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配电网自动化全解

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配电网自动化全解

配电网自动化

配电自动化系统(DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统;其内容包括配电网数据采集与监视(SCADA 系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(DSM )几个部分。

一、配电网自动化的功能:(1)配电网实时数据采集与控制(SCADA )。通过终端设备和通信系统将配电网的实时状态传送到主站,在主站对配电网络进行远方监视和控制,与调度自动化类似,包括配电开关的状态、保护动作信息、运行数据等。

(2)提供主站控制方式下的馈线自动化功能。用于完成线路故障的快速定位、隔离和非故障区段的供电恢复,要求适用于各种复杂的网络。

(3)配电地理信息管理(AM/FM/GIS )。以地理图为背景对配电设备、配电网络进行分层次管理,包括查询、统计等。

(4)配电网应用分析(PAS)。对系统采集的运行数据进行分析计算,为调度员提供辅助决策,包括"网络拓扑、状态估计、潮流计算、无功优化、仿真培训等。配电网具有输电网不同的特点,因此配电网应用分析的算法与能量管理系统(EMS )有所不同。

(5)与其它应用系统(如MIS )接口。根据生产和管理的要求,配电主站系统需要与其它应用系统交换数据,给供电企业内部其它部门提供配电网信息。配网主站的建设应遵循统筹规划分步实施的原则,在规划时要考虑系统的安全可靠、实用和扩展性。

配电自动化的意义:在正常运行情况下,通过监视配网运行工况,优化配网的运行方式;当配网发生故障或异常运行时,迅速查处故障区段及异常情况,快速隔离故障区段,及时恢复非故障区段用户的供电,缩短对用户的停电时间,减少停电面积;根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平,改善供电质量,达到经济运行目的;合理控制用电负荷,从而提高设备利用率;自动抄表计费,保证抄表计费的及时和准确,提高了企业的经济效益和工作效率,并可为用户提供自动化的用电信息服务等。

二、配电网自动化的结构

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。

(1)配电管理系统

通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统,称为配电管理系统(DMS )。

配电管理系统是一个涉及供电企业运行管理、设备管理、用户服务等各个方面的计算机网络系统。以配电自动化实时环境、地理信息系统、综合性数据库系统等为基础,组成多个相对独立的应用功能子系统,包括配网自动化(DA )、配电工作管理(DWM )、故障投诉管理(TCM )、自动作图(AM)和设备管理(FM)、负荷管理(LM )、配网分析系统(DAS)等。以实现配电网的管理自动化,优化配网运行、提高供电可靠性、为用户提供优质服务。

主要功能:

1.配电自动化DA 实现配网的运行、监控、故障诊断、故障隔离与网络重构决策。

2.负荷管理LM

提供大用户负荷采集、控制功能。

3.故障投诉管理TCM

投诉电话处理、故障定位与恢复供电。

4.配网分

析系统DAS 网络建模与网络拓朴、状态估计、配网潮流、网损与压降分析、短路电流、电压/无功控制、负荷预测等;

5.配电工作管理DWM

6.配网运行工作、统计报表管理;配电设计、施工、检修管理。

7、图纸管理AM / FM / GIS 配电图纸管理系统是基于地理信息系统(GIS)的自动作图(AM) 和设备管理(FM) 系统。它把标明有各种电力设备和线路的街道地理位置作为配电网管理和维修电力设备以及寻找和排除设备故障的有力工具。

2) 馈线自动化

馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化,其内容可以归纳为两大方一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化;二是事故状态下的故障检

故障隔离、转移和恢复供电控制。

馈线自动化是配电网自动化的重要组成部分。 要实现馈线自动化, 需要合理的配电网结 构,具备环网供电的条件; 各环网开关、 负荷开关和街道配电站内开关的操作机构必须具有 远方操作功能;环网开关柜内必须具备可靠的开关操作电源和供

FTU 、通信设备用的工作 电源;具备可靠的、不受外界环境影响的通信系统。

馈线自动化在正常状态下, 实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、 电压 情况, 实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作。 在故障时获得故障记录, 并能自动判别 和隔离馈线故障区段, 迅速对非故障区域恢复供电。 其中故障定位、 隔离和自动恢复对提高 供电的可靠性和缩短非故障区的停电

时间有重要意义,这也是馈电自动化的一项主要功能。 1.

