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配网自动化的体系结构及其实现技术范文网络自动化是指通过计算机技术和网络设备实现网络管理和运维工作的自动化过程。
在配网自动化中，网络设备自动配置和管理是关键的实现技术之一。
本文将针对配网自动化的体系结构和实现技术进行详细探讨。
一、配网自动化的体系结构配网自动化的体系结构是指系统中各个组成部分之间的层次结构和各个组件的功能关系。
一般来说，配网自动化的体系结构包括以下几个方面：1. 数据采集层：数据采集层是配网自动化的基础，通过各种传感器和监测设备采集配网设备的状态数据、环境数据和用户需求等信息。
常见的数据采集设备包括环境传感器、电能表、电压检测仪等。
2. 数据传输层：数据传输层负责将采集到的数据传输给上层的数据处理和控制系统。
数据传输可以通过有线或无线的方式进行，常见的数据传输方式包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
3. 数据处理和控制层：数据处理和控制层是配网自动化的核心，负责对采集到的数据进行处理分析，并根据分析结果进行控制和决策。
该层包括多个子系统，如数据处理子系统、控制子系统和决策子系统等。
- 数据处理子系统：负责对采集到的数据进行预处理和标准化，以保证数据的准确性和一致性。
对于非结构化数据，需要进行数据清洗和格式转换等操作，以便于后续的分析和应用。
- 控制子系统：根据数据分析的结果，控制配网设备的运行状态和参数设置。
通过控制子系统可以实现自动配置、网络拓扑优化、故障诊断和故障恢复等功能。
- 决策子系统：基于数据分析的结果，制定决策策略和优化算法，以实现配网的智能化和自适应性。
决策子系统可以根据用户需求和网络当前状态，自动调整配置和优化控制策略。
4. 应用层：应用层是配网自动化的最上层，负责与用户进行交互，提供人机界面和相关的应用服务。
应用层可以包括各种监测、调度、预警和分析工具，以满足用户对配网运维管理的需求。
二、配网自动化的实现技术配网自动化的实现技术包括硬件技术和软件技术两个方面。
下面分别介绍一下各个方面的具体技术。
配网自动化设备配网自动化设备是一种用于电力配网系统的先进设备，它能够实现电力系统的自动化操作和监控。
该设备采用先进的控制技术和通信技术，能够对配网系统中的各种设备进行远程监控和控制，提高了配网系统的运行效率和可靠性。
一、设备概述配网自动化设备主要由以下几个部份组成：1. 控制器：配网自动化设备的核心部份，负责对配网系统进行监控和控制。
控制器采用先进的微处理器技术，具有高性能和可靠性。
2. 传感器：用于采集配网系统中各种参数的传感器，如电流、电压、功率等。
传感器将采集到的数据传输给控制器，供其进行分析和判断。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行相应的操作。
执行器可以是开关、断路器等设备，能够实现对电力系统的远程控制。
4. 通信模块：用于设备之间的数据传输和通信。
通信模块可以采用有线或者无线通信方式，实现设备之间的远程监控和控制。
二、设备功能配网自动化设备具有以下主要功能：1. 远程监控：通过控制器和传感器，实现对配网系统中各种设备的远程监控。
可以实时获取电流、电压、功率等参数的数据，并进行分析和判断。
2. 远程控制：根据监控结果，控制器可以发出相应的指令，实现对配网系统中的设备进行远程控制。
可以开关电路、调节电压等，提高电力系统的运行效率。
3. 故障诊断：配网自动化设备能够实时监测配网系统中的故障情况，并进行诊断和分析。
一旦发现故障，控制器会及时报警，并指导维修人员进行处理。
4. 数据管理：配网自动化设备能够对采集到的数据进行存储和管理。
可以生成各种报表和曲线图，为运维人员提供数据支持和决策依据。
