.1设计原则 (10)

4.2规划方案 (10)

4.3系统功能规划 (18)

4.4工程实施 (23)

结论 (25)

致谢 (26)

参考文献 (27)

第1章绪论

1.1 选题意义

随着国民经济的高速发展和改革开放的深入,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此,需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。

配网自动化是西方发达国家70年代提出的概念,目前在日本、欧美已得到了充分发展。国内也有了很多的尝试,但主要集中在城市。对于配电自动化,《配电系统自动化设计导则》中针对其特点给出了很确切的定义:“利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电荷配电管理的现代化”。配电自动化系统(DAS)在纵向结构分属于配电管理系统(DMS),横向与110KV变电站综合自动化、调度自动化、电力MIS等紧密关联。从目前实施的需求和现状看,配电网自动化实行的模式应是SCADA与GIS合一,“营配合一”,且与地调、电力MIS 等紧密集成的系统。

配电网自动化系统的功能应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA),馈线自动化(FA,即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化系统的特点是:信息量大;在线分析和离线管理紧密结合;应用分析和终端设备紧密结合;一次设备和二次设备紧密结。

配网自动化系统的优点和建设的必要性:

(1)配电自动化系统可以极大地提高供电可靠性、缩短故障时间、改善电压质量,以最优电压提供给用户,并可减轻运行人员的劳动强度。

(2)可以使运行人员经常地掌握配电系统的状态(如系统的构成,开关的开合状态,负荷电流,事故发生的情况等)。

(3)可以使配电系统在停电时,包括事故停电和施工停电,能够显示停电的

状况,计算停电后恢复送电的方法,并自动进行开关的操作,从而使配电系统的运行和维护合理化,并可迅速处理用户和系统的一切反应。

(4)可以提高整个配电系统的管理水平,提高工作效率,改善用户服务水平。

1.2 本文的主要内容

由于配电网自动化系统的结构庞大,所涉及的领域复杂,本文仅以鼓楼供电公司配网自动化系统工程建设为背景,主要针对鼓楼区公司配电网自动化系统目前主要关注的几个部分进行研究,并完成鼓楼配电网自动化系统的应用设计。

1.3 论文研究框架

图1-1 研究框架

第2章理论综述

2.1 配网自动化系统总体结构

现行的配电网自动化系统多采用分层分布式体系结构,主要由三部分组成:主站层、配网子站层、配网测控端设备层。

主站层是配网自动化系统监控及信息管理层。配网子站层是区域工作站层。配电网测控终端设备层是整个配电网自动化系统的的基础,其主要完成户外柱上开关、环网开关柜、箱式变电站、配电变压器、配网开闭所、配网小室等各种信息的采集处理及监控功能。

图2-1 配网自动化系统结构示意图

2.2 配网测控终端单元

目前的远方测控终端主要包括馈线远方终端、配电变压器远方终端、配电自动化远方终端。

一、配网测控终端设备

(一)馈线远方终端

馈线远方终端包括FTU(Feeder Terminal Unit)和DTU (Distribution Terminal Unit)。FTU安装在配电网馈线回路的柱上、开关规等处,DTU安装在开闭所、配电所等处,具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测功能。

(二)配变远方终端

TTU(Transformer Terminal Unit)是应用于配电变压器的各种运行参数采集、测量的远方终端。

二、测控终端的基本功能

(一)三遥

遥测(YC)。遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和总加遥测等,遥测功能常用于:①变压器的有功和无功采集;②线路的有功功率采集;③母线电压和线路信号电流采集;④温度、压力、流量等采集;⑤频率采集;⑥主变压器油温采集和其他模拟信号量采集。

遥信(YX)。一般采用无源触点方式,即某一路遥信量的输入就是一对继电器的触点,或者是闭合,或者是断开。通过YX端子板将继电器触点的闭合或断开转换成低电平或高电平信号送入子站处理。

遥控(YK)。一般采用无源触点方式,要求其正确动作率大于99.99%。所谓YX的正确动作率是指其不误动作的概率,一般拒动不认为是不正确。遥控功能常用于断路器、柱上开关等的分、合和电容器、电抗器的投切以及其他可以采用继电器控制的功能。

(二)事件顺序记录(SOE)

事件顺序记录的一项重要指标是时间分辨率。分辨率可分为站内和站间两种。

SOE的站内分辨率,是指在同一子站(RTU)内,顺序发生一串事件后,两事件间能够辨认的最小时间。SOE的站内分辩率一般要求小于5ms。其分辨率的大小取决于子站的时钟精度和获取事件的方法,这是对子站的性能要求。

SOE的站间分辨率,是指各子站(RTU)之间顺序发生一串事件后,两事件间能够分辨的最小时间,这取决于系统时钟的误差及通道延迟的计量误差等。SOE的站间分辨率一般要求小于10ms,这是对整个自动化系统的性能要求。

(三)系统时钟校对

配电子站(FTU)间SOE分辨率是一项系统指标,它要求各子站/FTU的时钟与高度中心的时钟严格同步。目前,采取的措施有:

用全球定位系统GPS提供的时间频率同步对时,有效的保证SOE分辨率指标。这种方法需要在各站的站间点安放GPS接收机、天线及放大器,并通过通信口和子站等相连。

采用软件对时,SC1801、CDT、DNP、IEC104、IEC101等通信规约提供了软件对时手段。软件对时由于受到通信速率的影响,需要采取修正措施。采用软件对时的方法不需要增加硬件设备。

(四)自恢复和自检测

配电子站、FTU,DTU等作为配电自动化的数据采集单元,必须确保保持持续稳定地完成和SCADA的通信,上报当前采集情况并接收主站系统下达的各项命令。但子站、FTU,DTU处于一个具有强大电磁干扰“跑飞’或通信瞬时中断等异常情况,若不加特殊处理,均有可能造成子站、FTU死机,因此要求子站、FTU,DTU在遇到上述情况时,要在较短的时间内自动恢复,重新开始执行程序。

(五)通信功能

通信要求子站、FTU,DTU能将采集到的信息上报并接受上一级设备的命令。通信应具有支持多种规约及多种通信信道的功能。

(六)故障检测功能应具有故障信号捕捉能力,并具备故障区域的定位、隔离和非故障区域恢复供电能力。

2.3 配电子站

配电子站的主要功能是负责管理其附近的环网柜、开闭所等配电站端监控设备,完成数据采集、当地监控等功能、将实时数据处理后转发至配电主站,并具备馈线监控的扩展功能。

2.4 配电主站

配电主站主要实现配网控制中心的各种监视、控制、管理功能。包括配电SCADA功能,各种数据量的采集、数据传输、数据加工、控制操作、事件报告等基本功能;地理信息系统(GIS)、各中高级应用软件(PAS)和需方管理功能。

第3章鼓楼区配电自动化系统总体设计

3.1 建设对象及现状分析

鼓楼供电公司系福州供电公司所辖的区级供电公司,鼓楼公司实施配网自动化项目的范围为鼓楼区供电公司城区供电区域,鼓楼城区主要由铜盘变、福飞变2座变电所供电,鼓山变与铜盘变电所天峰线实现联络,本次建设的对象涉及10KV线路共5条。其中铜盘变电所提供3条,分别为左海线、省军区线、天峰线;福飞变电所提供1条,为屏山公园线路:鼓山变电所提供一条,为鼓岭站线。形成1个手拉手及一个三电源网。