馈线运行状态监测:分为正常状态和事故状态监测。正常状态监测的量主要有电压幅 值、电流、有功功率、无功功率、功率因数等以及开关设备的运行状态。监测量是实时的, 监测设备一般称为馈线终端单元( FTU ) 。在有通讯设备时,这些量可以送到某一级配电

SCADA 系统;在没有通信设备时,可以选择某些可以保存或指示的量加以监测。配电网中 的监测点很多,应选择确有必要的监测点加以监测,以节省投资。

装有 FTU 的配电网, 同样可以完成事故状态下的监测。没有装设 FTU 的地点可装设故 障指示器,通常将其装在分支线路和大用户入口处, 具有一定的抗干扰能力和定时复位功能。 如果故障指示器有触点,也可以经过通信设备把故障信息送到某一级配电 SCADA 系统。

2. 馈线控制:利用配电网中可控设备(主要是开关设备)对馈线实行事故状态下和正常 运行时的控制。

3. 馈线的故障定位、 隔离和自动恢复供电: 这是馈线自动化的一个独特功能, 由断路器、 分段器所组成的系统, 能在馈线发生永久性故障时, 自动对故障进行定位, 通过开关设备的 顺序动作实现故障隔离; 在环网运行或环网结构但开环运行的配电网中实现负荷转供, 恢复 供电。 在发生瞬时性故障时,通常因切断故障电流后,故障自动消失,

可以由断路器自动重

合而恢复对负荷的供电。

( 3) 配电网图资地理信息系统 1、编辑维护功能 :该功能可分为图层编辑和数据编辑两部分,所谓图层编辑,即可以 在相应地图层上增加、删除、修改基本地理信息单元。如增加一条道路,一座建筑物等;所 谓数据编辑功能,即在 GIS 上增加、删除、修改电力设施的属性数据,如改变杆塔位置、

增加或删除

迅速对非故障区域恢复供电。

配电网自动化控制中

一条线路等,我公司的线路数据档案就是在该功能的基础上进行维护。

2、查询分析功能:可以在地图上查到高低压线路、配变、开关箱、电表箱等各种电力设施的位置,以及该电力设施的各种技术参数;可以按选定的要求,查询如配变型号、供电半径、导线规格而列出相应的线路或和配变的数据等。

3、调度SCADA 信息查询:通过接口,将调度SCADA 数据存入GIS 数据库,在GIS 平台上就可以看到类似于调度SCADA 系统画面,显示各条10KV 线路的所有实时遥测、遥信量,使调度SCADA 的该项功能,扩展到所有GIS10KV 线路上去。同时,在GIS 上可以查看某一线路的任意时段内的负荷曲线。另外,还具有负荷报警功能,即根据导线规格及定值确定的最大负荷电流,当线路电流大于设定值时,会出现红字报警。

4、电网故障定位功能:当电力用户出现故障或停电时,只要报出用户名,就可在GIS 上查出该用户的配变名称,以及配变在地图上的位置。同时列出控制该配变所在线路的隔离开关及断路器,为快速找到故障点,及时隔离故障创造条件。

5、停电范围显示:在GIS 上拉开断路器时,地图上由该断路器及单刀控制的线路的颜色由红色转为绿色,并列出所有停电的用户。

配电GIS 的基本结构框图

( 4) 需求侧管理

需求侧管理(DSM) 是指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过发电公司、电网公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。

DSM 的目标主要集中在电力和电量的改变上,一方面采取措施降低电网的峰荷时段的电力需求或增加电网的低谷时段的电力需求,以较少的新增装机容量达到系统的电力供需平衡;另一方面,采取措施节省或增加电力系统的发电量,在满足同样的能源服务的同时节约了社会总资源的耗费。从经济学的角度看,DSM 的目标就是将有限的电力资源最有效地加以利用,使社会效益最大化。在DSM 的规划实施过程中,不同地区的电网公司还有一些具体目标。如供电总成本最小、购电费用最小等目标。

DSM 的对象主要指电力用户的终端用能设备,以及与用电环境条件有关的设施。包括以下6 方面:1.用户终端的主要用电设备,如照明系统、空调系统、电动机系统、电热、电化学、冷藏、热水器等;2.可与电能相互替代的用能设备,如以燃气、燃油、燃煤、太阳能、沼气等作为动力的替代设备;3.与电能利用有关的余热回收,如热泵、热管、余热和余压发电

等;4.与用电有关的蓄能设备,如蒸汽蓄热器、热水蓄热器、电动汽车蓄电瓶等;5.自备发电厂,如自备背压式、抽汽式热电厂,以及燃气轮机电厂、柴油机电厂等;6.与用电有关的环境设施,如建筑物的保温、自然采光和自然采暖及遮阴等。

(5)远程自动抄表系统

自动抄表(AutomaticMeterReading-AMR )是指利用微电子和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据,将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。自动抄表技术使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦,避免了许多不必要的纠纷。准确而便捷的收费系统,不但能提高管理部门的工作效率,也适应现代用户对用水、用电、用气缴费的需求。

现在最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式,即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水、电、气表信号并进行数据处理、存储,各采集器之间采用总线制连接,最后连接至计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。系统一般分为四层次结构;现场采集器、服务器(区域管理器)、通信控制器、管理器中心,部分产品还

三、配电网自动化的实现案例

一个成功的配网自动化系统典范——美国长岛电力公司(LILCO)配网自动化系统。该公司从1994 年开始在GE-Harris 公司的支持下开始用850 个DART RTU 和无线数字电台组成了以配电网故障快速隔离和负荷转移为主的配网馈线自动化系统,在4 年内避免了595675 个用户的停电事故(根据美国事故统计标准,用户停电时间在 5 min 及以上时即为停电事

