配电自动化系统设计原则及结构探讨 鹿小翠
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配电系统自动化规划设计导则一、导言配电系统自动化是电力系统自动化的重要组成部分,通过使用现代通信、计算机和控制技术对配电系统进行智能化升级,提高供电可靠性和经济性,实现智能供电。
为了提高配电系统自动化工程的设计水平和施工质量,特制定本导则,以规范和指导配电系统自动化工程的规划设计过程。
二、规划设计过程1.问题分析配电系统自动化规划设计的第一步是对现有配电系统进行全面的问题分析。
通过调研、勘察现场,了解配电系统的运行状况和存在的问题,如供电可靠性低、负荷不平衡等。
同时,还要分析系统的容量和负荷变化趋势,为后期的改造和扩建提供数据支持。
2.需求确定根据问题分析的结果,确定配电系统自动化改造的需求,包括技术需求和功能需求。
技术需求包括自动化设备选择、通信网络建设等方面,功能需求包括远程监测、远程控制、故障定位等方面。
需求确定阶段需要与用户和相关部门充分沟通,确定需求的优先级和目标。
3.方案设计在方案设计阶段,需要制定配电系统自动化工程的总体方案和详细方案。
总体方案包括工程的总体布置和分布,详细方案包括具体的设备选型、布线设计等。
方案设计需要考虑系统的可行性和经济性,同时要满足用户的需求。
4.施工图设计根据方案设计的结果,制定配电系统自动化工程的施工图设计。
施工图设计需要详细描述各设备的安装位置和布设方式,制定设备的接线图和接口标准。
施工图设计要符合国家和行业相关的标准和规范。
5.材料采购和施工实施根据施工图设计,进行材料采购和施工实施。
材料采购需要按照设计要求和质量标准进行,施工实施需要按照设计图纸和施工进度进行。
6.调试和验收在配电系统自动化工程施工完成后,需要进行系统的调试和验收。
调试过程中需要对设备进行测试和调整,确保设备的正常运行。
验收过程中需要对系统的功能和性能进行评估,确保系统能够满足需求。
三、设计要求1.安全可靠性2.高效节能性3.可维护性4.智能化四、设计流程1.选择合适的自动化技术和设备,包括远程监测系统、远程控制系统、故障定位系统等。
配电自动化及配电终端配置模式1. 配电自动化建设1.1 配电自动化的概念配电自动化以一次网架和设备为基础,以配电自动化系统为核心,以现代电子通信技术及网络技术为手段,实现配电系统的监控、保护和管理的自动化,是提高配电网可靠性水平、实现配电网科学高效管理的重要途径。
配电网自动化是智能电网的重要组成部分,是电网现代化发展的必然趋势,包括配电网运行和生产管理自动化,配电自动化的功能如下图所示。
1.2 配电自动化的结构实现配电网运行监控和保护的系统称为配电自动化系统。
配电自动化系统主要由通信网络、配电自动化主站和配电终端组成,必要时增设配电子站。
(1)配电主站配电自动化主站是配电自动化系统的核心,其主要功能是实现人机互动,进行数据存储/处理,完成故障处理和高级分析应用功能。
按照配电自动化系统最终实现的功能,配电主站有简易型、实用型、标准型、集成型和智能型五种建成模式;按照实时信息接入量,可以建成大型主站、中型主站和小型主站。
不同主站类型供电可靠性分析见表1。
主站建设要坚持实用化原则,充分考虑系统开放性、可靠性、可拓展性和安全性要求。
表1 不同主站类型供电可靠性分析类型功能配置故障处理方式配电网供电可靠性分析简易型故障指示,也可实现故障判断隔离人工现场巡视,也可通过开关之间的时序配合自动化程度较低,可靠性较差实用型基本的配电SCADA功能就地型,由出口断路器/ 重合器与分段器配合减少故障定位时间和恢复供电时间,较简易型有很大提高标准型完整的配电SCADA、FA功能集中型,由FTU、通信网和主/子站共同完成故障切除、恢复供电速度快,较实用模型有所提高集成型网络拓扑、状态估计、潮流分析、负荷预测、无功优化等集中型,由FTU、通信网和主/子站共同完成实现配电网的综合运行和管理,可靠性同标准型智能型配网自愈,配电网经济优化运行集中型加智能分布型,由主/子站、FTU和通信网共同完成通过故障模拟、故障后网络自愈等功能,大大提高了网络抗打击能力和供电可靠性(2)配电子站配电子站作为配电自动化系统的选配部分,其功能是作为通信网络的中间层,优化系统结构、减轻主站数据处理负担、提高信息传输效率。