10KV配电线路均为架空线路,线路间存在一定的联络关系原联络开关都为油开关。因此,本方案根据负荷的重要程度和数量对原分段进行调整并增加新的分段,原油开关更换为真空配电自动化开关。

3.2 总体建设方案

根据鼓楼区线路的实际情况和公司对配电管理的实际需求,考虑建设较完整的配网自动化系统,由馈线自动化、管理主站、通信系统(光纤通信)和配电变压器监测(初步为10台)等构成,并考虑将来的发展。采用保护型FTU断路器方案;沿线路敷设通信光缆组成双环自愈网接入配网主站;在局大楼设立配调主站,配调主站按照配调一体化的模式进行设计,同时预留向其它信息系统发布配网信息的功能。

3.3 实施规划

结合鼓楼公司的实际情况,鼓楼区配电自动化系统工程可采取总体统一规划、分期分片实施的方式进行。

一期工程首先实施5条10KV线路的馈线自动化,实现该供电区域馈电线路的故障自动定位、隔离等。建设完整的SCADA系统,配电网高级应用功能,同时实现部分的配电变压器监测(30台)。

二期可考虑向其他供电区域扩展,实施全区“配电调度及馈线自动化”,实现全区配电网络的监控调度自动化,同时完成馈电线路的故障定位、隔离和非故障区段的自动恢复供电。因主要负荷均在支线,故二期可考虑对部分支线进行系统建设。另GIS、其他配电变压器的监测以及大用户表的远程集抄等均放在二期进行建设。

3.4 技术依据

本技术方案主要依据(但不限于):

IEC60870-5-101

IEC60870-5-104

IEC61968

DNP3.0

DL/T451-1991远动设备传输规约

《地区级电网调度自动化系统功能规范》

《配电系统自动化规划设计导则》

《配网自动化技术规范》

《配电自动化及管理系统功能规范》

《国家电网公司城市电网自动化及通信系统技术导则》

3.5 系统设计计划达到的主要技术指标

一、系统容量指标

系统的设计容量为:

可接入子站数256

可接入工作站数不限

终端数65536

模拟量655360

数字量655360

控制量655360

虚拟量不限

转发量不限

事故追忆不限

历史数据保存周期≧2年

二、系统可靠性指标

系统平均无故障时间(MTBF)>50000小时

系统可用率>99.99%

遥控正确率100%

遥信正确率>99.99%

网络负荷率<25%

计算机CPU负荷率:电网正常时任意30分钟内平均小于30%;电网事故时10秒内小于60%。

三、系统实时性指标

遥测变化传输时间<5秒

遥信变化传输时间<3秒

事故变位报警响应时间<5秒

画面调用时间<2秒

系统数据刷新<5秒

命令响应时间≦3秒

事故推画面时间≦2秒

主、备机切换时间<30秒

SOE分辨率<5毫秒

系统对时误差<10毫秒

四、FTU性能指标

(一)环境参数

工作温度:-40——85度(D级)

工作湿度:5-95%

使用高度:<1000m,符合DL478

(二)电气参数

交流电流:5A、1A,功率消耗1 VA/相

交流电压:100V,功率消耗0.5VA/相

适用频率:50HZ

直流电源:24V

功率消耗:< l0W

(三)技术指标

动作速度:<25ms

接点容量:长期通过电流8A,切断电流0.3A(无保持条件下)

线路长度:65km

过载能力:电流回路:2倍长期,10倍长期,40倍长期

电压回路:1.2倍长期

保护装置:电流<3%,电压<1%,角度<30度接点开入:< 2ms 测量装置:电流0.2级,电压0.5级

五、TTU性能指标

(一)环境参数

工作温度:-40-80度

工作湿度:5-95%

(二)电气参数

电源:220V(AC)

频率:50HZ

功耗:<15W

CT输入:5A

PT输入:220V

(三)技术指标

电流测量精度:0.2级

电压测量精度:0.5级

电量测量精度:1级

第4章鼓楼区配电自动化系统工程应用与实施

4.1 设计原则

一、配网自动化系统设计应在配电网规划的基础上,根据当地的电网结构、负荷密度、用户性质等,因地制宜地选择方案及设备。

二、实施配网自动化应优先考虑重要用户多、负荷密度高、线路供电半径合理、具备互连条件和用户对供电可靠性要求较高的区域。

三、对于未具备互连条件的配电网,可按就地控制方式实施。

四、配网自动化系统必须首先实现配电网监控功能,条件具备时可以扩展管理功能。

五、配网自动化系统主站宜与调度自动化系统二体化设计,规模较大的电网可统一规划、分别建设。调度自动化系统尚未建设,不应先行建设配网自动化系统。新建或改造调度自动化系统应综合考虑配网自动化需求。

六、配网自动化通信建设应与调度自动化通信、电能量采集通信等相结合,并留有裕量。

4.2 规划方案

一、总体规划

(一)完整的配网自动化系统

结合鼓楼区城区配电网络实际和近期改造计划,城区配网自动化系统总体方案如图所示,本期工程选择三座变电所的四条馈线实施配网自动化,采用保护型FTU 的断路器方案;沿线路敷设通信光缆组成双环自愈网接入配网主站;在局大楼设立配调主站,配调主站按照配调一体化的模式进行设计,同时预留向其它信息系统发布配网信息的功能。

图4-1 系统总体方案图

系统采用三层模式,配置配电主站、配电子站和配电终端三层,是完整的配电自动化系统模式。

配电主站是配电自动化系统的控制和管理中心,主要完成对整个配网系统的实时数据、设备信息、电量信息、用户信息等进行汇总、人机交互、分析管理、与其它系统的信息共享以及FA等功能。配电主站也可以作为区域控制中心,作为上级主站的一个节点与上级主站联网,与上级主站进行信息交换和共享。

配电子站是配电自动化系统的中间环节,在配电主站与配电终端(FTU、TTU 等)之间,实现遥测、遥信、遥控等数据的收集及转发,完成所辖区域的故障识别、故障隔离和恢复供电即FA功能。配电子站一般放在变电所,可以与变电所的RTU 通信,通过RTU,采集出线开关的状态信息、保护信息和电量等信息,为馈线自动化提供判断依据。

配电终端是配电自动化系统数据采集和控制执行设备,具有遥测、遥信、遥控、数据远传等功能。配电终端包括FTU、DTU、TTU等。FTU、DTU除了正常远动

功能外,还具有故障检测功能,并将故障信息送往子站和主站,与配电子站和配电主站一起,实现馈线自动化功能。配变的信息由TTU采集,TTU利用GPRS模块通过移动公司数据网,将数据送往配电子站或配电主站。

图4-2 系统结构示意图

(二)与区公司调度自动化配合方案

考虑到鼓楼供电公司原有调度自动化系统为福州大学开发的调度自动化系统,主站系统也可采用福州大学系统,从而节约建设投资。

此种方案在变电所可不设主站,线路上所有光modem都通过通信线路连入变电所多串口卡,然后通过调度自动化的通信信道连入其前置机,通过规约转换,在调度自动化系统平台上完成馈线的监控。如图4-3:

图4-3 与公司调度自动化系统配合方案示意图

这种方式需解决以下主要问题:

1、保护定值的下发问题

在现有调度自动化系统中,无对应FTU定值的下发,需与开发厂家协商增加此种功能;

2、协议的转换问题

配网自动化系统的组成和作用

配网自动化系统的组成和作用 中文摘要:配网自动化是一个庞大复杂的综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从而保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配网自动化是一个统一的整体。配网自动化系统采用分层分布式结构,配电主站层、配电子站层、配电终端层。其系统内部分为硬件系统和软件系统。其系统的作用大致分为九个方面:配网SCADA;对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能;无功/电压控制,配网潮流分析计算;网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构);负荷控制与管理;远方抄表、电量电价分析、自动计费和管理的研究;GIS/AM/FM的联网、应用与开发;DMS与EMS的联网及数据共享;DMS与MIS的联网及数据共享。 日本语摘要:配網は大きな复雑なのは自动化システムプロジェクトの高い総合的な电力企业の中で、すべて配电システムに関するデータ流制御機能を備えている。ユーザーさんの供給を保証し、品质、サービス向上を减らす運行料金の観点からは、さらに網の自动化の全体の画一的。配网自动化システムを采用し配电主站构造になって、ファクトライズド?パワー?アーキテクチャ支援が立って、配电层、配電子機器だったという。そのシステム内部はハードウエアシステムやソフトウエアシステム。そのシステムの作用は大きく分けて九方面です。 前言 配电自动化系统,亦称配电管理系统(DMS)或配电自动化/需求方管理系统(DA/DSM),是包括110/10kV变电所的10kV馈线,开闭所、二次配电站和用户

在内的配电系统的整体数字自动化与能源管理系统,通过这一系统来完成对配电同一用户(尤其是城市电网—用户)的集中监视、优化运行控制与管理,达到高可靠性、高质量的供电,降低供电成本和为广大用户提供优质服务的目的。 配网自动化系统是利用了现代电子技术、计算机和网络技术及现代通信技术,将配电网数据和用户数据、电力网结构和地理图形进行信息综合,构成完整的自动化系统,实现配网及其设备正常运行和事故状态下的智能化监测、保护和控制。 正文 1、配网自动化系统的结构 配网自动化系统采用分层分布式结构,一般情况分为三层:配电主站层、配

浅谈配电网自动化系统建设以及实施中应注意的问题

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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

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。 1 配电网自动化的特点和要求 1.1 终端设备工作环境 对于输电网自动化系统的终端设备,一般安装在变电站里,运行环境温度在0℃至55℃范围,但是配电网自动化系统中,有大量的终端设备是安装在室外的,满足设备运行性能指标要求的环境温度在-25℃至65℃范围,湿度要求为95%。此外,还要满足防风雨、散热、防雷电等技术要求。 1.2可靠性 对于配电网自动化系统中的终端设备进行远方控制非常频繁,因此对其可靠性要求很高。 1.3 组网 配电网自动化系统的测控对象为进线变电站、配电变电所、10kV开闭所、分段开关、并联补偿电容器用户电能表和重要负荷等,因此站点一般会有成百上千甚至上万个之多。在这种条件下,不仅对系统的组织带来较大的困难,而且在配电网自动化中心的计算机上处理的信息量也十分庞大。 1.4配套 需要与配电网的改造配套进行,例如配电网环网化、配电线分段化等。没有配电网的科学拓扑结构,配电网自动化的系统、组织方式也难以确定。 2 配电自动化的发展现状 2.1 基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段 主要设备为重合器和分段器等,不需要建设通信网络和计算机系统,其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。这一阶段的配电自动化系统局限在自动重合器和备用电源自动投入装置自动化程度较低,具体表现在:第一,仅在故障时起作用,正常运行时不能起监控作用,不能优化运行方式;第二,调整运行方式后,需要到现场修改定值;第三,恢复健全区域供电时,无法采取安全和最佳措施;第四,隔离故障时需要经过多次重合,对设备冲击很大。

10kV配电网自动化系统设计分析

10kV配电网自动化系统设计分析 发表时间:2018-08-02T14:37:48.450Z 来源:《电力设备》2018年第10期作者:严庆龙 [导读] 摘要:10kV配网自动化配电系统设计已经逐渐发展成为电力系统运行中比较重要的组成部分,它采用现代电子技术、通讯技术及计算机网络技术来实现配电系统的正常运行,并对各部分系统的运行进行监测和管理,有效的提高了10kV配网自动化配电系统的运行效率,推动了电力系统的发展。 (国网四川省电力公司泸州市纳溪供电分公司) 摘要:10kV配网自动化配电系统设计已经逐渐发展成为电力系统运行中比较重要的组成部分,它采用现代电子技术、通讯技术及计算机网络技术来实现配电系统的正常运行,并对各部分系统的运行进行监测和管理,有效的提高了10kV配网自动化配电系统的运行效率,推动了电力系统的发展。 关键词:10kV配网自动化;配电系统;设计探究 1、10kV配网自动化中配电系统设计分析 1.1配电网主站 在10kV配网自动化中,配电网主站是其中较为核心的组成部分,其一般负责电网运行动态监测、配电网数据采集、人机交互、远距离电网控制、事故图形显示、故障处理顺序记录、电网数据采集、防止失误造成的闭锁、电网信息表格打印、故障报警、故障重播、配电通信网络工况监视、在线对配电终端管理等功能,而且还能够实现与生产管理系统、高级别电网协调自动化系统相关GIS平台进行连接,有效的构建了配电网拓扑模型,实现了对10kV配网网运行状态的分析。 1.2配网子站系统 主要分为监控功能型和通信汇集型子站。监控功能型子站一般负责对辖区内所涉及到的配电终端数据进行采集、处理、控制和应用;通信汇集型子站主要负责对辖区内所涉及到的配电终端的的相关数据进行汇集、处理、转发。实际上,通信汇集型子站所具有的功能包括:终端数据的处理、汇集与转发;终端通信异常的有效检测和上报;远程通信;远程维护和自诊断。而监控功能型子站所具有的功能包括:通信汇集型子站的所有功能;对所辖区域内出现的配电线路故障进行自动判断、隔离,并确保非故障区域的正常供电。 1.3配电终端 在10kV配网自动化中配电系统中,配电终端一般在电网开关、变电站、变压器、环网柜、配电工作、柱上开关、配电线路等环节得到了广泛的应用。根据不同的使用方式可以将其划分为站所终端(DTU)、馈线终端(FTU)、故障指示器、配变终端(TTU)等部分。另外,10kV配网自动化中的配电终端所具备的主要作用是借助自动化综合装置、远动装置(RTU)、重合闸控制器等来进行配电系统的正常运行。配电终端系统的基本功能是:借助模块设计可以提高其扩展性能;对电网运行过程中所涉及到的相关数据进行采集,对故障进行记录、故障设备的诊断维护、实时通讯等功能。 1.4通信系统 10kV配网自动化中所采用的通信方案主要包括主站对现场单元、主站对子站、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通行。目前,在我国应用比较多的10kV配网自动化通行方案一般是主站对子站、主站对现场单元。在10kV配网自动化中,通信系统是一项比较重要的部分,由于使用条件不同、区域不同,可以选择的通信方案就不同,常见的通信方案有:光纤、有线电缆、电力载波、微波等。但实际上,借助混合通信方案是较为实际的。 2、10kV配网自动化中存在的问题 2.1过于追求片面,对核心功能和价值给予忽视。为了更好的提升配网自动化水平,只构建了较为理想的网架系统,但是缺乏统一细致的规划,从而导致后期的应用效果不理想。对故障的处理和恢复功能追求较为狭隘,无法得到有效的推广。10kV配网自动化系统,只能对少数馈线的自动化给予解决,无法保证使用方的基本利益。当配网处于负荷高度集中状态时,会导致其运行环境较为复杂,对其可靠性提出了较高的要求。 2.210kV配网自动化配电系统中的技术问题。常见的技术问题有网络平台及通信方式的选择问题、系统及设备的可靠性问题、操作电源和控制电源的提取问题等。实际上,10kV配网自动化系统在对站端设备进行安装的过程中,经常会遇到较为恶劣的运行环境,从而电子设备极易受到破损,10kV开关操作电源和控制电源具有较大的提取难度。10kV配网自动化一般采用了多种通信方式,致使其具有较低的通信可靠性。 2.310kV配网自动化设计与建设问题。(1)在进行配网自动化设计选择过程中,往往是根据专业的配网自动化设计公司来进行主站、设备、通信、管理模式等的选择。(2)10kV配网自动化是一个复杂的工程,但是运行管理工作跟不上,工作职责不确定,导致数据维护工作薄弱,无法确保其正常的运行。 3、提高10kV配网自动化配电系统设计的对策 3.110kV配网自动化是一项系统工程,需要设计多个部门的参与,而且投资费用比较大,所以要提前做好10kV配网自动化的设计与规划,尽可能与当地配电网的发展规划结合在一起,制定详细的实施计划,最好分期分批实施,整体考虑。另外,还需要考虑供电局的实际需要,我国目前的配网自动化系统最好保证技术上统一平台,配(网)调(度)统一设计、经济上节约资金、管理上易于维护,从而为我国电力行业的发展提供良好的借鉴。 3.2在10kV配网自动化配电系统设计过程中,对于户外环境下运行的配电线路设备,需要提高配电终端设备、开关设备等的质量要求,同时还需要认真考虑低温和高温工作、雷击过电压、风沙、振动、雨淋和潮湿、腐蚀、电磁干扰等所产生的影响。在电子设备的设计、开关的外绝缘材料、元器件的筛选等也要对其性价比进行全方位的考虑。 3.3在10kV配网自动化系统中,要保证站端设备的远方控制频率高于输电网自动化系统,此时就要求10kV配网自动化中所采用的站端设备具有较高的安全性和可靠性。在实施配网自动化后,不仅可以有效的降低工作人员的工作强度,提高其工作效率,而且还能使工作人员对相关设备的运行情况有个全方位的了解和掌握,从而为供电企业创造更好的社会效益和经济效益。 4结束语 综上所述,在10kV配网自动化配电系统设计过程中,针对各个环节进行科学、有效的设计,这样不仅可以保证配电运行的安全可靠