故),并因此获得了IEEE DA/DSM 大奖。

美国纽约长岛电力公司为100万人口提供服务,共有750 条馈线,其中绝大部分为架空线路,这些线路经常遭受雷击、冰雹飓风等影响而引起短路故障。通过对客户停电分析,一条主要线路的故障大约会引起2000 个客户停电。为了减少这些故障和提高供电可靠性,该公司除采取常规方法外,还实现了以配电网故障快速隔离和负荷转移为主的配网馈线自动化系统。整个系统大致经历了3 个阶段:自动分段、引入通信和SCADA 系统、非故障段自动恢复供电。图1 是该公司配网馈线自动化系统示意框图。

图1 配网馈线自动化示意框图

1自动分段算法实现

1.1故障检测算法

早在1980 年,长岛电力公司安装了400 多个带无线电控制的柱上开关,主要包括中压真空开关和电流互感器等设备。安装了这些设备之后,减少了故障时间,但故障发生频率没

有发生多大变化。为了进一步提高配网自动化系统的性能,需要有智能的远端馈线监控单元(FTU),能够检测负荷侧永久性故障和在变电站断路器闭锁之前断开负荷开关,以便实现自动分段的功能。长岛电力公司选择了GE-Harris 公司的配网馈线自动化专用设备DART RTU (F TU),它可以从开关的电流互感器、电压互感器交流二次侧直接接入,并控制执行相应程序规定的跳闸和重合命令。DART有一个故障检测算法,可以分别检测和区分出永久性故障、瞬时性故障、负荷过流这三个级别的故障。具体内容如下:

第1 级:当出现永久性故障时,离故障点电源侧最近的DART RTU检测到故障并按预置

程序控制DART所在断路器(重合器)跳闸,断路器一次或多次重合失败后,断路器(重合器)

跳闸闭锁切除故障,并由DART发出跳闸闭锁告警信号,要求组织检修以恢复对故障线路的供电。

第 2 级:当线路出现瞬时短路或接地故障时,离故障点电源侧最近的DART检测出故障,并按预置程序控制DART所在断路器(重合器)跳闸,断路器一次或多次重合成功后,切除故障恢复供电。同时DART发出跳闸、重合闸成功信号。被小动物或树枝引起接地或瞬间短路故障已清除,不影响供电,但仍需巡线查看现场是否有危险遗留物需清除。

第3 级:当线路过负荷,但尚不大影响线路安全运行的情况下,DART 检测到电流超过预置值,发出过负荷告警信号,以引起运行人员注意。

1.2自动分段算法

在故障检测算法的基础上,开发了一套FTU自动分段算法,没有通信网络也可以应用。

当线路发生故障时产生短路电流,使出线保护动作,变电站断路器跳闸,重合闸。如果为永久性故障,保护再次动作。FTU因检测到过流、失压的条件利用自动分段算法使流过故障电流的开关跳闸, 自动切断故障区域。然后变电站断路器再次重合闸,变电站和第一个分段开关之间的非故障段线路恢复供电,减少停电区域,实现故障线路的自动分段隔离(图2)。

T1—保护动作,断路器(重合器)跳闸时间;T2—重合闸时间;

T3—重合闸失败;T4—故障切除,断路器(重合器)再次重合闸恢复供电

图2 电源侧断路器(重合器)两次重合闸成功时序图

1.3应用效果

长岛电力公司安装了850个带有自动分段算法FTU 的开关之后,使受主要线路停电影响的客户数量减少了25%,即在1995 年1 月到1996 年6 月的18 个月内使240000 客户避免遭受停电事故的影响。

2SCADA系统实现

为了进一步发挥FTU的功能,并对FTU 进行遥控,实时监控配网数据,系统中安装了基于PC机的SCADA系统。这个系统是在基于和自动分段开关通信的基础上开发的,主站系统能够发遥控命令,并对开关进行控制。在这个系统中,计算机主站系统直接对FTU的信息采用DNP3.0 规约通过无线电进行通信,采取集中控制方式。SCADA系统提供电压、电流、

功率因素、负荷值和其他为最优化配电网络系统使用的实时量。在配电通信系统自动化中,长岛电力公司选用了无线数字电台通信。整个系统中,9 个月内共安装了850个无线数字电台和相配合的开关850 个。

3自动恢复算法实现

3.1 利用D200 通信前置机实现自动恢复算法

在经过上述FTU本身具有的自动分段功能实现和SCADA功能实现后,当许多条线路同时出现故障时(比如在雷击情况下),就会产生处理速度慢,故障处理效率低的问题。为了实现完整快速的配网自动化功能和对非故障区域进行自动恢复供电,新开发的自动恢复算法满足了上述需要。为了进一步提高系统性能,在系统中引进了通信前置机D200,提高了系统的

性能。具体为:

