電力系統(tǒng)配電自動化基礎(chǔ)知識

1、電力系統(tǒng)配網(wǎng)基礎(chǔ)知識1目 錄n電力系統(tǒng)基本概念n配電自動化基礎(chǔ)知識n智能電網(wǎng)基本概念n自動化工程項目的特點n個人的觀點電力系統(tǒng)基本概念3電力系統(tǒng)的構(gòu)成4基本概念n電力系統(tǒng)：發(fā)電設(shè)備、升壓及降壓變電站、電力線 路、用電設(shè)備及保護、測控設(shè)備n電力網(wǎng)：分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)n配電網(wǎng)：配電變電所、開閉所、配電所（室）、箱變、配電線路、斷路器、負荷開關(guān)、配電（桿上）變壓器等。 n供電系統(tǒng)（配電系統(tǒng)）：配電網(wǎng)及其二次保護、控制、監(jiān)視與計量設(shè)備 5輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)劃分示意圖6一次系統(tǒng)n一次設(shè)備：電能的發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)的電氣設(shè)備，如發(fā)電機、變壓器、輸配電線路、開關(guān)斷路器、用電設(shè)備。n一次系統(tǒng)：由一次設(shè)備連接

2、組成。n一次系統(tǒng)為強電系統(tǒng)。7二次系統(tǒng)n二次設(shè)備：對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)視、測量、操縱控制及保護的設(shè)備。如各種儀表、控制電纜、繼電保護、監(jiān)控裝置、信號裝置、環(huán)境監(jiān)控裝置等。n二次系統(tǒng)：又稱為二次回路，由二次設(shè)備連接組成。n二次系統(tǒng)是弱電系統(tǒng)。與一次設(shè)備配合，使配電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟地運行，保證對用戶的供電質(zhì)量。主要包括繼電保護與安全自動控制系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、計量系統(tǒng)等。 8一次設(shè)備/1n開閉所：又稱開關(guān)站，是變電所10kV母線的延伸。由變電所送出較大容量的饋線至開閉所，再由開閉所按用戶需要送出饋線至用戶。開閉所擔(dān)負著接受和重新分配10kV出線的任務(wù)，可減少高壓變電所的10kV出線間隔和出

3、線走廊；能夠用作配電線路間的聯(lián)絡(luò)樞紐，還可以為重要客戶提供雙電源。 9一次設(shè)備/1n典型開閉所主接線方式 10一次設(shè)備/1CX21 CX22 CX12 MF . . . . JX1 JX2 KB CX11 11一次設(shè)備/2n環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜：簡稱環(huán)網(wǎng)柜，用于電纜供電環(huán)網(wǎng)中，起著分支、分段、聯(lián)絡(luò)功能。環(huán)網(wǎng)柜是一種組合配電裝置，包含負荷開關(guān)柜、斷路器柜、負荷開關(guān)-熔斷器組合電器柜等功能柜單元?？蓪⒇摵砷_關(guān)柜或組合電器柜做成單個柜子，也可將幾個負荷開關(guān)柜與組合電器柜集成在一個柜（箱）體內(nèi)，根據(jù)需要可配置接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、高壓帶電顯示器、“五防閉鎖”裝置等。一個環(huán)網(wǎng)柜的進出線回路數(shù)一

4、般在36路之間。 12一次設(shè)備/2環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜外觀及接線13一次設(shè)備/2QFIQFIIQF11QF12S11S12S13S14F1QF21QF22S21S22S23S24QF31QF32S31S32S33S34QF41QF42S41S42S43S44環(huán)網(wǎng)柜1環(huán)網(wǎng)柜2環(huán)網(wǎng)柜3環(huán)網(wǎng)柜4QF51QF52S51S52S53S54QF61QF62S61S62S63S64環(huán)網(wǎng)柜5環(huán)網(wǎng)柜6F2配電環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)示意圖配電環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)示意圖 14一次設(shè)備/3n箱式變變電站：簡稱箱變，是一種將配電變壓器、中壓環(huán)網(wǎng)開關(guān)、低壓開關(guān)按照一定的結(jié)構(gòu)和接線方式組合起來的預(yù)裝式配電裝置。優(yōu)點是占地面積小，可以工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝施

