配電網(wǎng)自動(dòng)化.doc

配電網(wǎng)自動(dòng)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）是一種可以使配電企業(yè)在遠(yuǎn)方以實(shí)時(shí)方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操作配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)；其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（SCADA系統(tǒng)）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）和需求側(cè)管理(DSM）幾個(gè)部分。一、配電網(wǎng)自動(dòng)化的功能：（1）配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制（SCADA）。通過終端設(shè)備和通信系統(tǒng)將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)傳送到主站，在主站對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，與調(diào)度自動(dòng)化類似，包括配電開關(guān)的狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作信息、運(yùn)行數(shù)據(jù)等。（2）提供主站控制方式下的饋線自動(dòng)化功能。用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，要求適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。（3）配電地理信息管理（AM/FM/GIS）。以地理圖為背景對(duì)配電設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計(jì)等。（4）配電網(wǎng)應(yīng)用分析(PAS)。對(duì)系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，為調(diào)度員提供輔助決策，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、無功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等。配電網(wǎng)具有輸電網(wǎng)不同的特點(diǎn)，因此配電網(wǎng)應(yīng)用分析的算法與能量管理系統(tǒng)（EMS）有所不同。（5）與其它應(yīng)用系統(tǒng)（如MIS）接口。根據(jù)生產(chǎn)和管理的要求，配電主站系統(tǒng)需要與其它應(yīng)用系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，給供電企業(yè)內(nèi)部其它部門提供配電網(wǎng)信息。配網(wǎng)主站的建設(shè)應(yīng)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃分步實(shí)施的原則，在規(guī)劃時(shí)要考慮系統(tǒng)的安全可靠、實(shí)用和擴(kuò)展性。配電自動(dòng)化的意義：在正常運(yùn)行情況下，通過監(jiān)視配網(wǎng)運(yùn)行工況，優(yōu)化配網(wǎng)的運(yùn)行方式；當(dāng)配網(wǎng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，迅速查處故障區(qū)段及異常情況，快速隔離故障區(qū)段，及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)段用戶的供電，縮短對(duì)用戶的停電時(shí)間，減少停電面積；根據(jù)配網(wǎng)電壓合理控制無功負(fù)荷和電壓水平，改善供電質(zhì)量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的；合理控制用電負(fù)荷，從而提高設(shè)備利用率；自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)，保證抄表計(jì)費(fèi)的及時(shí)和準(zhǔn)確，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，并可為用戶提供自動(dòng)化的用電信息服務(wù)等。二、配電網(wǎng)自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，亦稱配電管理系統(tǒng)(DMS)或配電自動(dòng)化/需求方管理系統(tǒng)(DA/DSM)，是包括110/10kV變電所的10kV饋線，開閉所、二次配電站和用戶在內(nèi)的配電系統(tǒng)的整體數(shù)字自動(dòng)化與能源管理系統(tǒng)。（1） 配電管理系統(tǒng)通常把從變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，稱為配電管理系統(tǒng)（DMS）。配電管理系統(tǒng)是一個(gè)涉及供電企業(yè)運(yùn)行管理、設(shè)備管理、用戶服務(wù)等各個(gè)方面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。