(1)D200 通过通信媒介和FTU通信(一般采用DNP3.0规约),另一方面D200和主站SCA DA进行通信,把FTU的数据传送至主站。在与RTU通信和主站通信,可采用不同的通信规约,D200可进行自动转换,为配网系统的通信时规约的兼容和系统的进一步扩充打下基础。

(2)自动恢复算法用梯形逻辑控制编程(PLC)在

D200 中运行,大大减少了自动恢复供电

的时间,据统计,采用这种方法进行非故障段自动恢复的时间在1 min 以内。

(3)D200 装置中有一个可由用户定义的实时数据库,可实现对FTU数据进行采集处理和控制,对主站不需要的数据量进行处理,这样减轻了主站的工作量,特别对FTU较多的配网系统,可大大提高系统的运行速度。

3.2 自动恢复供电算法

D200接收自动分段开关 FTU 中的失压和过流故障检测信息,同时还接收变电站断路器 状态信息和供电环路中与故障线路相连接的供电线路切换信息以及联络开关信息。 在基于上 述实时电压、电流、负荷、断路器状态、开关位置的基础上,自动恢复供电算法计算并报告 自动恢复供电后的各种实时数据。

图 3 中,当配网系统需要对非故障区域自动恢复供电时,通过分析各 FTU 送上来的 1 h 和 72 h 负荷最大值 (这两个参数由 FTU 提供)来判断正常侧线路是否有多余容量可带动 转移过来的负荷。当永久性故障发生在 A 段时, FTU 自动断开 SW1, 自动恢复系统在断开 S W2后,判断馈线 2的剩余容量是否大于 SW2的 1h 最大负荷值,如果大于这个容量,合上联 络开关 SW4; 如果馈线 2 的剩余容量只大于 SW3的 1h 最大负荷值,那么断开 SW3,再合上 联络开关 SW4;如果馈线 2的剩余容量小于 SW3的 1h 最大负荷值, 则不合联络开关 SW4。这 样就保证负荷转移不会引起非故障段的线路出现过负荷。 在实际系统中还设置不同季节的线 路容量许可值,以满足不同季节的用电特点。

自动恢复供电算法可以同时处理高达 12 条线路的自动恢复供电,但必须在开环运行的 环网中运行,每个环网中最多可有 7 个开关。

3.3 具体应用

在 SCADA 主站系统中, 操作者可以对每个供电环路网络设置自动化等级, 这些等级主要 包括:

(1) 手工操作: SCADA 系统将关闭 D200 中的自动恢复供电算法。操作者可完全进行遥控 操作,并对开关进行控制。

(2) 根据提示操作: D200 可以自动检测故障区域并在基于实时信息的基础上,在 SCADA 系统中作模拟显示并对需要做故障恢复的开关操作步骤进行显示。 假如操作者同意系统推荐 的操作方案,操作者可以“确认”通过 SCADA 对开关进行必须的操作。任何一步操作失败, 将退出故障恢复程序并把对环网的操作转入手工操作状态。

(3) 完全自动化:通过自动恢复供电算法,自动检测故障区域,通过切换开关对非故障 区域进行自动恢复供电。 所有自动的开关切换步骤均是基于实时信息基础上的, 不需要操作 人员介入。

3.4 应用效果 纽约长岛电力公司利用 DART RTU 和组成以配电网故障快速隔离和负荷转移为主的配网 馈线自动化系统之后,效果非常明显,图 4 是 1994~1998 年间该公司避免停电事故的用户

数目统计图。 由图可见, 累计趋势是随时间上升的, 这说明该配电网的运行安全性在逐年提 高。

在 1994 年由于停电的原因用户需要服务的时间间隔为 8.9 个月,到 1998 年用户需要服 务的时间间隔增加为 16.4 个月。在实现馈线自动化之前,也采用过各种提高电网可靠性的 方法,结果是因停电的原因用户需要服务的时间间隔只能从 8.9 个月提高到 12.5 个月;而 实现了馈线自动化之后,达到了 16.4 个月。

图 3 典型配电环网图

图4 实现馈线自动化之后免受停电影响的用户数统计图

浅谈配电网自动化系统建设以及实施中应注意的问题

浅谈配电网自动化系统建设以及实施中应注意的问题摘要: 配网自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、 管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益,因此开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。本文主要对配电网自动化系统进行探讨,并提出配网自动化实施中的注意问题等,供大家参考。 关键词: 配网自动化;系统建设;实施问题;分析探讨 abstract: for the favorable real-time, high automation level and high management performance, the distribution automation and management system can make a contribution to the improvement of power supply reliability and power quality, the users service. due to the significant economical superiority and social comprehensive benefits, it is the common goal for us to develop a distribution automation system with advanced technique and practical functions. this paper makes an exploration of the distribution automation system and puts forward the precautions of it, for your reference. key words: distribution automation; system construction; implementation issues; analysis and exploration 中图分类号:p415.1+3文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)