《配电网和配电自动化系统》作业题

作业: 1. 配电网分为哪几个部分,每一部分各有什么特点。 2. 配电网和输电网的分界点在什么地方,对配电网的稳态分析,上级电网可以简化等值为什电路。 3. 什么是短路容量,用户侧短路容量大小对用户配电网的有何影响。 4. 一般配电网环网设计、辐射运行,解释其道理。 5. 中压配电馈线的电气接线有哪几种?各有什么特点。 6. 描述GIS系统在配电管理系统中的作用。 7. 描述典型的调度主站有哪些主要设备,计算机网络结构的形式,及各台计算机的作用。 8. 配电网的定义是什么,配电网中包括那些设施、设备。 9. 什么是配电馈线的手拉手接线,什么是三分段三联络接线? 10.简述什么是环网柜,环网柜的用途是什么? 11. 简述什么是开闭所。开闭所常用的主接线有哪几种,各有什么特点。 11. 典型三层配电自动化系统是哪三层,各层的作用是什么? 12. 解释遥测、遥信、遥控、遥调的概念。 13. 什么是SCADA系统,SCADA系统的一般结构分为哪几个层次,其基本功能是什么? 14. 配电管理系统分为哪些部分,各部分的作用是什么。 15. FTU、TTU、DTU各是什么装置,有什么功能? 16. IED有什么特征?试列出几个电力系统用的IED装置的名称。 17.实施配电自动化的难点是什么? 18. 为什么说配电自动化技术是一门发展中的技术。 19.我国调度系统分为哪五级?给出其调度范围? 20. 典型的调度主站采用什么网络形式,有那些主要设备,用途是什么? 21. 调度主站软件由哪几部分构成? 22.解释E1 2M的由来。 第二章 1.当前分布式调度主站分为哪两类,有哪些设备,设备作用是什么?

建筑工程自动化供配电系统的设计及实践

建筑工程自动化供配电系统的设计及实践 摘要:随着社会的不断进步,计算机技术和自动化技术得到了飞速的发展,这 些发展势必会对建筑供配电系统的自动化发展带来技术上面的革新。我国在供配 电的自动化发展道路上还有很长的路要走,需要不断的创新发展,为人民的生活 提供更为稳定、可靠和完善的供配电系统。 关键词:建筑工程;自动化;供配电系统;设计 一、建筑供配电自动化系统的设计要求 自动化的建筑物供配电系统是经过实践检验的满足人民日益增长的对于建筑 供配电质量要求的一门全新技术。基于现阶段的实际情况,我们对于建筑物供配 电自动化系统的设计要求主要分为5个方面,分别是自动化无人操作能力、较强 的系统保护与协调能力、较强的抗干扰能力、良好的适应于扩展能力以及可靠地 远程通信功能,下面将对着5个基本方面的设计要求作简要阐述。就自动化无人 操作而言,在建筑物供配电设计中我们的首要目标是要放在自动化上,简单来说 就是要满足在无人条件下自动化系统能够按照设计人员事先设计好的程序完成相 应的工作,这个功能的实现需要系统具有把实时检测到的信息通过一定形式的转 换形成相应的命令,从而指挥各个电气设备做出相应的反应,实现自动化控制; 就系统保护与协调能力而言,建筑物供配电自动化系统技术含量高,供配电系统 的正常运行依赖于系统的稳定性,需要我们在设计时采取相应措施保障系统的安全,对于自动化系统安全而言,最大的威胁来源于突发性断电,因此我们在设计 时应该考虑加强继电保护环节实现系统的相对独立性,保障系统安全;就抗干扰 能力而言,自动化系统在运行过程中可能遇到来自系统内部和系统外部的各种干扰,因此我们在设计时就应该事先考虑好这些问题出现的情况,对于系统内部干 扰问题,我们可以通过尽可能的保障内部各个系统的相对独立性解决相应的问题,对于系统外部问题,我们只有在设计时预留一定程度的抗干扰能力解决问题;对 于适应与扩展能力而言,建筑物配电自动化系统需要基于实际情况做出适应性设计,并能够满足配电系统后期的发展需要。 二、建筑工程自动化供配电系统的设计 1、系统的基本组成 自动化供配电系统采用基于双以太网的分层分布式监控模式。它包括监控中心、间隔层和站级层。间隔层通过通信网络直接连接一次设备,然后基于以太网 对电能信息进行收集,同时对相关信息进行传输。连接着智能电子仪表经总线的 间隔层可以满足站级层的通信需要,柴油发电机、变压器、直流系统以及冷水机 组起动柜直接与站级层通信。站级层设备为工业级MCU,站级层集中采集电力设 备的运行参数以及在运行中发生的事件信息,然后将这些参数和信息传输至监控 中心的通信管理机中,并接收和执行监控主机的控制指令。 2、变电所自动化 建筑工程变电站综合自动化系统主要分为集中式系统和分层分布式系统两类。集中式系统(见图1)是保护和监控彼此独立,各自有一套数据采样、计算系统,通过通信网络连接。分层分布式系统(见图2)是按回路设计保护、监控、数据 采集等功能,各回路间通过网络与主机连接。 3、配电网自动化 配网自动化应建立在信息化的基础上,将配电系统在线数据和离线数据、配 电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系