5. 系统优化：通过对配网系统的监控和分析，配网自动化设备能够发现系统中存在的问题，并提出优化方案。
可以调整设备的运行参数，提高配网系统的效率和可靠性。
三、设备优势配网自动化设备相比传统的配网系统具有以下优势：1. 提高运行效率：自动化操作和远程控制能够减少人工干预，提高配网系统的运行效率。
可以实时监控和调整设备的运行状态，降低能耗和损耗。
目录一、概述 (4)二、主要性能特点： (4)三、引用标准 (5)四、主要技术指标 (6)五、主要功能 (7)六、硬件结构 (9)七、显示操作 (12)八、端子图 (17)本说明书仅适用于KD600配电自动化系统馈线远方终端。
请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。
如有随机资料，请以随机资料为准。
一、概述KD600配电自动化系统远方终端是按照配网自动化的需求，配电网自动化系统，实现35kV以下配变变电站、开闭所、开关房等电压、电流、开关状态、温度等的实时采集、上送以及对开关的远程分合控制。
它结合中国配电网的运行状况，吸收了国际上配网自动化的先进技术和青岛科电电气公司多年从事配网自动化的工作经验开发而成。
KD600配电自动化系统远方终端采用高性能32位的ARM微处理器、嵌入式实时操作系统，全部采用工业级器件，具有功能强大，处理速度快，运行稳定可靠等优点。
装置采用插箱结构，模块组态灵活，扩展方便，能够实现各种监控容量的配置要求，最大限度地满足用户的实际需求。
KD600配电自动化系统远方终端提供双以太网通讯方式，同时具备2路RS485串行通讯方式，并且可扩展配置GPRS通讯方式，该装置与主站配合，完成对多条配电线路的各种监控功能、DA功能。
二、主要性能特点：●采用ARM硬件平台的实时多任务嵌入式操作系统。
●插板式结构，功能插板种类丰富，组态配置灵活，支持插件热插拔功能。
●与外联系的部分均采用信号隔离措施——如，电源隔离、电磁隔离、光电隔离等，以提高装置的抗干扰能力。
●全面的自检、互检及错误报警功能●支持远程维护，可远程查看运行数据、上下装程序和参数●安全可靠的遥控输出控制，采用了多项防“误动”技术：节点反校、长密码锁控制、负电压驱动技术。
●主体器件采用高可靠性工业级器件，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。
●满足IEC6100-4-IV(最严酷等级)电磁兼容要求。
●工业级产品，宽温度范围(-40℃--+75℃),防磁、防震、防潮、防雷，适用于户外恶劣环境。
配网自动化方案一、背景介绍配网自动化是指利用先进的信息技术和通信技术，对电力配网进行智能化、自动化的管理和控制。
通过实时监测、故障检测、自动切换和远程控制等手段，提高配电网的可靠性、安全性和经济性，满足用户对电能质量和供电可靠性的要求。
二、需求分析1. 实时监测：系统能够实时采集配电设备的运行状态，包括电流、电压、功率等参数，以便及时发现异常情况。
2. 故障检测：系统能够自动识别故障点，并迅速报警，以便及时采取措施进行修复，减少停电时间。
3. 自动切换：系统能够根据实时监测数据，自动切换电源路径，实现故障隔离和恢复供电，提高供电可靠性。
4. 远程控制：系统能够通过远程通信手段，实现对配电设备的远程控制，包括开关操作、参数设置等，提高操作效率和安全性。
三、方案设计1. 硬件设备：选择高可靠性的智能电力设备，包括智能开关、智能终端设备、智能保护装置等，以满足实时监测、故障检测、自动切换和远程控制的需求。
2. 数据采集与传输：采用现场总线技术或者无线传感器网络技术，实现对配电设备运行状态的实时采集，并通过通信网络将数据传输到监控中心。
3. 监控系统：建立配网自动化监控系统，包括数据管理平台、故障诊断与分析系统、远程控制终端等，实现对配电设备的实时监测、故障诊断、自动切换和远程控制等功能。