配电网自动化知识点总结

第一章概述 1.名词解释 1)配电系统:配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。 2)配电系统自动化:(DSA)“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据等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、用电和配电管理的现代化。” 3)SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4)SA(变电站自动化):包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术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)经过功能组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,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。 5)FA(馈线自动化):包括故障自动隔离和恢复供电系统,馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下,远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况,并实现线路开关的远方分合闸操作;在线路故障时,能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。 6)DMS(配电管理系统):就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制,并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理,提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件(DPAS),如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。 7)LM(配电网的负荷管理功能):负荷管理提供控制用户负荷,以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。 8)DPAS(配电网分析软件):配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具,主要包括:潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。 9)AM/FM/GIS(配电图资系统):是自动绘图AM(Automatic Mapping)、设备管理FM(Facilities Management)和地理信息系统GIS(Geographic Information System)的总称,也是配电系统自动化的基础。 10)DSM(需方用电管理):实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理,以达到提高供电可靠性,减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。 11)FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置 12)TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit,配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制,它实时监测配电变压器的运行工况,并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置,提供配电系统运行控制及管理所需的数据。 13)RTU:Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。 2.问答题 (3)我国配电网有哪些主要特点? 1>城市配电网的主要特点 1》深入城市中心地区和居民密集点,负载相对集中,发展速度快,因此在规划时应留有发展余地。 2》用户对供电质量要求高。 3》配电网的设计标准较高,在安全与经济合理平衡下,要求供电有较高的可靠性。 4》配电网的接线较复杂,要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。 5》随着配电网自动化的水平提高,对供电管理水平的要求越来越高。 6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。 2>农村配电网的主要特点 1》供电线路长,分布面积广,负载小而分散;用电季节性强,设备利用率低。 2》发展速度快,存在建设无规划,布局不合理,施工无设计,设备质量差等先天不足。 3》农电队伍不稳定,专业水平不理想。

《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?

配电网自动化试题及答案

配电网自动化试题及答 案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

一、填空题(每空1分,共33分) 1.配电网按照电压等级分为:_______配电网,_______配电网,_______配电网。 2. 我国中压架空馈线的常见结构是___________、___________、______________。 3. 配电网的设计原则_____ __设计,__ ______运行。 4. 架空馈线终端单元FTU安装在户外,能经受恶劣环境,因此设计时,需要考虑 ________、_______、________等因素的影响,从而导致设备的制造难度加大, ______和造价的矛盾非常突出。 5. 馈线自动化系统中,和配电变压器配合的二次设备为________,一般具有 ______、_________、_________等功能。 6. 智能测控装置(IED)交流采样通道中,多路开关的作用是____________,采样保持器的作用是因A/D转换需要时间,将_________保持一段时间。采样保持器工作时,每一次采样保持分为跟踪和保持两个阶段。 7. 配电自动化系统在调度主站进行遥控操作时,操作和监护人员具备遥控权限 后,才能进行遥控操作,遥控过程分为,发送________和__________,在没有发送动令之前可以发送遥控_________命令。 8.常见的基带信号的编码波形有单极性________码、单极性________码、双极性 _________码、双极性________码、差_______码等。 9. 反馈重传差错控制,收端收到信息后,收端收到信息后,进行_________、并 将_______结果反送到发方,发方收到收方_______接收的报文后,这一次信息发送结束,否则,重新发送报文,直到接收到收方_________的报文。 10. RS232C为______异步通信接口,同步方式为________同步法,适用于_______ 通信。 二、多项选择题(每小题2分,共12分) 1.配电调度主站系统的典型的局域网络结构为__________。

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。

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。

配电网自动化A卷试题及答案(DOC)

. 一、填空题(每空1分,共35分) 1.配电网按照电压等级分为_______配电网、_______配电网、________配电网。 2.10kV中压配电线路有__________和__________线路两种。 3.城市或负荷密集型的中压配电网普遍采用电缆供电,当电缆长度超过一定数值时, 这类配电网的中性点采取经_____________接地方式,如果采取中性点______方式,会使中压配电网的故障接地点________电流过大,配电网中产生弧光接地过电压,引起绝缘击穿。 4.电缆线路中和环网柜配套的二次设备名称为________,它的基本功能为______、 ________、________等,和调度配合能实现环网柜的三遥。 5.馈线终端单元和馈线分段开关配合,安装在户外,在停电情况下,分段开关和终端 电源由FTU提供,FTU中的后备电源有_________和________两种形式。 6.三相交流测控单元的交流采样通道,如果使用一片A/D微处理器,为了保障三路 电压、3路电流实现同时采样,需要采用6个_________器,_______通过______开关连接到A/D, 这样的电路能实现逐路模数转换。 7.配电自动化系统中,通信网分为两层,一层实现________和集结层连接,一层实现集 结层和__________的连接。 8.调度主站遥控命令执行过程为:首先监护和操作人员输入或选择______、输入密码, 具备权限后,选择需要遥控的开关,发送_______预令,主站接收到正确的_______命令,即可发送__________。 9.通信的目的是_______、________传送信息,通信过程中_______是必然的,除选择好 的通信原理外,应选取差错___________措施,保证通信的正确性。 .