5、工快，節(jié)省了二次部分的接線，所有開關(guān)及二次儀表、傳感器在廠內(nèi)連接調(diào)試完畢，不需再建配電所等土建，投資節(jié)約，外形美觀且與環(huán)境相協(xié)調(diào)，因此己被廣泛采用。 15一次設(shè)備/316一次設(shè)備/317一次設(shè)備/418典型變電站平面布置圖19西門子高壓柜低壓柜視頻監(jiān)控攝像頭綜合自動化屏20ABB開關(guān)低壓遠動裝置21太陽能控制柜太陽能控制柜22隧道電纜溝隧道電纜溝23干式變壓器干式變壓器單芯單芯電纜電纜每相多條每相多條單芯電纜單芯電纜24車站箱式變電所車站箱式變電所25樞紐箱式變電所樞紐箱式變電所262728綜合自動化保護綜合自動化保護29環(huán)網(wǎng)柜計量保護計量保護配電自動化基礎(chǔ)知識31配電自動化的定義配電自動化的

6、定義n配電自動化指利用現(xiàn)代計算機、微電子、網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行監(jiān)控及管理的自動化、信息化，以保證配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行，提高供電質(zhì)量及生產(chǎn)管理效率。n配電自動化是關(guān)于現(xiàn)代信息技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)控與管理中應(yīng)用的技術(shù)n是智能配電網(wǎng)的主要技術(shù)內(nèi)容32配電自動化n配電管理系統(tǒng)（DMS） Distribution Manage System，用于縣市級電力調(diào)度管理，用于縣市級電力調(diào)度管理所，實現(xiàn)對縣市配電網(wǎng)和用戶在正常運行和事故情況下實行監(jiān)控、所，實現(xiàn)對縣市配電網(wǎng)和用戶在正常運行和事故情況下實行監(jiān)控、保護、控制和管理。保護、控制和管理。n供電可靠率 用戶平均停電持續(xù)時間，使考核供電可靠性的重要指標

7、。用戶平均停電持續(xù)時間，使考核供電可靠性的重要指標。 國家標準：國家標準： 99.60% 35小時小時 一流供電指標：一流供電指標：99.89% 9.5小時小時 發(fā)達國家：發(fā)達國家： 99.98% 2小時小時n電能質(zhì)量 指供電電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、頻率、電壓波動和閃變、指供電電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、頻率、電壓波動和閃變、諧波及三相不平衡等方面。諧波及三相不平衡等方面。大 區(qū) 電 網(wǎng) 調(diào) 度 中 心國 家 調(diào) 度 中 心大 區(qū) 電 網(wǎng) 調(diào) 度 中 心大 區(qū) 電 網(wǎng) 調(diào) 度 中 心大 型 水 、 火 電 廠主 網(wǎng) 樞 紐 變 電 所省 調(diào) 中 心省 調(diào) 中 心中 型 水 、 火 電 廠梯 形 水

8、 電 站控 制 中 心水 電 廠水 電 廠地 調(diào) 所地 方 水 廠縣 級 調(diào) 度 所配 電 變 電 站大 用 戶 負 荷遠 方 表 計配 調(diào) 中 心省 調(diào) 中 心省 轄 變 電 站樞 紐 變 電 站一 般 變 電 站一 般 變 電 站地 調(diào) 所一 般 變 電 站縣 級 調(diào) 度 所配 電 變 電 站電 容 器 組配 調(diào) 中 心地 區(qū) 調(diào) 度 所縣 級 調(diào) 度 所配 電 變 電 站饋 線 FTU說 明 ：信 息 傳 輸 通 道不 確 定 聯(lián) 接(配 調(diào) 中 心 )(二 級 主 站 )500KV以 上200KV以 上EMSDMSDA發(fā)、輸、變等環(huán)節(jié)變電以下的系統(tǒng)配 電變 電站 和饋 線自 動化34配