配电自动化系统及其应用研究随着电力行业的快速发展,配电自动化系统的应用越来越普遍,成为了现代电力系统中不可或缺的一部分。
本文将以配电自动化系统及其应用研究为主题,从定义、结构、应用等方面进行探讨。
一、定义配电自动化系统,顾名思义,是指通过自动化技术实现配电系统的自动化管理和控制。
在传统配电系统中,人工操作控制设备的方式已经不能满足电力生产和使用的需求,配电自动化系统通过采用现代智能仪表设备、通信技术、计算机技术等高科技手段,实现了配电设备的远程控制和监测,提高了配电系统的安全性、可靠性和经济性。
二、结构配电自动化系统的结构主要分为三个层次,即现场检测与控制层、数据管理层和应用支持层。
1.现场检测与控制层:主要包括现场仪器设备、PLC、设备保护和安全控制系统等设备。
这些设备通过传感器、遥测遥控、数字化、通讯等技术,采集、传输、处理现场数据,并完成对配电设备的自动化控制。
2.数据管理层:主要包括远程通讯、数据采集和数据分析等系统。
这些系统通过网络和通信设备,将现场采集的各类数据及时传送到数据中心,实现对数据的集中管理、存储和查询等操作。
3.应用支持层:主要包括决策支持和人机界面等系统。
这些系统将数据管理层收集的数据分析处理,提供给用户做出决策的依据。
人机界面则通过智能终端和数据中心,对现场设备的操作和管理进行控制。
三、应用配电自动化系统的应用在实现现场自动化控制、远程监测、数据分析和维护保养等方面具有重要作用。
1.实现现场自动化控制:配电自动化系统通过监测现场各类设备运行状态和数据,自动化实现对设备的控制和操作,实现对配电网络的更加精准的掌控。
2.远程监测:配电自动化系统可以通过通讯设备实现远程监测,及时获取配电设备运行数据,便于管理人员进行数据分析和资源配置。
3.数据分析:配电自动化系统通过存储和管理现场设备的各种数据,实现数据分析和数据挖掘等操作,提供决策支持。
4.维护保养:配电自动化系统通过监测设备运行状态和数据,可以实现对设备的故障预测和智能维护保养,延长设备使用寿命和减少设备故障率。
2024年配网自动化的体系结构及其实现技术(1)配网自动化的基本问题:尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段,但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭,下面仅对配网自动化的概念、目标、范围阐述本文的观点:a.概念:配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统,它在在线(实时)状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。
b.目标:提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。
c.范围:以10kV干线馈线自动化为主,覆盖了400V低压配电台区自动化,延伸到用户集中抄表系统。
(2)配网自动化的体系结构:配网自动化是一项系统工程,完整的配电网自动化系统包含了四个主要环节:供电网络、远动系统、通信系统、主站网络。
目前存在的误区之一:过分强调自动化及软件功能,忽略电网的根本需求。
(3)实施配网自动化的技术原则:a.可靠性原则:实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性,实现高度可靠的配网自动化系统要遵循以下原则:①具有可靠的电源点(双电源进线、备自投、变电所自动化)。
②具有可靠的配电网网架(规划、布局、线路)。
③具有可靠的设备(一次智能化开关、二次户外FTU、TTU)。
④具有可靠的通信系统(通信介质、设备)。
⑤具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。
b.分散性原则:①由于配电网的地域分布性特点,建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散,采用具有智能的一次设备(如重合器),故障就地解决。
对于县级规模的配电网,复杂性并不高,提高可靠性供电,通常双电源即能满足实际要求,推荐重合器方案,并且在10kV干线适当配置开关数量,使保护配合能够实现。