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)

配电网自动化试题及答案

、填空题(每空1分,共33 分) 1.中压配电网具有地域广、设备多、设备容量相对________ ,在重要密集及重要场所大 量采用_______ 电等特点。 2.我国高压配电网一般采用的电压等级为_________________ kV,中压配电网电压等级 ______ kV,低压配电网电压等级为______ kV, 3.为了提高配电可靠性,中压配电网一般采用_____________ 接地方式,当系统的容 性电流大于《规程》要求时,采用中性点____________ 地方式。 4.中压馈线和分段开关配合的终端单元是___________ 对分段开关操作时,需要电源, 通过_____________ 得操作电源,为了保障中压线路停电时,能对开关进行操作,终 端单元配有________ 或____________。 5.馈线自动化系统中和电缆线路环网柜配合的二次设备名称为______________ ,其具有 _________ 、________ 、 ___________ 功能。 6.智能测控单元(IED)交流采样通道中,滤波环节的主要作用是滤除信号_____________ 成份,保证____________ 算的精度。 7.典型配电调度自动化主站系统的计算机网络一般采用____________ ?吉构,主要计算机 设备为:_________ 、服务器、 _________ 站及Web!务器等。 8.在配电网自动化系统进行遥控过程中,现场终端单元接收到遥控预令后,按照遥控 预令中的_______ 和__________ ,操作相关的对象继电器和 _______ ■继电器,如果其能正 确动作形成遥控返校报文,等待_________ 。 9.通信时,差错控制编码分为______ 和_________ 两种编码;差错控制方式有_________ 传送、反馈重传差错控制、信息________ 寸比、_____ 纠错、混合纠错等方式。 10.____________________________________ 调度SCADA系统的主站软件分为软件和 ______________________________________________ 软件,支持软件分为 ____________ 辑、_____________ 辑、报表编辑、曲线编辑等部分。 二、多选题(每小题2分,共12分) 1.RS485总线的通信模式为____________ A.半双工模式 B. 单工模式 C. 循环模式 D. 反馈重传

配电网自动化习题答案

1 配电网有那些特点?从配电网自动化的角度看,为何将配电网的结构复杂,数据量大视为重要特点? 与输电系统比较,配电网具有以下特点:配电网地域比较集中,电压等级低、级数多,单条馈电线传输功率和距离一般不大。网络结构多样、复杂。网络接线有辐射状网、树状网及环网,环网又可分为普通环式及手拉手环式。在配电网运行中,环网均以开环形式运行。在城市配电网中,随着现代化的进程,电缆线路将越来越多,电缆线路与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。配电网中性点接地方式有以下两类: ①中性点有效接地系统②中性点非有效接地系统 6)配电网内设备类型多且数量大,多种设备装于露天,工作条件恶劣 7)配电网内运行方式多变。 8)配电网中采用的通信方式多,但通信速率往往没有输电系统要求高 9)配电网中,即使自动化程度较高,仍需要人工操作;而输电系统内,大多数设备为自动控制。 10)配电网中有大量电力、电子等非线性负荷,故将产生不容忽视的谐波。谐波必须抑制。 11)分布式电源(网) 配电网的主要特点是数据量庞大,网络结构复杂,这是由于面对用户,网络运行方式变化多而快,要求处理问题及时,这些特点直接影响DAS系统的结构。 2 在电力系统中,怎样划分DMS、EMS的功能区域?它们的功能有那些异同点? 第四页图 1.2 整个配电网从变电、配电到用户用电过程,均由DMS系统进行监控和管理;而包括发电厂在内的输电系统,则是在能量管理系统(EMS)的监视、控制与管理下运行。EMS与DMS都是有明确对象的管理系统,但两者之间又是有联系的。通常,DMS应执行EMS的宏观调控命令,并有必要向EMS系统传递必需的信息。 3 DAS与DMS是否指同一功能系统? DAS是指配电网自动化系统,是能够实时监视、协调和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。 当今,我国将变电站自动化、馈电线自动化、需方用电管理及配电管理自动化的有机集成称为配电管理系统(DMS);将第一和第二部分相关的自动化系统合称配电自动化(DA) DAS 与DMS两种关于配电网自动化的概念,实际是同一的。 4 熟悉DAS的基本功能及结构。 按DAS的基础性功能,可以分成以下功能:自动控制功能。主要包括:自动母线分段、馈线调度切换与自动分段,综合电压/无功控制、变电站负荷平衡、自动抄表等自动控制功能。数据采集与处理功能。人工控制功能。保护功能。负荷管理功能。远方计量功能。各种管理、估计、计算的功能等 结构:当前DAS系统结构多分为三个层次,即调度中心、地区电网管理中心,分散现场操作区(馈电网络区域)。第八页图1.3 5.怎样用功能子过程说明DAS的功能?有哪些子过程? 答:馈线自动化(FA) 配电网自动化(DA) 变电站自动化(SA) 配电网通信系统配电网地理信息系统(GIS)配电网管理系统(DMS)潮流分析、优化及其他应用软件调度员培训模拟系统(DTS)负荷管理系统(LM)需方用电管理(DSM)配电网SCADA 子过程如下:配电自动化。DA实现的是配电网中最基本和最重要的自动监控功能。 配电网实时数据检测与监控系统。配电网的实时数据检测与监控系统,是DMS实现自动化管理的基础。 2