以配電自動(dòng)化實(shí)時(shí)環(huán)境、地理信息系統(tǒng)、綜合性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等為基礎(chǔ)，組成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的應(yīng)用功能子系統(tǒng)，包括配網(wǎng)自動(dòng)化（DA）、配電工作管理（DWM）、故障投訴管理（TCM）、自動(dòng)作圖(AM)和設(shè)備管理(FM)、負(fù)荷管理（LM）、配網(wǎng)分析系統(tǒng)（DAS）等。以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的管理自動(dòng)化，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行、提高供電可靠性、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。主要功能：1.配電自動(dòng)化DA實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的運(yùn)行、監(jiān)控、故障診斷、故障隔離與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)決策。2.負(fù)荷管理LM提供大用戶負(fù)荷采集、控制功能。3.故障投訴管理TCM投訴電話處理、故障定位與恢復(fù)供電。4.配網(wǎng)分析系統(tǒng)DAS網(wǎng)絡(luò)建模與網(wǎng)絡(luò)拓樸、狀態(tài)估計(jì)、配網(wǎng)潮流、網(wǎng)損與壓降分析、短路電流、電壓/無功控制、負(fù)荷預(yù)測(cè)等；5.配電工作管理DWM6.配網(wǎng)運(yùn)行工作、統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理；配電設(shè)計(jì)、施工、檢修管理。7、圖紙管理AM / FM / GIS配電圖紙管理系統(tǒng)是基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的自動(dòng)作圖(AM)和設(shè)備管理(FM)系統(tǒng)。它把標(biāo)明有各種電力設(shè)備和線路的街道地理位置作為配電網(wǎng)管理和維修電力設(shè)備以及尋找和排除設(shè)備故障的有力工具。配電網(wǎng)控制中心信道控制分中心信道站控終端監(jiān)控終端：出線開關(guān)終端分段開關(guān)終端開閉所開關(guān)終端聯(lián)絡(luò)開關(guān)終端小區(qū)變電站開關(guān)終端信道監(jiān)測(cè)終端：配電變壓器監(jiān)測(cè)終端配電所監(jiān)測(cè)終端其他終端至上級(jí)調(diào)度配電網(wǎng)管理系統(tǒng)構(gòu)成示意框圖（2） 饋線自動(dòng)化饋線自動(dòng)化是指變電站出線到用戶用電設(shè)備之間的饋電線路自動(dòng)化，其內(nèi)容可以歸納為兩大方面：一是正常情況下的用戶檢測(cè)、資料測(cè)量和運(yùn)行優(yōu)化；二是事故狀態(tài)下的故障檢測(cè)、故障隔離、轉(zhuǎn)移和恢復(fù)供電控制。區(qū)域工作站區(qū)域工作站區(qū)域工作站配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心RTURTU基于FTU的遠(yuǎn)方控制方式饋線自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖饋線自動(dòng)化是配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要組成部分。要實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化，需要合理的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具備環(huán)網(wǎng)供電的條件；各環(huán)網(wǎng)開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和街道配電站內(nèi)開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)必須具有遠(yuǎn)方操作功能；環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜內(nèi)必須具備可靠的開關(guān)操作電源和供FTU、通信設(shè)備用的工作電源；具備可靠的、不受外界環(huán)境影響的通信系統(tǒng)。饋線自動(dòng)化在正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)和饋線電流、電壓情況，實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方或就地合閘和分閘操作。在故障時(shí)獲得故障記錄，并能自動(dòng)判別和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對(duì)非故障區(qū)域恢復(fù)供電。其中故障定位、隔離和自動(dòng)恢復(fù)對(duì)提高供電的可靠性和縮短非故障區(qū)的停電時(shí)間有重要意義，這也是饋電自動(dòng)化的一項(xiàng)主要功能。1.饋線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)：分為正常狀態(tài)和事故狀態(tài)監(jiān)測(cè)。