②为进一步提高整体系统的安全可靠性,主站软件功能分散,以SCADA为主体的实时监控功能独立运行,以GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行,电网分析计算功能独立运行,各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计,保证信息的可靠、高效、优质共享。
配电自动化系统的结构及技术指标
根据配电系统的容量大小,可以将配电自动化系统分为三种不同的类型,分别是:大型配电自动化系统、中型配电自动化系统以及小型配电自动化系统。
通常情况下,在选择配电自动化系统的类型时需要与实际的要求和目标以及将来的发展规模相结合,以经济性、可扩展性、安全稳定性等为基本原则,图1给出了典型的配电自动化系统层次结构图。
其中,它最突出的优点在于:具有较好的灵活性,在建设的初期可以采用中型配电自动化系统的型式进行建设,并且装设相应的主站、子站以及终端等。
当需要对配电系统进行扩展时,可以适当增加主站系统数量,同时将其中的一个主站作为中心站。
按照层次结构的不同,可以将系统分为三个层次,其中,第二层以下的结构可以根据需要适当扩展。
在配电网中,自动化系统的地位是毋庸置疑的,因此,对其要求较高,相应的开关设备不仅要满足相关标准,同时还应该满足相应的管理系统运行要求。
注:配电自动化系统的技术指标可参看相关的标准文件。
配电自动化系统方案设计与应用配电自动化系统是指利用现代信息技术、通信技术、控制技术和运维管理技术,对电力系统中的配电网络进行一体化、自动化的监控、控制和管理。
方案设计与应用是指根据实际情况和需求,设计和应用适合的配电自动化系统。
下面将从系统设计和应用两个方面进行论述。
系统设计方面,首先需要了解配电自动化系统的功能要求。
常见的功能要求包括:远程监控、远程控制、自动开关操作、设备状态检测、故障诊断和报警等。
在设计过程中,要根据实际情况确定这些功能的重要性和优先级,并根据用户需求进行定制化设计。
其次,在系统结构设计方面,需要考虑配电自动化系统的组成部分。
一般包括监控主机、通信设备、控制设备、传感器和执行器等。
监控主机负责监控和控制系统的运行状态,通信设备负责与各个节点进行通信,控制设备负责实现远程控制,传感器用于获取实时数据,执行器用于实施控制操作。
在设计时需要合理选型,并确保各个部分之间能够良好地配合。
此外,还需要设计相应的软件系统。
软件系统包括上位机系统和下位机系统。
上位机系统负责数据分析、故障诊断和报警等功能,下位机系统负责监控和控制任务的实时执行。
在设计软件系统时,需考虑系统的稳定性、可靠性和实时性,并对软件进行充分测试和验证。
应用方面,配电自动化系统可以广泛应用于各种配电网,如城市低压配电网、工业园区配电网和农村配电网等。
在城市低压配电网中,可以通过配电自动化系统实现对配电房、开关站和馈线等设备的智能监控和控制,提高可靠性和安全性。
在工业园区配电网中,可以通过系统实现对多个配电站的集中监控和调度,实现大规模工业生产对电力供应的自动化控制。
在农村配电网中,可以通过系统实现对分布式电源和农村微电网的集中式监控和调度,优化供电质量和供电效率。
总的来说,配电自动化系统方案设计与应用是一个综合性的工作,需要充分考虑功能要求、系统结构、软件系统和实际应用场景等方面的因素。
只有在设计和应用过程中,充分考虑这些因素,才能实现配电自动化系统的高效、可靠和智能化。
配电线路自动化系统配置及其运行方式研究摘要:本文主要是以10kv的配电线路为例,给出配电线路自动化的实施方案,并研究多电源以及多回路的环形供电系统的运行方式。
关键词:配电线路自动化系统运行方式随着我们国家城市以及农村电网的改造项目的全面开展,自动化的配电网已经在全国各地开展起来。
其中,配电线路自动化作为配电网自动化的重要一部分,对于整个配电网来说具有重要的意义。
下面我们就以10kv的配电线路为例,给出配电线路自动化的实施方案,并研究多电源以及多回路的环形的供电系统的运行方式。
1 配电线路自动化系统的设计目标对于配电网的自动化系统来说,其设计的原则主要是为了对配电线路进行综合性管理,因此,配电线路自动化系统的设计目标如下:1.1 实现配网线路的可靠性以及稳定性运行,降低停电的时间,缩小在停电过程中设计到的范围,尽最大可能地减少由于停电而产生的有关损失。
1.2 对配电线路的相关设备的实际运行情况进行科学、专业监控,并且对于配电网进行实时的检测,从而确保配电网的相关事故得到准确、快捷的处理。