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。

浅析电力配电系统自动化发展

浅析电力配电系统自动化发展 近年来,我国的电力工业得到了很大的发展,在电力工业发展的过程中,电力企业对于电网也进行了改造和升级。在电网改造和升级的过程中,电力配电的自动化也成为电力工业发展的重点,电力配电系统的自动化可以保障电力系统的运行安全。 标签:电力配电系统;自动化;电力安全 经济的不断发展,带动了很多行业的发展,其中电力市场的发展是有目共睹的,同时电力也是保障我国经济发展的前提。在发展电力工业的时候,配电网的自动化是促进电力工业发展的重要保障。以前的电力工业发展并不是十分的顺利,在电网的建设方面并没有给予应有的重视,建设的时候投入的资金是非常有限的,这就导致了电力企业的设备和技术都非常落后,这样的发展情况使得电网在运行期间经常出现事故,严重制约了我国经济的发展。为了使我国的经济更好的发展,同时也促进电力企业的发展,对电网运行过程中出现的问题要进行解决。在电网运行的过程中最大的问题就是人们日益增长的用电需求同电网设施的不协调,为了使电网可以更好的为经济的发展和人们的生活做出贡献,对于电网的升级改造势在必行。 1 变电站综合自动化 为了实现配电网的自动化,就要有好的电网、电网结构以及先进的设备,这些都是配电网自动化的前提。但是由于配电网已经有一定的规模了,要在原有电网的基础上进行改造是一件非常困难的事,为了达到电网的改造和配电网自动化,先要做好统筹规划的工作,对于要实行电网改造的地区进行相应的研究,结合当地的实际情况,制定出符合实际的施工方案。对于电网进行改造和实现配电网自动化都是为了使电网在运行的时候可以更加的安全,而且操作也可以更加的方便。传统的变电站自动化是通过监控的自动装置和调度联系,然后运动的装置。但是当代的变电站自动化是由计算机来进行操作的,通过计算机、通信以及数字信号的处理,实现设备的自动测量监控以及保护的功能。现代的变电站自动化可以实现无人值班的模式,而且,系统在信息的处理方面是非常迅速的,对于变电站的监控是十分有利的。 2 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 环网故障定位、隔离以及恢复供电系统的发展经历了从免通信的单相自动化向带通信的综合自动化的发展过程。免通信的控制系统是由一定数量的负荷分段开关和控制分段开合的控制器。在电力系统正常运行的时候,实行的是两侧供电的模式。一旦发生故障,靠近故障一侧的变电站就会进行馈线的保护,然后发生跳闸的情况。这种情况下,其他的各段开关进行无压释放,在变电器短路重新连接以后,各段开关都会重新进行工作。这种控制的系统的优点就是可以在无通信的情况下进行工作,但是,这种系统还是有着很大的问题的,首先是它的功能较