正常狀態(tài)監(jiān)測(cè)的量主要有電壓幅值、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等以及開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)測(cè)量是實(shí)時(shí)的，監(jiān)測(cè)設(shè)備一般稱為饋線終端單元（FTU)。在有通訊設(shè)備時(shí)，這些量可以送到某一級(jí)配電SCADA系統(tǒng)；在沒有通信設(shè)備時(shí)，可以選擇某些可以保存或指示的量加以監(jiān)測(cè)。配電網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)很多，應(yīng)選擇確有必要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)加以監(jiān)測(cè)，以節(jié)省投資。裝有FTU的配電網(wǎng)，同樣可以完成事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)。沒有裝設(shè)FTU的地點(diǎn)可裝設(shè)故障指示器，通常將其裝在分支線路和大用戶入口處，具有一定的抗干擾能力和定時(shí)復(fù)位功能。如果故障指示器有觸點(diǎn)，也可以經(jīng)過通信設(shè)備把故障信息送到某一級(jí)配電SCADA系統(tǒng)。2.饋線控制：利用配電網(wǎng)中可控設(shè)備（主要是開關(guān)設(shè)備）對(duì)饋線實(shí)行事故狀態(tài)下和正常運(yùn)行時(shí)的控制。3.饋線的故障定位、隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電：這是饋線自動(dòng)化的一個(gè)獨(dú)特功能，由斷路器、分段器所組成的系統(tǒng)，能在饋線發(fā)生永久性故障時(shí)，自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行定位，通過開關(guān)設(shè)備的順序動(dòng)作實(shí)現(xiàn)故障隔離；在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)但開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供，恢復(fù)供電。在發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，通常因切斷故障電流后，故障自動(dòng)消失，可以由斷路器自動(dòng)重合而恢復(fù)對(duì)負(fù)荷的供電。（3） 配電網(wǎng)圖資地理信息系統(tǒng)1、編輯維護(hù)功能 ：該功能可分為圖層編輯和數(shù)據(jù)編輯兩部分，所謂圖層編輯，即可以在相應(yīng)地圖層上增加、刪除、修改基本地理信息單元。如增加一條道路，一座建筑物等；所謂數(shù)據(jù)編輯功能，即在GIS上增加、刪除、修改電力設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)，如改變桿塔位置、增加或刪除一條線路等，我公司的線路數(shù)據(jù)檔案就是在該功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行維護(hù)。 2、查詢分析功能：可以在地圖上查到高低壓線路、配變、開關(guān)箱、電表箱等各種電力設(shè)施的位置，以及該電力設(shè)施的各種技術(shù)參數(shù)；可以按選定的要求，查詢?nèi)缗渥冃吞?hào)、供電半徑、導(dǎo)線規(guī)格而列出相應(yīng)的線路或和配變的數(shù)據(jù)等。 3、調(diào)度SCADA信息查詢 ：通過接口，將調(diào)度SCADA數(shù)據(jù)存入GIS數(shù)據(jù)庫，在GIS平臺(tái)上就可以看到類似于調(diào)度SCADA系統(tǒng)畫面，顯示各條10KV線路的所有實(shí)時(shí)遙測(cè)、遙信量，使調(diào)度SCADA的該項(xiàng)功能，擴(kuò)展到所有GIS10KV線路上去。同時(shí)，在GIS上可以查看某一線路的任意時(shí)段內(nèi)的負(fù)荷曲線。另外，還具有負(fù)荷報(bào)警功能，即根據(jù)導(dǎo)線規(guī)格及定值確定的最大負(fù)荷電流，當(dāng)線路電流大于設(shè)定值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)紅字報(bào)警。 4、電網(wǎng)故障定位功能：當(dāng)電力用戶出現(xiàn)故障或停電時(shí)，只要報(bào)出用戶名，就可在GIS上查出該用戶的配變名稱，以及配變?cè)诘貓D上的位置。同時(shí)列出控制該配變所在線路的隔離開關(guān)及斷路器，為快速找到故障點(diǎn)，及時(shí)隔離故障創(chuàng)造條件。5、停電范圍顯示 ：在GIS上拉開斷路器時(shí)，地圖上由該斷路器及單刀控制的線路的顏色由紅色轉(zhuǎn)為綠色，并列出所有停電的用戶。