1.3 提升配网系统的整体管理以及运行的水平,在数据化的信息系统基础上,对配电系统的相关设备以及配电线路加强管理强度,保证对配电系统的相关设备以及配电的线路实施管理的过程中及时、科学而又准确,从而提升设备的使用效率,增强配电系统的实际供电能力。
1.4 实现配电系统资源的共享,在一定程度上优化配电决策,提高系统管理,提升配电的工作效率。
1.5 在以“总体规划、分布实施”为配电系统的原则的基础上,实现市区全部范围之内的自动化配电系统。
1.6 在设计配电系统方案的过程中,需要始终坚持实用原则和经济原则,并且在确保配电系统的实施的可靠性以及经济性,为配电线路自动化系统的设计提供科学而又成熟的产品与技术,确保实施设备的质量,确保设计的系统的可靠以及稳定。
为了实现上述配电线路自动化系统的设计目标,我们需要对配电线路的实际结构以及配电的主要接线方式进行合理的优化与合理的分段,与此同时,对于配电线路的相关通信设备、自动化的配电开关以及主站的dms软件进行科学的选择。
配电自动化主站系统及应用引言概述:配电自动化主站系统是一种集成了数据采集、监控、控制和保护功能的智能化电力管理系统,它能够实现对电力系统的远程监控和控制,提高电力系统的可靠性和安全性。
本文将详细介绍配电自动化主站系统的结构和应用。
一、系统结构1.1 数据采集模块:负责采集各种电力设备的实时数据,包括电流、电压、功率等信息。
1.2 监控模块:通过监控软件实时显示电力系统各个设备的运行状态,包括开关状态、负载情况等。
1.3 控制模块:根据监控数据进行智能控制,实现对电力系统的远程控制,包括开关操作、负载调节等功能。
二、功能应用2.1 故障检测与定位:配电自动化主站系统能够实时监测电力系统的运行状态,及时发现并定位故障,提高故障处理效率。
2.2 负荷管理:系统可以根据电力系统的负荷情况进行智能调节,实现负载均衡,提高电力利用率。
2.3 节能降耗:系统通过监控和控制电力设备的运行状态,实现对电力系统的节能管理,降低能耗成本。
三、性能特点3.1 高可靠性:系统采用多重冗余设计,确保系统在故障情况下仍能正常运行,提高电力系统的可靠性。
3.2 高安全性:系统具有多重安全保护措施,能够及时发现并处理电力系统的安全隐患,保障电力系统的安全运行。
3.3 高智能化:系统采用先进的智能算法,能够根据电力系统的实时数据进行智能控制,提高电力系统的运行效率。
四、应用案例4.1 工业领域:配电自动化主站系统广泛应用于工业生产中,能够实现对工业设备的远程监控和控制,提高生产效率。
4.2 商业领域:系统可应用于商业建筑的电力管理,实现对建筑设备的智能控制,降低能耗成本。
4.3 城市电网:系统可应用于城市电网的管理,实现对电网设备的远程监控和控制,提高电网的运行效率。
五、发展趋势5.1 智能化:未来配电自动化主站系统将更加智能化,具有更强的自学习和自适应能力。
5.2 互联网+:系统将与互联网技术结合,实现对电力系统的远程监控和控制。
配电自动化系统设计原则及结构探讨 鹿小翠
摘要:配电网自动化是整个配电网络技术水平、管理水平的全方位、全过程的
提高,也是电力系统现代化发展的必然趋势,本文结合配电管理和配电自动化系
统的组成和特点,对该系统设计应用中遇到的问题和技术、网络通信、数据库等
进行了分析。
关键词:配电自动化;系统设计;系统结构
随着我国城市配电网改造与建设工作的进一步发展,配电网自动化问题已越
来越引起重视。配电自动化可以大大提高配电网运行的可靠性,提高供电质量和
效率,降低劳动强度和充分利用现有设备的容量,从而为用户和供电企业带来可
观的效益。近几年,配电自动化规模不断扩大,系统功能不断加强,经过几年的
建设实践,积累了许多可贵经验。
1 配电自动化监控与管理系统
配电自动化监控与管理系统,是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网
络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、
计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起的综合性系统,其包含地理信息系
统(GIS)、网络设备文件(NDF)、冗余部件管理、检修计划管理、运行规划及