浅谈配电网自动化系统

浅谈配电网自动化系统 发表时间:2017-09-21T10:33:02.267Z 来源:《电力设备》2017年第13期作者:吕行 [导读] 摘要:随着世界经济的快速发展,人口越来越多,能源的需求量也在逐渐上涨,环境问题也日益严峻,实现可持续发展成为社会的核心问题,调整和优化能源结构给电力工业转型发展提供了支持。 (河北省东光县供电有限责任公司河北 061600) 摘要:随着世界经济的快速发展,人口越来越多,能源的需求量也在逐渐上涨,环境问题也日益严峻,实现可持续发展成为社会的核心问题,调整和优化能源结构给电力工业转型发展提供了支持。各国纷纷采取有效措施努力实现电力转型,配电网的自动化就成为各国的共同选择。本文主要就配电网自动化系统的应用内容进行了简要的分析。 关键词:配电网;自动化系统 人们在安全用电的同时,更关注电力供应的质量,要想保证电力稳定安全供应,则需要通过良好的技术配合,实现稳定供电、安全用电。配电网自动化是整个电网运行中的关键技术,是对配电网上设备实施远程监控的一类集成管理系统,这类技术主要依靠计算机和通信技术来实现,是时代发展的必然,能够满足人们生活及生产,是全新的电力应用技术。 一、配电网自动化系统研究基应用意义分析 长期以来由于配电网的建设、投资相对滞后于主网,自动化水平低等一系列问题,导致供电可靠性成为了配电网的“软肋”。世界各国都有这个问题,在我国这一问题更为突出。据统计,排除电力供应短缺因素,占我国停电时间百分之九十五以上的停电事故与大部分的电力损耗都发生在配电网环节。配网自动化(DADistribution Automation)是以配网自动化主站系统为核心,多种通讯方式与计算机应用技术为基础,实现对变电站、开闭站、配电子站、终端、一次网架的实时、集中监视控制与各种信息的综合利用,起到了对配网调度运行管理工作的支持作用。通过配网自动化建设可有效的实现配电网供电能力、可靠性、质量、经济运行能力等方面的提高。同时一个高效的配网自动化系统也为智能电网的实现奠定了坚实的基础,随着国家电网公司积极开展建设智能电网工作的的同时,配网自动化也被注入了新的内涵:即“基于现有网络框架与设备基础,建设具备对配电网实时监控、信息交互、支持分布式电源、电动汽车充电站接入与控制功能,能够与主网、用户进行良好开放的互动、适应坚强智能配电网建设与发展的新型配网自动化系统”的总体要求。在建设智能电网的新形势下,配网自动化新的建设目标、发展理念、实现模式得以提出、探索、实践。 二、配电网自动化原理 配电网实现自动化,是现代电网建设的主要内容,要想实现全面自动化,则需要在线路、用户、变电站配电、管理自动化四个方面入手,才能从根本上实现自动格式,保证电网功能的有效发挥。电网线路自动化有着强大的功能,能够快速收集整理相关数据,对数据进行有效的监控与分析,最终能够快速对故障进行精准定位,找到故障区域,通过系统自动处理,确保恢复供电,这是一种无功补偿自动投切控制的功能。通过科学有效的线路自动化,能够有效减少维护投入,使资金使用更加科学合理,节省费用、保证质量。用户自动化能够建立起精准的用户数据库,对用户进行精确管理,通过对用户的分类,提升工作效率,减少人力投入,解放人工劳动。变电站自动化与计算机相结合,主要通过良好的控制和信息处理,实现全网网络操作,实现全网、全天对电站的监控管理,及时发现问题、解决问题,变电站数字化和集成化建设,全面提高了电站运行效率,保证经济效益的实现。管理自动化是针对电网运行而言的全域概念,通过与计算机和通信设备联网,确保网络自动化管理模式的实现,通过集中和分层两种管理方式,全面实现了对信息的采集,建立起良好的管理系统,实现配电资源与用户的直接对接,为了保证精细化管理,还可以通过分层式管理模式,做好自动化管理控制,确保配电网络多级主站控制,推动电力系统网络化建设发展。 三、配电网自动化应用需求 1、配电自动化主站功能需求 第一,配电SCADA功能。(1)数据采集。应能采集配电线路上所有开关设备的位置信息和跌落保险的通断信息;应能对配电线路上所有开关设备(不含刀闸)进行远方操作;应能采集各分支线路、各配电变压器高压侧电流量,能采集各关键节点电压量。上述以外的各信息采集同主网自动化数据采集要求。(2)馈线故障处理。能够对配电线路故障点进行快速定位、隔离和非故障区域的恢复供电,能够自适应线路运行方式的变化。(3)其他功能:如数据处理、数据记录、操作与控制、智能告警分析、网络拓扑着色等同主网自动化相关功能要求。第二,配电网分析应用功能。(1)负荷转供。能够将受影响的负荷安全转至新电源点,提供包括转供路径、转供容量在内的负荷转供操作方案。(2)网络重构。在确保安全的前提下,能通过开关操作等方法改变配电线路运行方式,消除支路过载和电压越限,平衡馈线负荷,降低线损。(3)负荷预测。能够综合考虑历史、气象、节假日及特殊事件 等信息对6-20kV母线、区域配电网负荷进行预测,并给出指导性数据。(4)其他功能:如拓扑分析、状态估计、潮流计算和解合环分:析等同主网自动化相关功能要求。 2、配电自动化终端功能需求。 第一,馈线终端。应实现馈线段的模拟、开关量的采样,远传和接收远方控制命令。第二,配变终端。应实现配电变压器的模拟量、开关量监视。第三,站所终端。安装在开闭所、配电所以及环网柜等设备内,应实现这些设备的模拟量、开关量采集及控制。 3、配电自动化通信功能需求 各馈电线路上所有自动化终端所采集的信息,应先汇集到馈电线路母线所在厂站,再经各厂站至调度的通信路由传送到配电自动化主站。对于联络线,应确定合理的线路分界点。 四、配电网自动化系统的应用 1、提高了设备健康运行水平 配电网在实现自动化的改造过程中更新了设备,提高了抵御自然灾害的能力,进一步加强了电网的稳定性和运行的可靠性。在以后的发展过程中,要加强对设备的维护与检修,配电网自动化会更加适合未来经济的发展。 2、提高了线路安全性 配电网的自动化系统增加了视频监控功能,实现了同时遥控和监控开关状态的功能,监控可以及时发现故障出现的区域和问题,遥控可以确保操作的准确性,为供电的可靠性和稳定性奠定了基础,保证了线路的安全性。