配電GIS的基本結(jié)構(gòu)框圖報(bào)表庫分析報(bào)表各類圖形數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)各類表格、文檔、數(shù)字等文本信息GIS軟件包地理、地質(zhì)、地貌等基本圖形/圖像信息信息存儲(chǔ)和管理信息分析和應(yīng)用（4） 需求側(cè)管理需求側(cè)管理(DSM)是指在政府法規(guī)和政策的支持下，采取有效的激勵(lì)和引導(dǎo)措施以及適宜的運(yùn)作方式，通過發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、能源服務(wù)公司、社會(huì)中介組織、產(chǎn)品供應(yīng)商、電力用戶等共同協(xié)力，提高終端用電效率和改變用電方式，在滿足同樣用電功能的同時(shí)減少電量消耗和電力需求，達(dá)到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益最好、各方受益、最低成本能源服務(wù)所進(jìn)行的管理活動(dòng)。 DSM的目標(biāo)主要集中在電力和電量的改變上，一方面采取措施降低電網(wǎng)的峰荷時(shí)段的電力需求或增加電網(wǎng)的低谷時(shí)段的電力需求，以較少的新增裝機(jī)容量達(dá)到系統(tǒng)的電力供需平衡；另一方面，采取措施節(jié)省或增加電力系統(tǒng)的發(fā)電量，在滿足同樣的能源服務(wù)的同時(shí)節(jié)約了社會(huì)總資源的耗費(fèi)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看，DSM的目標(biāo)就是將有限的電力資源最有效地加以利用，使社會(huì)效益最大化。在DSM的規(guī)劃實(shí)施過程中，不同地區(qū)的電網(wǎng)公司還有一些具體目標(biāo)。如供電總成本最小、購電費(fèi)用最小等目標(biāo)。 DSM的對(duì)象主要指電力用戶的終端用能設(shè)備，以及與用電環(huán)境條件有關(guān)的設(shè)施。包括以下6方面：1用戶終端的主要用電設(shè)備，如照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、電熱、電化學(xué)、冷藏、熱水器等；2可與電能相互替代的用能設(shè)備，如以燃?xì)?、燃油、燃煤、太陽能、沼氣等作為?dòng)力的替代設(shè)備；3與電能利用有關(guān)的余熱回收，如熱泵、熱管、余熱和余壓發(fā)電等；4與用電有關(guān)的蓄能設(shè)備，如蒸汽蓄熱器、熱水蓄熱器、電動(dòng)汽車蓄電瓶等；5自備發(fā)電廠，如自備背壓式、抽汽式熱電廠，以及燃?xì)廨啓C(jī)電廠、柴油機(jī)電廠等；6與用電有關(guān)的環(huán)境設(shè)施，如建筑物的保溫、自然采光和自然采暖及遮陰等。（5） 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)自動(dòng)抄表（AutomaticMeterReading-AMR）是指利用微電子和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、傳感等技術(shù)自動(dòng)讀取和處理表計(jì)數(shù)據(jù)，將城市居民的用水、電、氣信息加以綜合處理的系統(tǒng)。自動(dòng)抄表技術(shù)使各水、電、氣公司及物業(yè)管理部門從根本上解決了入戶抄表收費(fèi)給用戶和抄表人員帶來的麻煩，避免了許多不必要的糾紛。準(zhǔn)確而便捷的收費(fèi)系統(tǒng)，不但能提高管理部門的工作效率，也適應(yīng)現(xiàn)代用戶對(duì)用水、用電、用氣繳費(fèi)的需求?，F(xiàn)在最常見的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是采用分線制集中抄表方式，即由采集器定時(shí)順序采集來自多路分線連接的水、電、氣表信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)，各采集器之間采用總線制連接，最后連接至計(jì)算機(jī)。其典型特點(diǎn)是各戶表通過分戶線連接至采集器位置。系統(tǒng)一般分為四層次結(jié)構(gòu)；現(xiàn)場(chǎng)采集器、服務(wù)器（區(qū)域管理器）、通信控制器、管理器中心，部分產(chǎn)品還會(huì)附帶一個(gè)掌抄器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：分層遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)示意框圖RS-485遠(yuǎn)程抄表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公用電話網(wǎng)集中器/交換機(jī)集中器/交換機(jī)集中器/交換機(jī)配電線載波三、配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)案例一個(gè)成功的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)典范美國(guó)長(zhǎng)島電力公司(LILCO)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。該公司從1994年開始在GE-Harris公司的支持下開始用850個(gè)DART RTU和無線數(shù)字電臺(tái)組成了以配電網(wǎng)故障快速隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)移為主的配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，在4年內(nèi)避免了595675個(gè)用戶的停電事故(根據(jù)美國(guó)事故統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，用戶停電時(shí)間在5min及以上時(shí)即為停電事故)，并因此獲得了IEEE DA/DSM大獎(jiǎng)。