4. 数据分析与决策支持：通过对实时监测数据进行分析，建立故障诊断模型和预测模型，提供故障预警和决策支持，减少故障发生和停电时间。
四、实施步骤1. 前期准备：制定详细的实施计划，包括设备采购、系统设计、施工安装等，确保项目顺利进行。
2. 设备采购与安装：根据方案设计，采购合适的智能电力设备，并进行设备安装和调试。
3. 系统集成与调试：根据监控系统设计，进行各个模块的集成和调试，确保系统正常运行。
4. 数据采集与传输：部署数据采集设备，并建立与监控中心的通信网络，实现数据的实时采集和传输。
5. 监控系统搭建：建立配网自动化监控系统，包括数据管理平台、故障诊断与分析系统、远程控制终端等，确保系统功能完善。
配网自动化的体系结构及其实现技术范本配网自动化的体系结构是指在电力配电系统中，通过应用信息技术和自动化技术，实现对配网系统各个环节进行监控、检测、控制和管理的一种系统架构。
配网自动化系统的实现技术范本可以分为以下几个方面：数据采集与传输技术、智能设备技术、决策支持技术、分布式控制技术和应用软件开发技术。
一、数据采集与传输技术数据采集与传输技术是配网自动化系统的基础，它主要负责配网系统各个环节的数据采集、传输和存储。
常用的数据采集设备包括传感器、测量仪器等，通过这些设备可以获取到电力配网系统各个节点的数据信息。
数据传输技术主要包括有线传输和无线传输两种方式。
有线传输方式包括光纤、电缆等，无线传输方式包括无线通信技术（如GPRS、CDMA等）、无线传感器网络（WSN）等。
数据存储技术包括数据库技术、云存储技术等。
二、智能设备技术智能设备技术是配网自动化系统的核心，它主要包括智能传感器、智能终端装置等。
智能传感器可以实时监测电流、电压、功率等参数，并将采集到的数据传输到系统中。
智能终端装置可以实现对配网设备的监控和控制功能，如开关柜、变压器等。
这些智能设备通过与系统的互联互通，能够实现对配网系统的自动化管理。
三、决策支持技术决策支持技术是配网自动化系统的重要组成部分，它通过分析和处理采集到的数据，提供决策支持和智能化控制。
决策支持技术主要包括数据挖掘、模型分析、智能优化等。
数据挖掘技术可以发现数据中的潜在规律和模式，用于预测和决策支持；模型分析技术可以通过建立数学模型，实现对配网系统的仿真和优化；智能优化技术可以通过算法和优化模型，实现对配网系统的实时调度和优化控制。
四、分布式控制技术分布式控制技术是配网自动化系统实现智能化控制的重要手段。
它通过将控制任务分配到不同的节点进行处理，实现对配网系统的分布式控制。
常见的分布式控制技术包括智能开关装置、分布式控制系统等。
智能开关装置可以根据系统运行状态自动进行开关操作，实现对配网设备的远程控制；分布式控制系统通过将控制任务分配到各个终端装置，实现对配网系统的分布式管理和控制。
国内外配电自动化系统的调研与比较分析作者：陈茜来源：《科技资讯》 2011年第25期陈茜(北京市华北电力大学北京 102206)摘要:进来配电自动化在全球蓬勃发展,成为电力系统现代化发展的必然趋势。
国外配网自动化发展的比较早,技术比较成熟。
而我国配电自动化系统起步较晚,尚未成熟。
以下将以我国试点项目唐山配电自动化系统与韩国配电自动化系统,从整体概述,系统与结构模式,数据通讯方式四个方面进行对比分析。
关键词:配电自动化系统唐山韩国中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0150-021 唐山配电自动化系统的发展分析1.1 概述随着唐山地区经济的迅猛发展,对电力需求、供电质量和供电可靠要求越来越高,传统的技术和管理手段已无法适应新的形势要求,配网自动化系统应运而生。
作为网公司的试点项目,唐山配网自动化经过一期、二期建设已初见成效,实现了所有安装配网自动化终端的配电设备运行状态和部分配电网络的实时监控,进而实现了设备掉闸和保护动作等情况的及时报警。
