電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化講義

1、第十五講 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化主講人：齊鄭電力系統(tǒng)統(tǒng)配電網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化化配電網(wǎng)自自動(dòng)化是是為了滿滿足電力力系統(tǒng)用用戶對(duì)供供電可靠靠性、電電能質(zhì)量量以及優(yōu)優(yōu)質(zhì)服務(wù)務(wù)的要求求。1/14/20202NorthChinaElectricPowerUniversity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化通常把利利用現(xiàn)代代電子技技術(shù)、通通信技術(shù)術(shù)、計(jì)算算機(jī)及網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)配電電網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)運(yùn)行及事事故情況況下的監(jiān)監(jiān)測(cè)、保保護(hù)、控控制、用用電和配配電管理理的綜合合自動(dòng)化化系統(tǒng)，稱為“配電管管理系統(tǒng)統(tǒng)”（DistributionManagementSystem，簡(jiǎn)稱DMS）。DMS是是和電網(wǎng)網(wǎng)調(diào)度自自動(dòng)化的的能量管管理

2、系統(tǒng)統(tǒng)（EMS）處處于同一一層次。二者不不同之處處在于EMS涉涉及發(fā)、輸電系系統(tǒng)，DMS是是配電管管理系統(tǒng)統(tǒng)。1/14/20203NorthChinaElectricPowerUniversity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化配電管理理系統(tǒng)的的主要功功能1、配電電網(wǎng)的SCADA功能能通過過監(jiān)測(cè)裝裝置來收收集配電電網(wǎng)的實(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)據(jù)，進(jìn)行行數(shù)據(jù)處處理以及及對(duì)配電電網(wǎng)進(jìn)行行監(jiān)視和和控制。RTUTTUFTU一次集結(jié)結(jié)區(qū)域站站二次集結(jié)結(jié)區(qū)域站站1/14/20204NorthChinaElectricPowerUniversity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化配電管理理系統(tǒng)的的主要功功能2、配電電變電站站自動(dòng)化化對(duì)配配電所實(shí)

3、實(shí)施數(shù)據(jù)據(jù)采集、監(jiān)視和和控制，與控制制中心和和調(diào)度自自動(dòng)化系系統(tǒng)（SCADA）通通信。3、饋線線自動(dòng)化化在正常情情況下，實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)視饋線線分段開開關(guān)與聯(lián)聯(lián)絡(luò)開關(guān)關(guān)的狀態(tài)態(tài)和饋線線電流、電壓，實(shí)現(xiàn)線線路開關(guān)關(guān)的遠(yuǎn)方方或就地地分、合合閘操作作。在故障情情況下，獲得故故障記錄錄，自動(dòng)動(dòng)判斷和和隔離饋饋線故障障區(qū)段，迅速對(duì)對(duì)非故障障區(qū)域恢恢復(fù)供電電。4、用戶戶自動(dòng)化化包括括負(fù)荷管管理和用用電管理理。負(fù)荷管理理是根據(jù)需需要控制制用戶負(fù)負(fù)荷，幫幫助控制制中心操操作員制制負(fù)荷控控制策略略和計(jì)劃劃。用戶管理理包括自動(dòng)動(dòng)計(jì)量計(jì)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)統(tǒng)。1/14/20205NorthChinaElectricPowerUnive

4、rsity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化配電管理理系統(tǒng)的的主要功功能5、配電電網(wǎng)高級(jí)級(jí)應(yīng)用軟軟件主要要是對(duì)配配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)進(jìn)行分分析和計(jì)計(jì)算，包包括：負(fù)負(fù)荷預(yù)測(cè)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)浞址治?、狀狀態(tài)估計(jì)計(jì)、潮流流計(jì)算、線損計(jì)計(jì)算分析析、電壓壓/無功功優(yōu)化等等。在配配電網(wǎng)中中不涉及及系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定和調(diào)調(diào)頻等大大系統(tǒng)問問題。6、配電電網(wǎng)的地地理信息息系統(tǒng)運(yùn)行行管理工工作與地地理位置置有關(guān)，引入地地理信息息系統(tǒng)，可以更更加直觀觀地進(jìn)行行運(yùn)行管管理。功能包括括：與SCADA系統(tǒng)統(tǒng)的動(dòng)態(tài)態(tài)著色功功能接口口；在地地理圖上上顯示配配電網(wǎng)帶帶電狀態(tài)態(tài)和潮流流、電壓壓分布；自動(dòng)動(dòng)動(dòng)態(tài)連接接電路接接線圖和和圖形數(shù)數(shù)據(jù)庫，使電路路接線圖圖改變