美國(guó)紐約長(zhǎng)島電力公司為100萬人口提供服務(wù)，共有750條饋線，其中絕大部分為架空線路，這些線路經(jīng)常遭受雷擊、冰雹颶風(fēng)等影響而引起短路故障。通過對(duì)客戶停電分析，一條主要線路的故障大約會(huì)引起2000個(gè)客戶停電。為了減少這些故障和提高供電可靠性，該公司除采取常規(guī)方法外，還實(shí)現(xiàn)了以配電網(wǎng)故障快速隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)移為主的配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)大致經(jīng)歷了3個(gè)階段：自動(dòng)分段、引入通信和SCADA系統(tǒng)、非故障段自動(dòng)恢復(fù)供電。圖1是該公司配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)示意框圖。圖1配網(wǎng)饋線自動(dòng)化示意框圖1自動(dòng)分段算法實(shí)現(xiàn)1.1故障檢測(cè)算法 早在1980年，長(zhǎng)島電力公司安裝了400多個(gè)帶無線電控制的柱上開關(guān)，主要包括中壓真空開關(guān)和電流互感器等設(shè)備。安裝了這些設(shè)備之后，減少了故障時(shí)間，但故障發(fā)生頻率沒有發(fā)生多大變化。為了進(jìn)一步提高配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的性能，需要有智能的遠(yuǎn)端饋線監(jiān)控單元(FTU)，能夠檢測(cè)負(fù)荷側(cè)永久性故障和在變電站斷路器閉鎖之前斷開負(fù)荷開關(guān)，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分段的功能。長(zhǎng)島電力公司選擇了GE-Harris公司的配網(wǎng)饋線自動(dòng)化專用設(shè)備DART RTU(FTU)，它可以從開關(guān)的電流互感器、電壓互感器交流二次側(cè)直接接入，并控制執(zhí)行相應(yīng)程序規(guī)定的跳閘和重合命令。DART有一個(gè)故障檢測(cè)算法，可以分別檢測(cè)和區(qū)分出永久性故障、瞬時(shí)性故障、負(fù)荷過流這三個(gè)級(jí)別的故障。具體內(nèi)容如下：第1級(jí)：當(dāng)出現(xiàn)永久性故障時(shí)，離故障點(diǎn)電源側(cè)最近的DART RTU檢測(cè)到故障并按預(yù)置程序控制DART所在斷路器(重合器)跳閘，斷路器一次或多次重合失敗后，斷路器(重合器)跳閘閉鎖切除故障，并由DART發(fā)出跳閘閉鎖告警信號(hào)，要求組織檢修以恢復(fù)對(duì)故障線路的供電。第2級(jí)：當(dāng)線路出現(xiàn)瞬時(shí)短路或接地故障時(shí)，離故障點(diǎn)電源側(cè)最近的DART檢測(cè)出故障，并按預(yù)置程序控制DART所在斷路器(重合器)跳閘，斷路器一次或多次重合成功后，切除故障恢復(fù)供電。同時(shí)DART發(fā)出跳閘、重合閘成功信號(hào)。被小動(dòng)物或樹枝引起接地或瞬間短路故障已清除，不影響供電，但仍需巡線查看現(xiàn)場(chǎng)是否有危險(xiǎn)遺留物需清除。第3級(jí)：當(dāng)線路過負(fù)荷，但尚不大影響線路安全運(yùn)行的情況下,DART檢測(cè)到電流超過預(yù)置值，發(fā)出過負(fù)荷告警信號(hào)，以引起運(yùn)行人員注意。1.2自動(dòng)分段算法在故障檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套FTU自動(dòng)分段算法，沒有通信網(wǎng)絡(luò)也可以應(yīng)用。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生短路電流，使出線保護(hù)動(dòng)作，變電站斷路器跳閘，重合閘。如果為永久性故障，保護(hù)再次動(dòng)作。FTU因檢測(cè)到過流、失壓的條件利用自動(dòng)分段算法使流過故障電流的開關(guān)跳閘,自動(dòng)切斷故障區(qū)域。然后變電站斷路器再次重合閘，變電站和第一個(gè)分段開關(guān)之間的非故障段線路恢復(fù)供電，減少停電區(qū)域，實(shí)現(xiàn)故障線路的自動(dòng)分段隔離(圖2)。T1保護(hù)動(dòng)作，斷路器(重合器)跳閘時(shí)間；T2重合閘時(shí)間；T3重合閘失??；T4故障切除，斷路器(重合器)再次重合閘恢復(fù)供電圖2電源側(cè)斷路器(重合器)兩次重合閘成功時(shí)序圖1.3應(yīng)用效果長(zhǎng)島電力公司安裝了850個(gè)帶有自動(dòng)分段算法FTU 的開關(guān)之后，使受主要線路停電影響的客戶數(shù)量減少了25%，即在1995年1月到1996年6月的18個(gè)月內(nèi)使240000客戶避免遭受停電事故的影響。2SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為了進(jìn)一步發(fā)揮FTU的功能，并對(duì)FTU 進(jìn)行遙控，實(shí)時(shí)監(jiān)控配網(wǎng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中安裝了基于PC機(jī)的SCADA系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是在基于和自動(dòng)分段開關(guān)通信的基礎(chǔ)上開發(fā)的，主站系統(tǒng)能夠發(fā)遙控命令，并對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)主站系統(tǒng)直接對(duì)FTU的信息采用DNP3.0規(guī)約通過無線電進(jìn)行通信，采取集中控制方式。