配电网自动化的应用减少了线路掉闸次数,提高了供电可靠性。
1.2 配电自动化系统主要模式(1)网络结构。
系统遵循ISO—OSI七层网络参考模型,采用网络交换技术和多网式体系;在TCP/IP协议的支持下,采用分流/冗余的双网机制;采用Client/Server分布式体系结构及支持多操作系统平台的运行开放机制,保证实时信息最高速传输,同时适应未来信息扩展的需要。
系统采用通用、先进、可靠的软件平台,利用无缝集成技术,将外部通信接口与其他系统平台进行连接,用以访问其他系统。
系统提供基于Internet技术的Web服务,可以向MIS等其他系统发布信息,用户可以通过浏览器访问实时信息和历史数据。
(2)系统架构。
唐山供电公司配网自动化管理系统按分层分布式体系结构设计,为两层三区结构。
①第一层:配电主站层。
主要负责整个10kV及以下线路、设备及用户的运行监控和配电运行管理。
・国外电力・韩国的配网自动化系统(250001)山东电力集团公司 袁明军摘 要 综合介绍了韩国配网自动化的发展情况关键词 配网 自动化 模式 通信中图分类号:T M72 文献标识破码:B 文章编号:1007-9904(2003)02-0080-03 韩国是目前世界上配网自动化系统(DAS)发展较快、覆盖面较大的国家,现将有关韩国配网自动化系统的有关情况介绍如下。
1 韩国电力系统情况简介韩国电力系统使用的电压等级为765kV、345kV、154kV、22.9kV、380Π220V,配电系统原来多为6.6kV,从1996年开始将配电系统普遍升压为22.9kV,目前99.7%的线路已经完成升压改造。
截至2001年,韩国配电系统有5400条出线,架空配电线路总长约17万km,其中地下电缆配电线路总长1.6万km,占9.4%。
由于配电电压较高,其配电线路较长,平均每条架空线路为4分段3连接(到其他线路必须有3连接),未来计划达到6分段3连接,线路较长时中间加一台重合器,形成较复杂的网格状接线。
全国配电系统开关设备共计80000台,其中地下电缆系统21000台,主要采用户外SF6环网柜,负荷开关型为主。
架空线路主要采用SF6负荷开关,通常内置3个CT,6个PT,可采集三相电压、电流,可检测相位不一致、断线、缺相、故障电流等。
与之配套的FT U需外接220V电源,蓄电池容量多为24AH,使用寿命约3年。
平均配电线路正常允许最大负荷10000kVA,实际负荷约5700kVA,负荷率57%。
韩国配电系统的中性点采用直接接地的运行方式,配变多为单相变压器,容量一般为30到150kVA,部分地下电缆系统采用三相变压器,主要是美式箱变。
配电变压器共计140万台(其中地下电缆系统约2万台),总容量6500万kVA。
(3)梁和柱子混凝土的浇注柱子混凝土必须分层浇注,应严格按照《混凝土施工与验收规范》的操作要求进行,严禁一次浇注过厚。
要分层振捣密实,使用插入式振捣器时应快插慢拔,插点均匀排列,逐点移动。
由于模板泌水性差,混凝土表面容易出现气孔,影响外观效果,主要通过二次振捣,调整级配、控制振捣时间和浇筑厚度来克服通病。
(4)混凝土的养护养护工作是清水混凝土的重要环节,必须认真做好。
混凝土浇灌完毕后进行养护。
养护的方法视大气温度而定。
自然气温条件上(平均气温高于5℃),模板拆除前浇水进行养护(养护用水需先沉淀后再使用),拆除后采用塑料薄膜养护,塑料薄膜要封闭严密,以保持混凝土具有足够的湿润状态。
大气温度较低时,拆模后的混凝土表面应采用塑料薄膜外挂草帘子养护,养护时间不少于14天。
3 施工注意事项(1)对拉螺栓处采用的PVC管应采取加固处理,以防混凝土浇筑时产生变形。
(2)柱梁混凝土浇筑时,为防止混凝土溅到板材上,防止出现麻面,泵管距离混凝土浇筑面30cm为宜。