智能配电网与自动化分析

智能配电网与自动化分析 发表时间:2016-10-09T15:22:04.380Z 来源:《电力设备》2016年第13期作者:张慧刘永明李淼[导读] 随着经济的不断发展,人们对于电力的需求也是急剧扩大,对于原有的电力配送上存在着很多的问题。 (国网山东省电力公司巨野县供电公司山东巨野 274900)摘要:随着社会的不断发展,人们对于电力的要求也越来越到,但是就目前国内的配电水平,还是和消费者之间的供求产生了矛盾,不能很好的解决需求。两者想要在以后获得更好发展或者是更好的消费体验,这将会是以后解决的重中之重。科学技术的不断进步,对于此也有着积极的促进作用,对于智能配电网也是一种促进作用,它现在已经成为了电网发展的一种趋势而存在了。在智能配电网中,作为 其最重要的组成部分便是配电自动化,它的发展对我国的整体的电网有着积极意义。 关键词:智能配电网;配电自动化;分析 引言 随着经济的不断发展,人们对于电力的需求也是急剧扩大,对于原有的电力配送上存在着很多的问题,现在都需要集中的去解决,这样才能节约资源、提高效益,人们对于电力质量要求的不断进步也在不断的促进着配电网的不断发展,为我国电力事业的发展起着很重要的作用。对于国情的需要和发展,也是成为它不断进步的动力源泉。 1.智能配电网概述 智能配电网就是对于配电的智能化操作,不是过去传统的配电模式,主要就是集合了传统的和现在前沿的配电技术,彼此之间还有着很敏感的、测控的系统,但是对于其他的配电系统来说,其实也是一种将现代科技和通信技术结合在一起的现代产物,对于现有的电力发展起着很好的促进作用,这种配电方式安全可靠、质量高效、能够将分布式的电源全部接入,并且能够为不同的消费者提供不同的用电模式,对于用电资源的科学高效的配置,重要的是对于环境的保护也是起到着很好的作用[1]。 智能配电网是能将电力之间的配备和输送的组合,达到最好的方式,而不是和传统的那种有着严重浪费的模式。电力的来源不仅仅是煤炭发电,现在有风力发电、水利发电等,这样就会让电力的再生是一种绿色环保的,对于电力市场的巨大需求量,也可以很好的满足,智能网使得配电和供电的效率达到最优,和目前的电力行业的发展也是亦步亦趋的。 2.智能配电网和自动化之间的关系 自动化技术的发展,和智能配电之间是有着密不可分的关系的,他们之间存在着很多的共性,前者是自动化配电的基础和必要条件,后者是现有的供电行业需要的一种手段方式,两者缺一不可,都是极其重要的,配电自动化就是工作人员在管理上,对电力进行一种再分配,通过信息技术的便捷性为此发展,信息和用户资料都是对其内容的总结,将所有的资源进行整合发展,然后才能更好的进行服务,而在智能配电的过程中会出现大量的自动化技术,如对停电的管理、设备上的检查、对于用户用电情况的检查等,这些是很正常的。配电自动化技术主要是由几个方面组成的,FA、SA、SCADA这三种技术内容组成,形成的智能配电技术。其具体内容还有客户的信息管理和自动抄表两块构成,智能配电网SDG和配电自动化DA,两种技术融合其中,前者的内容更加丰富,配电的两次系统也拥有后者,一次配电技术和两次配电技术之间的融合,就是为了节约公司的成本和提高经济效益,技术和技术之间产生的效果是大于简单相加的。在智能配电上搭载配电自动化,两者之间完美融合,加强了网络与用户之间的沟通和交流,也改变了传统模式下的局限性,在时间段上的选择也会更加自由[2]。 3.智能配电网自动化的作用 和传统的电网之间相比较,现有的智能配电在自身优势上有着极为明显的特点,首先,任何一件新事物出现,它的安全性是必须得到保证,智能配电在供电上、断电上有着很好的治愈能力,这对于原来的人工排查安全的做法有着很好的提升,提高了工作的效率也保证了电力使用的安全性。其次,在性能上也有着很明显的提高。依靠于现有的技术和先进的信息采集方式,智能配电在人为的错误上有着很明显的减少,对性能的安全上也有着很好的保护措施。还有,对于其用电的质量上,现在的智能配电和原来的相比较,肯定是有着很好的优势,从其中的工作原理上看,也是存在很很大的提升,对电力质量上也是比较高。最后,关于大量的用户接入,对于用电量的增加是显剧的,但是这对其并不能产生不好的影响,反而,也更能满足不同的用户之间的需求,智能配电是能够很好的和用户互动,对于其中出现的问题也能及时解决,这极大的提高了工作的效率,也提升了供电行业的美誉度。 其意义也是极为重要的,配电自动化作为智能配电网的核心组成部分,其中的优势是在于实践的过程中,不断的进行凸显的,首先,在智能配备电网的情景下,能够使得其电网保持最优的状态进行运行,可以达到最高的运行效果,凭借的是先进的技术对配电系统进行监控,实现管理上的优化,在充分利用了系统容量的过程之后,对于电力企业的效益和成本的减少都是极为有利的。其次,是在面对可靠的电能提供,这就保证了现代社会经济的快速发展,有着良好的电力基础的供应。最后,在智能配备电网中,对于故障的处理是及时的,也能为消费者提供好的保证[3]。 4.智能配电网和自动化的发展 在我们享受着这样便利的同时,也要把眼光放在其他方面,要保持学习和创新的态度,也能在新能源上起到重要的作用,在未来的发展过程中,也要重点的关注,保证以后的长期发展。对于电网的覆盖上,还需要做到更广泛一些,城市的覆盖率是不用多说,但是在农村或者是更偏远的山区,还是没有做到完全覆盖。在未来的发展中,要关注环境的保护,即对电力的发展要环保,这和技术有着密切的联系,智能配电在未来的电力行业中,将会起到很重要的作用,对于电力的浪费和消耗也能极大的减少,降低二氧化碳的排放量,也是需要国家对于能源结构的转变,这些都是离不开电力资源的。 5.结语 对于智能配电自动化的发展,未来的前景也是看的见的,在面对如此之多的优势之下,我们需将其力量发挥出来,不管是在技术上,还是在资源的整合方面,都要做到最好,才能不断消解传统电网中长期存在的弊病,重新构建以技术为主导的新的智能电网自动化发展方式,为以后的电力事业的发展提供很好的基础,不断提升用户的体验感。

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