优化、运行及控制以及其它管理任务(故障电话管理、人员管理、计费管理等)。
其中,运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统(DAS)实现,又可具体
细分为SCADA系统、电压/无功控制、保护的协调管理及控制、馈线控制、故障
处理(故障检测、定位,隔离后故障区供电)、自动抄表和负荷管理等。从这一
概念出发,DMS其实涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线管理、
负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节,是一个包含多学科技术的综合
性的大系统。
2 系统结构设计
2.1 设计原则
配网自动化监控与管理系统是一综合信息管理系统,涉及到计算机技术、网
络通信、图形技术、数据管理、自动控制等多种技术,同时,投资较大、实施复
杂,牵涉到多个部门的多个工种,和城市居民生活息息相关,建设配电网自动化
系统目的是提高配电网运行管理水平、提高供电质量、减少停电次数、缩短停电
时间,以达到减员增效。要用系统工程的思想,采用信息优化的系统集成方法,
对系统综合考虑与设计。其设计原则为:首先,应遵循实用性、安全性、经济性、
开放性、发展性和灵活性的设计要求;其次,实时监控系统设计一定要保持长期
连续稳定可靠运行。
2.2 系统结构
考虑到配网信息分布广、信息量大的特点,在配网当地设备(FTU、集抄系统、
配变负荷管理器等)和控制中心间可设一至二级中继站(一般设在变电站,可利
用原有光纤通道),形成多级层次结构。系统结构按分层分布分级分类构成,各
层系统通过完善的通信系统接入集中控制中心系统,各类子系统通过计算机网络
和集中控制中心系统实现信息交流,整个系统分为:配电网集中控制中心系统―
中心层,配电网子站系统―中间层,配电网监控终端系统及通信网络系统―基础
层。利用TCP/IP网络协议实现配调中心、中间层系统、FTU、DTU等智能终端之
间的数据传输。
配网控制中心与配网子站系统―中间层的通信充分利用现有城市电力数据网
进行数据传输和交换,中间层与用户变(开闭所、箱变等)RTU、FTU、DTU之间
的通信是配网自动化的主要通信系统,其可靠性、经济性至关重要,因此,选择
多模光纤,通信网路结构采用主/从式自愈环形通信网。正常情况下,只有一个环
路在使用。当发生故障时(装置故障或光缆故障),光端机能自动测量故障点,
信息在到达故障点之前又返回,使用第二个环路完成通信。用这种方法,对其余
的正常装置或正常光缆仍能保持通信畅通和链路完好,其结构及主要工作形态如
系统结构配置。
2.3 中心层系统结构设计
根据我国配电运行管理机制,建立中心层系统,配网自动化系统设在调度中
心,由自动化专业人员维护,配电运行工区负责配电网的监视、控制、运行管理,
设配电运行工区监控中心工作站及其相应设备。中心层系统结构(DAS),如图2
所示。建立配电实时监控系统和配电管理系统功能相对独立,同时联系紧密的有
机整体。
2.4 中间层结构设计
配电子站主要为配网监控层,完成配网自动化和故障管理等功能,中间层系
统工作流程,。它具有承上启下的作用,对下
负责基础层设备管理,对上负责与中心层上传数据,同时接受中心层系统命
令。
2.5 基础层结构设计
结构设计包括建设范围内的电气设备,开闭所及环网柜开关改造,相关自动
化设备及通信部分的设计。硬件设备包括电气一次设备(主要是电动负荷开关)、
监控终端(FTU、DTU)、工作电源、通信设备以及计算机设备等。
3 结束语
综上所述,配电自动化系统具有实时性好、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。
参照发达国家和地区的经验,结合我们自己的实际情况,按照“全面规划、控
制规模、局部试点、分步实施”的有关精神,综合考虑近期与远期、全局与局部、
主要与次要的关系,设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统方案,对
电力市场的发展和完善具有重要的意义。
参考文献:
[1]沈坚,商文颖.配电自动化系统设计[J].广东输电与变电技术,2006.07.
[2]王芳兰.变配电自动化系统设计方法探讨[J].中国科技信息,2006.11.