(3)柱模板的底部要留清扫口。
(4)大模板在使用3次后要进行修整,在木模板侧面的切口部位应需涂刷防水剂,保证模板边缘不翘曲,对损坏严重的模板进行更换。
(5)为避免电焊、气割对清水混凝土的影响,要采取保护措施。
(6)混凝土浇筑后不能急于拆除模板,若拆除过早,混凝土颜色变浅,造成色泽不一。
梁柱拆除模板后表面用塑料薄膜盖挡,防止水份蒸发过快影响混凝土的强度,同时防止上层对下层的污染。
4 质量管理聊城发电厂在施工中严格执行IS O9000系列质量管理标准,明确质量目标及质量方针,所有施工人员经培训后上岗,对施工过程实行质量控制,建立文件化质量体系,以实现质量方针、目标。
5 存在的问题(1)在安装柱梁大模板时采用了对拉螺栓穿PVC管的方法。
在拆除模板后PVC管不能取出,我们采用了同混凝土配比相同的水泥砂浆进行封堵,但是效果不太理想,造成了颜色不一致、光泽度差等问题。
(2)在大面积的平台板施工中,由于采用的内衬板刚度较低,造成了平台板底面高低不平。
建议采用1cm左右厚度的聚乙烯板作为底模。
(3)清水混凝土的光泽度随着时间的推移,光泽度降低,造成了混凝土表面颜色较暗。
如何保持光泽度经久不衰,应作为课题进行研究。
混凝土光泽度减小后,影响主厂房室内的照明,增加了室内照度,浪费了资源。
□(收稿日期:2002-12-26)082003年第2期(总第130期)SH ANDONG DI AN LI J ISH U2 韩国配网自动化系统的发展韩国从1987年开始配电自动化问题,最初曾考虑委托国外咨询公司,但发现咨询顾问的思路不符合韩国实际情况,加上咨询费用很高,后决定由韩国电力公司研究院牵头,联合当地有关企业自己干,直到1993年才确定基本技术方案。
1994年配网自动化系统首次在汉城的江东供电局投入试运行,通讯为双绞线,1200bps,涉及125个负荷开关。
1997-2000年,发展了大规模配网自动化系统,采用双服务器系统,通讯为移动通讯和光纤,速率9600bps。
2000-2002年开发了部分配网自动化系统高级应用程序、地调SC ADA 和配网自动化系统的接口、新配电信息系统和配网自动化系统的接口。
表1 韩国配网自动化系统现状98年前992000200120022003T otalDAS数量小规模DAS18666129-7167大规模DAS219719DAS开关数量8964380217641962489386318000DAS开关比例%5.0%24.3%12.1%23.3%13.8%21.5%100% 1.1% 5.5%2.7%5.2%3.1%4.8%22.5% 从1998年到2001年,有174个供电局实施了小规模配电自动化系统,2000-2001年建立了3个大型配网自动化系统,2002年正在建设9个大型配网自动化系统。
2003年计划在除汉城外的其他7个大城市建立大型配网自动化系统(从以前的小规模配网自动化系统升级而来)。
韩国首都汉城约1400万人,分为11个供电区,按照韩国的技术方案,需建设11套配网自动化系统。
其中2000年已经完成了2套,2002年正在建设9套。
完成以后,配网自动化系统将覆盖整个汉城。
据介绍,目前整个韩国各个地区均实现了配网自动化系统,18000台分段开关、联络开关和环网柜等设备实现了配网自动化,占全部开关设备的22.5%。
3 配网自动化系统主要模式韩国配网自动化系统主要有三种模式,即小规模DAS,大规模DAS,单服务器型大规模DAS。
小规模DAS主站采用单PC机,主要用于200台受控开关以下配电系统的小城市和农村地区,目前已应用174套。
其功能主要是配电系统运行的远方监视控制。
大规模DAS主站采用serverΠclient结构,双冗余服务器, MS S Q L Server2000数据库,通讯规约采用DNP3.0,地理信息系统为自己研制的MFC系统。
主要用于大城市。