SCADA系統(tǒng)提供電壓、電流、功率因素、負(fù)荷值和其他為最優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用的實(shí)時(shí)量。在配電通信系統(tǒng)自動(dòng)化中，長(zhǎng)島電力公司選用了無線數(shù)字電臺(tái)通信。整個(gè)系統(tǒng)中，9個(gè)月內(nèi)共安裝了850個(gè)無線數(shù)字電臺(tái)和相配合的開關(guān)850個(gè)。3自動(dòng)恢復(fù)算法實(shí)現(xiàn)3.1利用D200通信前置機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)算法在經(jīng)過上述FTU本身具有的自動(dòng)分段功能實(shí)現(xiàn)和SCADA功能實(shí)現(xiàn)后，當(dāng)許多條線路同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)(比如在雷擊情況下)，就會(huì)產(chǎn)生處理速度慢，故障處理效率低的問題。為了實(shí)現(xiàn)完整快速的配網(wǎng)自動(dòng)化功能和對(duì)非故障區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)供電，新開發(fā)的自動(dòng)恢復(fù)算法滿足了上述需要。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，在系統(tǒng)中引進(jìn)了通信前置機(jī)D200，提高了系統(tǒng)的性能。具體為：(1)D200通過通信媒介和FTU通信(一般采用DNP3.0規(guī)約)，另一方面D200和主站SCADA進(jìn)行通信，把FTU的數(shù)據(jù)傳送至主站。在與RTU通信和主站通信，可采用不同的通信規(guī)約，D200可進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換，為配網(wǎng)系統(tǒng)的通信時(shí)規(guī)約的兼容和系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)充打下基礎(chǔ)。(2)自動(dòng)恢復(fù)算法用梯形邏輯控制編程(PLC)在D200中運(yùn)行，大大減少了自動(dòng)恢復(fù)供電的時(shí)間，據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用這種方法進(jìn)行非故障段自動(dòng)恢復(fù)的時(shí)間在1min以內(nèi)。(3)D200裝置中有一個(gè)可由用戶定義的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)對(duì)FTU數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理和控制，對(duì)主站不需要的數(shù)據(jù)量進(jìn)行處理，這樣減輕了主站的工作量，特別對(duì)FTU較多的配網(wǎng)系統(tǒng)，可大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。3.2自動(dòng)恢復(fù)供電算法D200接收自動(dòng)分段開關(guān)FTU中的失壓和過流故障檢測(cè)信息，同時(shí)還接收變電站斷路器狀態(tài)信息和供電環(huán)路中與故障線路相連接的供電線路切換信息以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)信息。在基于上述實(shí)時(shí)電壓、電流、負(fù)荷、斷路器狀態(tài)、開關(guān)位置的基礎(chǔ)上，自動(dòng)恢復(fù)供電算法計(jì)算并報(bào)告自動(dòng)恢復(fù)供電后的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 圖3中，當(dāng)配網(wǎng)系統(tǒng)需要對(duì)非故障區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)，通過分析各FTU送上來的1h和72h負(fù)荷最大值(這兩個(gè)參數(shù)由FTU提供)來判斷正常側(cè)線路是否有多余容量可帶動(dòng)轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。當(dāng)永久性故障發(fā)生在 A 段時(shí)，F(xiàn)TU自動(dòng)斷開SW1, 自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)在斷開SW2后,判斷饋線2的剩余容量是否大于SW2的1h最大負(fù)荷值，如果大于這個(gè)容量，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)SW4； 如果饋線2的剩余容量只大于SW3的1h最大負(fù)荷值，那么斷開SW3，再合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)SW4；如果饋線2的剩余容量小于SW3的1h最