5、時(shí)時(shí)，圖形形數(shù)據(jù)庫庫和拓?fù)鋼渚W(wǎng)絡(luò)著著色隨之之更新；當(dāng)電網(wǎng)網(wǎng)發(fā)生跳跳閘事故故時(shí)，自自動(dòng)提供供受其影影響的用用戶、變變壓器和和線路清清單。1/14/20206NorthChinaElectricPowerUniversity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化配電管理理自動(dòng)化化系統(tǒng)的的軟件體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)用層數(shù)據(jù)層管理層平臺(tái)層1/14/20207NorthChinaElectricPowerUniversity一、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化配電管理理自動(dòng)化化主站計(jì)計(jì)算機(jī)體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)1/14/20208NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)配電自動(dòng)動(dòng)化設(shè)備備重合器、分段器和饋線

6、FTU1、自動(dòng)動(dòng)重合器器一一種能夠夠檢測(cè)故故障電流流、在給給定時(shí)間間內(nèi)斷開開故障電電流并能能夠進(jìn)行行給定次次數(shù)重合合的具有有“自具具”能力力的控制制開關(guān)?，F(xiàn)有的的重合器器通?？煽梢灾睾虾先剿乃拇?。所謂“自自具”就是是本身具具有故障障電流檢檢測(cè)和操操作順序序控制與與執(zhí)行的的能力，無需附附加繼電電保護(hù)裝裝置和另另外的操操作電源源，也不不需要與與外界通通信。重合器在在開斷性性能上與與普通斷斷路器相相似，但但比普通通斷路器器具有多多次重合合閘的功功能。在在保護(hù)控控制方面面具有“智能”，能自自身完成成故障檢檢測(cè)、判判斷電流流性質(zhì)，執(zhí)行開開合功能能；記憶憶動(dòng)作次次數(shù)、恢恢復(fù)初始始狀態(tài)、完成合合閘閉鎖鎖。

7、只有有通過手手動(dòng)復(fù)位位才能解解除閉鎖鎖。1/14/20209NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)1、分段段器一一種與電電源側(cè)前前級(jí)開關(guān)關(guān)配合，在失壓壓或者無無電流的的情況下下自動(dòng)分分閘的開開關(guān)設(shè)備備。它不不能斷開開短路故故障電流流。分段器的的關(guān)鍵部部件是故故障檢測(cè)測(cè)繼電器器。形式有電壓時(shí)時(shí)間型分分段器，過流脈沖沖計(jì)數(shù)型型分段器器。1/14/202010NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)3、饋線線FTU安安裝于配配電室或或饋線上上的智能能終端設(shè)設(shè)備?？梢耘c遠(yuǎn)遠(yuǎn)方的配配電之站站通信，將配電電設(shè)

8、備的的運(yùn)行數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送送到配電電子站，還接收收配電子子站的控控制命令令，對(duì)配配電設(shè)備備進(jìn)行控控制和調(diào)調(diào)節(jié)。1/14/202011NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)饋線自動(dòng)動(dòng)化的實(shí)實(shí)現(xiàn)方式式有兩種種1、當(dāng)?shù)氐乜刂品椒绞揭揽靠筐伨€上上安裝的的重合器器和分段段器自身身的功能能來消除除瞬時(shí)性性故障和和隔離永永久性故故障。它不需要要和控制制中心通通信就可可以完成成故障隔隔離和恢恢復(fù)供電電。2、遠(yuǎn)方方控制方方式通過過負(fù)荷開開關(guān)、FTU加加主站系系統(tǒng)來實(shí)實(shí)現(xiàn)。由FTU采集到到故障前前后的各各種信息息并傳送送到主站站，由主主站確定定故障區(qū)區(qū)段，然然后由主主站