主要功能为配网系统监视控制(有线通讯2s,无线通讯8s)、故障自动判断Π隔离Π非故障段自动恢复供电(2分钟以内)、配电系统网损最小化等。
单服务器型大规模DAS同大规模DAS类似,只是采用了单台服务器,在今后需要时可非常容易地升级为双冗余服务器系统。
发生线路故障时,变电站的出线断路器先按0.5s和15s的间隔重合两次。
如果重合不成功,再根据FT U上传上来的短路电流判断故障发生区段,通过DAS系统遥控打开故障区段两侧负荷开关,然后合上出线断路器(按照分工,变电站出线断路器由地区调度控制,DAS不能操作。
一般工作流程是:待故障区段两侧负荷开关打开后,由DAS工作人员电话告知地区调度工作人员,由地区调度工作人员对出线断路器进行操作。
同时根据负荷和电压降情况将故障段后面的负荷转供到其他线路。
表2 韩国三种模式配网自动化系统比较小规模DAS大规模DAS 单服务器型大规模DAS计算机PC机ServerΠClient双冗余ServerΠClient单服务器容量200台以下开关无限制无限制基本功能远程监视、控制、测量、远方整定Schematic Diagram远程监视、控制、测量、远方整定出线短路器监视Skeleton Diagram(GIS)远程监视、控制、测量、远方整定出线短路器监视Skeleton Diagram(GIS)其他功能模拟训练与其他系统互联GIS系统图表示单线图表示过负荷消解DAT A传送网损最小化自动保护配合模拟训练与其他系统互联GIS系统图表示单线图表示过负荷消解DAT A传送网损最小化自动保护配合故障处理手动处理故障自动检测故障区间自动隔离非故障区自动送电故障自动检测故障区间自动隔离非故障区自动送电特征低价格简单功能高价格高功能低价格高功能容易升级18SH ANDONG DI AN LI J ISH U2003年第2期(总第130期)4 通讯韩国在实施配网自动化的过程中,对通讯系统进行了研究和探索。
目前,应用的通道主要有电话线、移动电话、光纤、无线等。
具体情况见表3。
在众多的通讯方法中,只有T runked radio是电力公司投资建设的,其他均为租用社会上的。
因此,在选用通讯系统的时候,费用的高低是进行决策的重要依据。
表3 韩国通讯系统通道情况表介质速率(bps)费用(w onΠ月)应用时间比例配电线载波7201987撤去双绞线1200019952%电话线120025,300199848%CAT V960001998取消M obile data960015,000199824%光纤120028,000200012% PCS(便携电话)960010,0002000检讨中T runked radio96000200014% 注:1200w on=1US＄5 今后配网自动化工作计划(1)2003年实现DAS系统与新的配网信息系统接口、配网线损最小化和配电线路运行容量最大化;(2)2004年实现配电系统电能质量监视控制、利用电力线通讯实现系统整合、实现故障点查找、配度配变故障处理程序以及故障录波及数据远传。
6 配网自动化经济性评估(1)韩国对配网自动化的实施做了比较详细的经济效益评估,认为配网自动化的投资主要包括以下几个方面: a系统建设费用;b设备维护费用;c通讯费用;d研究和开发费用;(2)实施配网自动化的收益主要来自以下几个方面:a减少停电时间,提高用户供电可靠性;b降低线损;c推迟配网建设投资;目前配电线路负荷率约60%,计划将负荷率提高到80%,即将配电线路平均负荷由6000 kW提高到8000kW。
d提高变压器负荷率。
e节省人力。
通过研究发现,在通过实施配网自动化得到的收益中,第三条“推迟配网建设投资”是收益最大的一项。
以某一配网自动化系统为例,其投资、收益关系见图1:图1 某配网实施自动化系统其投资、收益关系图注:上图纵坐标“费用”单位为韩国货币单位million w on,1200w on=1US＄。