智能配网自动化系统设计说明

智能配网自动化系统总体方案设计 摘要 目前,城市现有的配电网已经无法满足经济增长的需要,既不能适应分布式电源的大量接入,也不能满足人们对高供电可靠性的需求。因此,建设结构完善、技术领先、高效互动、灵活可靠的智能配电网是电网企业急需的战略部署。 本文依托某城市智能配电网建设改造工程,对城区智能配电网的规划和建设进行了系统地研究。本文通过分析核心区配电网的发展现状及存在的问题,有针对性地提出了核心区智能配电网的规划目标、建设与改造原则,重点从网架优化、设备改造、配网自动化系统、配网信息系统、配网通信系统、分布式电源接入等方面提出了配电网的具体方案设计。 关键词:智能电网,配电网,规划与建设,配网自动化系统

目录 摘要................................................................................................................................. I 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2选题背景与意义 (1) 1.3国外智能电网技术研究现状 (2) 1.4智能配电网的特征 (2) 1.5本文研究容 (3) 1.6本章容小结 (4) 第二章中心城区配电网现状分析 (4) 2.1 核心区配电网基本情况 (4) 2.2 网架和设备现状 (4) 2.2.1网架现状 (4) 2.2.2线路负载 (6) 2.2.3 配网设备现状 (7) 2.3配电自动化系统应用现状 (7) 2.3.1概况 (7) 2.3.2配网自动化主站系统 (8) 2.3.3配电子站和终端 (9) 2.4配电通信系统现状 (9) 2.5信息系统应用现状 (10) 2.6存在问题 (12) 2. 7本章小结 (13)

配电网自动化技术课程设计

《配电网自动化技术》 课程设计任务书 题目站控通信规约和通信管理机通信程序设计 学号专业班级 设计内容与要求1.背景 变电站自动化系统,普遍采用分布式的监视和控制系统。各类IED装置和通信管理机进行通信。通信管理机实现IED信息集结和控制命令的下达。 环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种重要的校验方式。编码简单且误判概率很低,在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。 2.设计内容和要求 设计用于实现IED和通信管理机的通信规约,规约采用召唤式应答规约,实现YC、YX、YK及SOE和越限信息的传送。用循环冗余校验码进行校验。每个IED YC量≤12个,YX量≤20。设计IED的通信程序 具体内容如下: 1)根据功能要求,确定传输的内容(命令)编码,在此基础上设计出 帧结构。 2)设计出每一类信息的传送帧格式。 3)根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。, 4)校验方式选用CRC-16校验方式。生成多项式g(x)=x16+x15+x5+1 5)用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。 6)设计主机规约传输和接收的程序流程,并画出流程图。 7)设计CRC校验子程序流程。 8)撰写设计报告。 起止时间2011 年12 月20 至2011 年12 月26日 指导教师签名年月日 系(教研室)主任签 名 年月日学生签名年月日

目录 一、意义及设计背景 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计内容和要求 (3) 四、设计内容分析 (4) 五、设计原理 (4) 1、召唤式应答规约 (4) 2、越限 (4) 3、遥测 (5) 4、遥信 (5) 5、遥控 (5) 6、SOE (5) 7、通信帧的格式 (5) 8、循环码校验 (6) 六、详细设计 (7) 1、功能码 (7) 2、下行报文帧结构设计,即主站对子站的命令。 (8) 3、上行报文帧结构设计,即子站对主站的响应。 (9) 4、全报文数据结构的设计 (12) 5、信息的传送原则 (12) 6、查表法 (13) 7、CRC表的产生 (15) 8、IED通信传输和接受的流程图 (16) 七、设计总结 (17) 参考文献: (18)

配电网自动化存在的问题及解决措施 樊涛

配电网自动化存在的问题及解决措施樊涛 发表时间:2019-03-12T11:22:04.093Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:樊涛[导读] 摘要:配电网自动化是对配电网上的所有设备进行实时远方监控以及协调的集成系统。 (国网江苏省电力有限公司灌南县供电分公司江苏连云港灌南 223500)摘要:配电网自动化是对配电网上的所有设备进行实时远方监控以及协调的集成系统。电力系统配电网自动化技术是指多种现代高科技在配电网自动化方面的应用,主要包括现代电子计算机技术、通信技术等等。近年来,我国电力系统自动化在多个方面都有迅速的发展,比如高压网路、发电厂等等。然而在配电网上是相当落后的。在我国城市化进程的不断加快的背景下,配电网供电质量的矛盾日益突出,所以想要 提高配电网供电质量,必须要进一步推进电力系统配电网自动化建设。 关键词:配电网;自动化;问题;解决措施 1概述配电网运行系统 1.1 配电网自动化主站系统 配电网自动化主站系统在配电网自动化系统是最顶层, 分别是配电网应用软件子系统DAS、配电SCADA主站系统以及配电故障诊断恢复等等。[1]想要更好的保证配电网自动化系统在投入运营之后, 能够满足相关的技术要求, 应该对配电网应用软件子系统DAS和配电网故障诊断恢复做联调测试。配电主站系统中的AM/GIS是获得、保存和分析电力设备的属性资料, 从而建立的信息化数据库管理系统。 1.2 配电网自动化终端系统 配电网自动化终端系统是应用于中低压电网的每种远方监测、控制单元的总称, 其关键功能是对开闭所、以及环网柜等进行有力的监控,从而实现FTU、TTU等各项功能、对故障的控制功能, 为配电网自动化主站系统提供更好的配合基础, 也为子站实现配网运行中的工况检测以及配电网故障中的非故障区域的修复, 创造一些技术条件。 2电力系统配电网中自动化技术应用的主要功能在电力系统中应用自动化技术具有重要作用, 能够有效促进配电网自动化的发展, 确保配电网能够朝着自动智能化的方向发展。通过自动化技术还能有效改善配电网的基本结构, 提高电网的基本供电能力。将自动化技术融入到电力系统配电网中, 能够对配电网进行全面监控,监控环节具有持续性与远程性, 能收集电网供配电环节中电流变化的数据, 还能促进数据信息之间的有效共享, 提高配电网基本监控成果。技术人员能够根据实际工作要求, 对配电网的基本运行情况进行查看, 找寻主要的安全问题, 便于配电网稳定运行。 在配电网的运行过程中, 要发挥出馈线自动化功能, 确保电力系统运行的安全性能够有效提升。在自动化系统运行中如果出现较多问题,通过检测系统能够发现问题, 然后根据问题提出应对措施。技术人员通过检测系统掌握问题的根源, 从而提高系统的安全性与稳定性, 降低各类故障威胁。在电力系统中应用自动化技术具有重要作用, 能够将电网运行中的各项数据进行收集, 提高数据应用的真实性, 便于配电网的自动化管理。比如可以根据实际运行要求, 设定停电自动化管理系统, 对获取的数据进行分类, 对故障的产生位置进行精确化定位, 确定停电基本范围, 确保各项维修操作稳定开展, 提高检修效率, 在最短时间内恢复供电。 3配电网自动化的现状分析 3.1配电网自动化建设认识不够 目前,我国电力企业对配电网自动化认识程度不够,导致很多企业投资人员没有正确认识自动化建设的重要性。配电网自动化建设在电力行业并没有获得统一协调认知,人们对于配电网建设的主要追求目标依然是投资回报。很多人认为,配电网自动化建设的回报率不高,且对建设技术、建设方法等要求很高,最终会降低企业经济利润。这种认识与想法非常片面,没有正确对待计算自动化技术和配电网经济效益回报之间的长久正比例关系。此外,我国政府相关部门并没有形成统一的配电网自动化建设体系与规章制度,经济市场中也没有规章制度可依,不利于配电网自动化建设的发展。 3.2配电网自动化功能设计不全面 很多城市进行配电网自动化建设,不仅是为了解决城市部分地区的用电需求,更重要的是合理调整与把控地区的电压。所以,城市大部分配电网建设中依然采取传统的配电建设模式,只有少数地区采用自动化建设模式。调查资料显示,很多城市电网系统的设计功能只有在大面积或者大范围停电时才会发挥其调控作用,部分停电或部分故障时无法充分发挥其调控与管理作用。虽然我国很多配电网自动化建设中都采取了各种各样的电力系统和建设方法,但是配电网系统的功能却比较单一或相似,无法很好地体现配电网自动化的调控与管理作用。 4配电网自动化技术的具体应用 4.1 DTS调度仿真防误系统 DTS调度仿真防误系统能够为配电网系统的调度工作发挥辅助作用, 可以避免调度操作的失误信息传达。操作系统的智能化使得主计算机的每一个命令以及具体操作过程都会在防误系统中呈现, 在传达信息存在错误的情况下, 防误系统会在第一时间发出警告, 引起工作人员的关注。然后相关工作人员会对警告发出的具体原因进行调度检查, 切实解决问题。此外, 工作人员可以在结合配电网实际情况的基础上利用仿真系统的模拟操作进行调度, 在减轻人员工作压力的同时实现整体操作的便捷。 4.2馈线自动化技术 馈线自动化技术作为一种综合智能系统, 能够对数据进行智能化运算, 实现对整个配电网系统的监控和检查, 还可以对电气设备的运转方式进行监察保护。在配电网系统中应用馈线自动化技术, 能够发现配电网工作中出现的故障问题, 节约维保人员的工作时间, 降低电气设备的维修成本。同时还具备地域定位能力, 可以精确的反映出发生故障的地域, 进而保证配电网系统故障的高效排除。馈线自动化技术容易受到外界条件的干扰, 因此, 目前在配电网系统中的应用还不是十分广泛。 4.3智能电网与电网调度自动化技术的应用 在计算机技术应用该过程中, 信息管理技术的应用范围较广, 实际应用价值较高。随着我国科学技术的快速发展, 当前信息管理技术与电力系统之间的融合度逐步提升, 通过二者之间的有效结合, 能够对电网运行环节进行有效控制, 确保电网朝着智能化的方向稳定发展。目前配电网自动化技术的有效研究主要是向电网调度自动化技术的方向发展, 对技术应用能够进行不同等级的划分, 不同等级的电网调度需要充分发挥出计算机的应用功能, 在电网调度系统中全面发挥计算机系统的应用价值, 对电网系统实施监控, 采集多项数据, 分析数据, 提高管理系统的运行效率与安全性。