9、系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)出遙遙控命令令控制開開關(guān)動(dòng)作作，完成成故障隔隔離并恢恢復(fù)非故故障區(qū)的的供電。1/14/202012NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)當(dāng)?shù)乜刂浦品绞捷椛渚W(wǎng)1/14/202013NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)開關(guān)動(dòng)作作時(shí)序1/14/202014NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)環(huán)狀網(wǎng)1/14/202015NorthChinaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)1/14/202016NorthCh

10、inaElectricPowerUniversity二、饋線線自動(dòng)化化技術(shù)遠(yuǎn)方控制制方式1/14/202017NorthChinaElectricPowerUniversity三、遠(yuǎn)程程自動(dòng)抄抄表計(jì)費(fèi)費(fèi)系統(tǒng)電能自動(dòng)動(dòng)抄表系系統(tǒng)一一種采用用通信和和計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)，將將安裝在在用戶外外的電能能表所記記錄的用用電量等等數(shù)據(jù)，通過通通信系統(tǒng)統(tǒng)傳輸匯匯總到營營業(yè)部門門，代替替人工抄抄表及后后續(xù)相關(guān)關(guān)工作的的自動(dòng)化化系統(tǒng)。遠(yuǎn)程自動(dòng)動(dòng)抄表計(jì)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)成成1、具有有自動(dòng)抄抄表功能能的電能能表2、抄表表集中器器3、抄表表交換機(jī)機(jī)4、中央央信息處處理機(jī)1/14/202018NorthChinaElectr

11、icPowerUniversity三、遠(yuǎn)程程自動(dòng)抄抄表計(jì)費(fèi)費(fèi)系統(tǒng)1、總線線式抄表表系統(tǒng)1/14/202019NorthChinaElectricPowerUniversity三、遠(yuǎn)程程自動(dòng)抄抄表計(jì)費(fèi)費(fèi)系統(tǒng)2、三級(jí)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的的遠(yuǎn)程自自動(dòng)抄表表系統(tǒng)1/14/202020NorthChinaElectricPowerUniversity三、遠(yuǎn)程程自動(dòng)抄抄表計(jì)費(fèi)費(fèi)系統(tǒng)3、采用用無線電電臺(tái)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)程自動(dòng)動(dòng)抄表系系統(tǒng)1/14/202021NorthChinaElectricPowerUniversity四、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的通信信方式配電自動(dòng)動(dòng)化可以以用到的的通信方方式1、配電電線路載載波2、低壓配配線

12、路載載波3、電話話專線4、撥撥號(hào)電話話5、CATV通通道6、RS-4857、多模模光纖8、單模模光纖9、無線線擴(kuò)頻通通信10、VHFUHF電臺(tái)11、對(duì)對(duì)址微波波12、調(diào)幅、調(diào)頻廣廣播13、衛(wèi)衛(wèi)星14、GPRSCDMA1/14/202022NorthChinaElectricPowerUniversity四、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的通信信方式配電線路路載波通通信系統(tǒng)統(tǒng)1/14/202023NorthChinaElectricPowerUniversity四、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的通信信方式混合通信信系統(tǒng)11/14/202024NorthChinaElectricPowerUniversity四、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的通信信方式混合通信信系統(tǒng)21/14/202025NorthChinaElectricPowerUniversity五、配電電網(wǎng)地理理信息系系統(tǒng)配電網(wǎng)地地理信息息系統(tǒng)的的軟件配配置結(jié)構(gòu)構(gòu)1/14/202026NorthChinaElectricPowerUniversity小結(jié)1、配電電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化的