9、電自動化的作用配電自動化的作用n提高供電可靠性n提高電壓質(zhì)量n提高容量利用率n降低損耗n提高管理效率35相關(guān)系統(tǒng)36配電管理系統(tǒng)nAMR:自動讀表nCIS：客戶信息，用電營業(yè)管理nTCM：客戶電話呼叫管理nDRTU:監(jiān)控終端nEMS：能量管理nSA：變電站自動化37通信網(wǎng)絡(luò)示意圖智能電網(wǎng)基本概念39什么是智能電網(wǎng)？n智能電網(wǎng)（智能電網(wǎng)（Smart Grid）是集成了傳統(tǒng)）是集成了傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的電力工程技術(shù)、的和現(xiàn)代的電力工程技術(shù)、高級傳感高級傳感和和監(jiān)視技術(shù)、信息與通信技術(shù)的輸配電系監(jiān)視技術(shù)、信息與通信技術(shù)的輸配電系統(tǒng)，具有更加完善的性能并且能夠為用統(tǒng)，具有更加完善的性能并且能夠為用戶提供一系

10、列新型與增值服務(wù)。戶提供一系列新型與增值服務(wù)。40智能電網(wǎng)的含義n不是具體的技術(shù)，是對因特網(wǎng)（IP）通信、信號傳感、自動控制、計算機、電力電子、超導(dǎo)材料等領(lǐng)域新技術(shù)在輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用的一種總稱。n代表現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展模式、一種電網(wǎng)建設(shè)理念，是人們對未來電網(wǎng)的愿景。n這些新技術(shù)的應(yīng)用不是孤立的、單方面的，不僅僅是對傳統(tǒng)輸配電系統(tǒng)進行簡單地改進、提高。n從提高電網(wǎng)整體性能、節(jié)省總體成本出發(fā)，將各種新技術(shù)與傳統(tǒng)的輸配電技術(shù)有機結(jié)合。n滿足當今社會經(jīng)濟發(fā)展對電力系統(tǒng)的新要求41智能電網(wǎng)是已有新技術(shù)應(yīng)用的綜合與升華智能電網(wǎng)是個筐？智智能能電電網(wǎng)網(wǎng) 現(xiàn)代電力技術(shù)現(xiàn)代電力技術(shù) 現(xiàn)代測控技術(shù)現(xiàn)代測控技術(shù)計算機技術(shù)

11、計算機技術(shù) 電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)通信技術(shù)通信技術(shù) 傳統(tǒng)輸配電網(wǎng)傳統(tǒng)輸配電網(wǎng)42智能配電網(wǎng)特征n安全n能夠很好地抵御戰(zhàn)爭攻擊、恐怖襲擊與自然災(zāi)害的破壞，避免出現(xiàn)大面積停電。n能夠?qū)⑼獠科茐南拗圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)，保證系統(tǒng)的正常運行與用戶的正常供電。n可靠n供電可靠率達到4個9，重點區(qū)域6個9。n最大可能地減少瞬時供電中斷n具備自愈功能實時檢測故障設(shè)備并進行糾正性操作，最大程度地減少電網(wǎng)故障對用戶的影響。自動化工程項目的特點44概述n自動化監(jiān)控項目，屬于系統(tǒng)集成方面的內(nèi)容。系統(tǒng)集成不僅直接反映一個公司的產(chǎn)品水平，還反映了它的管理水平、各部門協(xié)調(diào)配合能力、工程施工能力，以及與其他協(xié)作廠商配合協(xié)作的能力

12、。因此，從某種意義上說，系統(tǒng)集成更能反映一個公司的綜合實力。45概述n自動化系統(tǒng)集成是公司整個自動化業(yè)務(wù)最終的實現(xiàn)形式。我們賣給用戶的不僅僅是主站或者分站這樣比較單一的產(chǎn)品，而是整套系統(tǒng)和服務(wù)，這套系統(tǒng)包括監(jiān)控端軟硬件、分站端、通信系統(tǒng)、其他供貨商產(chǎn)品，以及系統(tǒng)內(nèi)所有相關(guān)產(chǎn)品的接口和協(xié)調(diào)關(guān)系，還包括我們給用戶提供的技術(shù)支持、對用戶的培訓(xùn)、服務(wù)以及我們與用戶的溝通技巧等等。461、涉及內(nèi)容廣、涉及內(nèi)容廣 包括計算機軟硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Internet/Intranet技術(shù)、通信規(guī)約、通信通道、自動化裝置等。做好自動化集成項目需要的知識門類是非常廣泛的。472、涉及的環(huán)節(jié)和人員多