浅析配网自动化系统在电网中的应用

浅析配网自动化系统在电网中的应用 发表时间:2016-02-15T16:04:42.530Z 来源:《电力设备》2015年7期供稿作者:刘广 [导读] 国网甘肃省电力公司榆中县城郊供电公司甘肃榆中配电主站从整体上对各配电子战进行监控,分析系统的运行状态,协调各子站、终端之间的关系,实现实时数据迅速更新和共享。 刘广 (国网甘肃省电力公司榆中县城郊供电公司甘肃榆中 730100) 摘要:本文简要介绍了配网自动化系统的概念,建设配网自动化系统的意义。详细阐述了系统构成,并结合配网自动化系统在电网中的应用,说明了配网自动化系统的优势与特点。 关键字:配网自动化;电网;供电可靠性 1 引言 配网自动化是指: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。 配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。其最终目的是为了提高供电可靠性和供电质量,缩短事故处理时间,减少停电范围,提高配电系统运行的经济性,降低运行维护费用,最大限度提高企业的经济效益,提高整个配电系统的管理水平和工作效率,改善为用户服务的水平。 2 配网自动化系统的结构组成 配网自动化系统采用分层分布式结构,一般情况分为三层:配电主站层、配电子站层、配电终端层。在系统的各个层面之间通过通信介质建立通信联系,进行信息交换,实现对整个配电网的最优管理。 2.1配电主站层 配电主站从整体上对各配电子战进行监控,分析系统的运行状态,协调各子站、终端之间的关系,实现实时数据迅速更新和共享。 配电网自动化系统可以在Unix平台、Windows2000环境、UNIX+Windows2000混合平台中运行。配网自动化系统通过采用通用的网络TCP/IP协议,商用Oracle关系数据库,C++、Java编程语言等,符合IEEE POSIX1003.0开放式标准,是一个完全开放的系统体系结构,充分保证了系统的开放性。 2.2配电子站层 配网监控子站是配网自动化系统的中间层,向上与配网主站等各个系统进行计算机通信,完成终端设备数据的集中和转发,可以实现遥测、遥信、遥控、当地监控即故障隔离等功能;并将实时数据中转到配电主站的通信处理机上。该层不仅和配电主站形成一个高速局域网,还与各配电终端形成一个数据通信网。 2.3配电终端层 配电终端层是整个系统的最底层,配网自动化终端包括安装在柱上的FTU、安装在配变上的TTU和安装于开闭所、配电站、环网单元的FTU等,主要完成对柱上开关、支线开关配电变压器、开闭所、配电室、开网开关、箱式变等各种现场信息的采集、监控并执行上级下发的控制命令的功能;并在必要时(通信中断时)执行本身赋予的网络重构中的就地智能化功能。 3 配网自动化系统在电网中的应用 3.1配网SCADA功能 是对市、区内10kV馈线上各个监测点(如分段开关、电容器开关、手拉手开关等)线路上运行参数进行遥测,对开关进行遥控,以便实现集中监控和实施配网自动化功能(DMS),配网SCADA是配网自动化的基础,是实现DMS的先决条件,它与地区调度系统的主要区别在于采用大量智能仪器分散放置在室外10kV线路的杆上,通过高可靠有效的数据通讯设备将它们同主站连在一起,再通过运行一整套DMS软件来实现所要达到的目标,因而总体来说配网自动化系统较电网调度自动化系统更为复杂。 3.2对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能: 这是一套对10kV馈线故障区段进行自动判别、隔离自动恢复供电的程序,分由变电所监控机来实现和由控制中心主控计算机来完成两种方案,所要达到的目标是在馈线发生故障后的数十秒钟内完成对故障线路区段的分离和完成部分的恢复供电,程序还应完成最佳供电路径的选择,以保证恢复供电后的电压水平和运行安全性。根据需要,可以开发故障点定位算法,以便快速确定故障点的具体位置。 3.3无功/电压控制,配网潮流分析计算: 开发适用于配电网的潮流计算方法,结合10kV馈线配置的电容器组实现电压/无功自动控制,以便提高电压合格率和降低配网网损。 3.4网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构): 在满足安全性的前提下,通过配网网络的最优潮流分析,确定出在各种条件下对应的最佳运行方式。 4 配网自动化的特点 几条或多条以变电站低压侧出线开关为起点的线路组成一个相对独立的电气环(或子网)。这种由10kV馈电线路组成的独立的电气环,在变电站中、低压侧母线汇合后,通过城区变电站就汇聚成为整个城市配电网络。配电自动化就是主要研究这一个个相对独立的电气环问题的。这个特定的电气环上有普通有柱状开关、刀闸,导线(电缆)、开闭所、环网柜、电缆分支箱、配电变压器等。配电自动化的建模原则、配电测控终端设备布点原则、信息采集原则、信息组织原则、馈线自动化控制原则、其他高级应用与分析原则都必须符合这样一个独立的“电气环”关系。 配网自动化系统相对于调度自动化系统,在电网测控技术方面有特殊的要求,除了满足一般测控要求外,还需要完成故障检出及故障自动隔离与快速恢复供电配电网普通使用的是负荷开关,不配置继电保护装置,一次设备本身不能自动切断故障电流,馈线自动化系统主要功能就是检出故障点,通过远方控制手段闭环完成故障隔离以实现快速恢复线路上非故障段的连续供电,实现提高供电可靠性。