13、、涉及的環(huán)節(jié)和人員多n在自動化業(yè)務(wù)中，公司直接和間接參與的部門包括：市場、開發(fā)、工程、生產(chǎn)、采購、調(diào)度等。各部門之間既可以齊頭并進又環(huán)環(huán)相扣，存在緊密的相互依賴關(guān)系；另一方面，由于分工、利益、地區(qū)以及考核角度、考核指標等因素的不同，又存在或多或少的差異，而且隨著責(zé)任的逐步明確和分工的逐步細化，這種差異會越來越大。483、市場營銷復(fù)雜、市場營銷復(fù)雜n自動化業(yè)務(wù)對市場人員素質(zhì)要求高。n1、設(shè)備的安裝方式n2、對外接口的廠家n3、SCADA采集的點表n4、通訊方式n5、設(shè)備的供電方式493、市場營銷復(fù)雜、市場營銷復(fù)雜n市場人員需要了解公司內(nèi)部有關(guān)工程管理的運行機制；了解公司的產(chǎn)品以及整個系統(tǒng)的功能、

14、軟硬件配置等；我們自己生產(chǎn)的產(chǎn)品的功能、特點，已經(jīng)具備哪些功能，哪些功能可以短時間實現(xiàn)，哪些功能必須作為長遠打算；協(xié)作廠商產(chǎn)品的功能、特點；需要面對諸多實力強勁的競爭對手揚長避短等。只有這樣，才能簽好自動化項目合同，把好自動化業(yè)務(wù)的第一道關(guān)口，盡量減少后續(xù)工作的被動局面。504、風(fēng)險大、風(fēng)險大n自動化工程與儀器儀表類產(chǎn)品相比，風(fēng)險是相當大的，它的風(fēng)險主要來自以下幾方面：一、系統(tǒng)集成中涉及的產(chǎn)品、技術(shù)內(nèi)容多，工程環(huán)節(jié)多，參與人員多，有時還涉及到其他單位的產(chǎn)品配套、協(xié)調(diào)等問題，如接口標準、通信規(guī)約等。514、風(fēng)險大、風(fēng)險大二、市場比較成熟，競爭激烈，用戶要求高。 三、周期長，后續(xù)維護工作量大。 四

15、、監(jiān)控主站端是整個系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)、一個局部出問題都會反映到主站端，因此，系統(tǒng)集成商的責(zé)任和壓力大，風(fēng)險大。 524、風(fēng)險大、風(fēng)險大n五、產(chǎn)品不成熟，版本控制不好，工程經(jīng)驗缺乏，工期過長，各部門之間配合、協(xié)調(diào)力度不夠，職責(zé)劃分不清楚，個別環(huán)節(jié)雖有部門設(shè)置但起不到相應(yīng)的作用或作用不到位，用戶配合不利，最終都會導(dǎo)致工程質(zhì)量下降，利潤率下降，甚至賠錢。535 不適合搞不適合搞“三包三包”，軟件一，軟件一般不能免費升級般不能免費升級 n基于以下原因，無論是國內(nèi)還是國外，系統(tǒng)集成類項目均不施行“三包”，軟件產(chǎn)品一般不提供免費升級服務(wù)。一、計算機硬件技術(shù)發(fā)展迅速，硬件產(chǎn)品每10-18個月更新?lián)Q代一次，這種周期還有縮短的趨勢。一套系統(tǒng)的硬件設(shè)備兩三年后即大大落后。 545 不適合搞不適合搞“三包三包”，軟件一，軟件一般不能免費升級般不能免費升級 二、軟件技術(shù)，尤其是操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、編程技術(shù)等也在不停的升級換代，新產(chǎn)品、新技術(shù)、新思想、新功能層出不窮。集成商必須緊跟技術(shù)潮流，才不會被激烈的市場競爭所淘汰。555 不適合搞不適合搞“三包三包”，軟件一，軟件一般不能免費升級般不能免費升級 三、用戶的需求也在不斷增長和翻新，永遠無止境。n 因