10kV配电网自动化系统设计要点分析

10kV配电网自动化系统设计要点分析 发表时间:2019-07-30T09:35:51.563Z 来源:《防护工程》2019年8期作者:何志文[导读] 可以保证系统长期处于健康运行状态中,进一步推动了电力系统的发展。 广东稳峰电力科技有限公司 511500 摘要:现阶段,我国电力企业为了寻求新的发展,为电力用户提供更为优质的服务,正在积极的对各个环节进行更新,特别是强化了各个系统的优化设计。10kv配网自动化配电系统设计已经成为电力系统中不可缺失的重要内容,系统设计中借用了现代电子技术与计算机技术的优势,使得电力系统运行更加稳定性,同时系统运行还可以对各个部分运行状态进行监测和调整,可以保证系统长期处于健康运行状态中,进一步推动了电力系统的发展。 关键词:10 kV配电网;自动化系统设计;设计要点 引言 在城市配电网络建设中,10kv配电网自动化系统是不可缺失的重要内容,系统可以对用户提供所需求的电力能源,较大程度提升了配电网建设水平。电力企业想要实现可持续发展,就必须要强化配电网自动化建设,使配电网朝着智能化、先进化的方向发展。 1 10kv配电网自动化系统设计的重要性 电力系统运行的主要目的就是为了保证配电网络运行的安全性和稳定性,现代电力系统运行中必须要借助先进的信息技术对电力系统各个环节进行有效监督和控制。例如:绝缘系统与电力系统设备运行时限有着非常紧密联系,电力系统实际运行中电力设备的绝缘系统在众多因素影响下,绝缘系统会逐渐老化,对于电力系统中比较薄弱的部分非常容易出现绝缘故障问题,从而影响电力系统运行的稳定性。如果利用信息技术进行故障检测系统建设,就可以对设备运行状态进行检测,在故障问题发生前采取有效措施进行调整,使得电力系统可以长期处于安全稳定运行状态中。 配电监控终终端是10kv配电网自动化配电系统设计中非常关键的内容,该部分设计内容起到了决定性的作用,配电监控终端可以对开关进行控制,主要功能表现为以下几个方面,可以执行控制命令,对电力系统运行信息进行采集,诊断系统运行中存在的故障问题并在短时间内进行故障排除,同时还具备了通讯功能。 10kv配电网自动化系统设计与传统配电网系统涉及进行比较,10kv配电网自动化系统呈现出了智能化的特性,设计人员在设计中应用了智能化开关设备。智能开关最大的特性就是在没有通讯系统命令信号的支持下,智能开关也可以自动化的实现电网故障的自动化隔离,对故障进行诊断,并且保证电力系统恢复到正常运行状态。智能化开关还可以与通讯系统进行链接,利用系统主站和子站的控制单元对智能开关进行远程遥控。从以上内容中可以充分了解到,10kv配电网自动化系统加强了电力系统运行的安全性和稳定性,对于促进城市配电网发展有着积极影响。一定要不断的加强研究力度,不断提升10kv配电网自动化系统涉及水平,将现代10kv配电网自动化系统的优势充分发挥出来。 210kv配电网自动化系统设计要点 2.110kv配电网主站设计控制 配电网主站设计时10kv配电网自动化系统设计中的核心内容,配电网主站承担的重要责任为配电网运行状态动态化的监督,对电网运行数据进行收集和整理,避免失误情况导致闭锁情况出现,在配电网不良故障问题发生后可以及时进行警报信息的发布,还可以对故障进行重播处理,加强技术人员对系统故障的了解,便于日后工作中对故障问题进行预防。配电网主站还可以与生产管理系统等GIS平台进行有效联系,进行了配电网拓扑模型的建设,能够对配电网运行状态进行科学化的分析。需要注重的是,配电网主站是由特定的电网运行管理系统与配电SCADA所组建的,这一内容也是10kv配电网自动化系统设计中必须要严格控制的内容。 2.2配网子站系统 配网子站系统可以概括性的分为两部分,分别为监控功能型与通信汇集型子站。设计人员需要保证监控功能型子站可以对区域内所有配电终端数据进行收集和整理,并且对数据进行分析,对数据信息进行合理化的应用。要保障通信汇集型子站可以完成所有配电终端数据的转发工作,能够对对系统运行中的异常信号进行检测,并且将信号递交给中央控制中心,具备了远程通信的功能,在没有技术人员值守的情况下可以自动化的对故障进行诊断,并且完成系统运行的自我维护操作。监控功能型子站可以对故障进行自动化的判断,然后实现故障的隔离处理,避免在故障影响下区域出现断电情况,保证区域内电力能源供应的稳定性。 2.3配电终端设计 配电终端设计工作是较为复杂的,配电终端的应用范围较为广泛,不仅在变压器、变电站等部分有所应用,同时也应用于环网柜以及配电线路等环节。设计人员需要结合施工方式进行划分,将其划分为站所终端、馈线终端等部分。设计中一定要保证配电终端具备以下功能,首先要利用自动化综合装置的作用,结合运动装置的优势对配电网运行装填进行调控。利用模块设计使得配电终端系统的功能可以得到延伸,在电网系统运行阶段对众多系统运行数据进行收集和整理,然后将信息输入到信息库中,对故障产生进行有效记录,确定故障发生的位置以及对故障设备故障类型进行诊断,保证实时通讯功能的有效性。在设计中一定要注重设计的创新,设计人员不能固步自封,要及时吸收外界先进的技术理念,利用先进的理论和技术对设计方案进行优化和改良,保证配电终端设计的有效性和先进性。 2.4通信系统设计 通信系统设计时10kv配网自动化系统设计中必须要严格控制的内容,这一内容直接关系到系统运行的有效性。设计人员在设计方案制定过程中一定要综合性的考虑,通信方案必须要包括子站之间的通信、现场单元通信等等。现阶段,设计人员在设计中应用最为广泛的通信方案就是主站对应子站以及主站对应现场单元之间的通信。设计人员不能盲目性的确定通信方案,必须要结合通讯系统的使用条件以及区域特性,有针对性的设计通信方案。常见的通信方案有:光纤、有线电缆、电力载波、微波等。但实际上,借助混合通信方案是较为实际的。 3提高10kV配网自动化配电系统设计的对策

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