國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的常見(jiàn)形式課件

第一章概述第一章概述第1章概述1.1配電網(wǎng)簡(jiǎn)介1.2配電網(wǎng)自動(dòng)化概述

1.3配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

1.4實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的目的

1.5配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展

1.6實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化的難點(diǎn)第1章概述定義：由各級(jí)電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。功能：將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到用戶1.1電力系統(tǒng)發(fā)電輸電變電配電用電定義：由各級(jí)電壓的電力線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)發(fā)電機(jī)升壓變壓器高壓輸電輸電區(qū)域變電所中低壓配電降壓變電所發(fā)電廠…26kV/…750kV用戶110kV/35kV/20kV/10kV/0.4kV工廠是主要有戶，用電量約占50%以上

區(qū)域電網(wǎng)…220kV輸電地方變電所地方電網(wǎng)…110kV發(fā)電機(jī)升壓變壓器高壓輸電輸電區(qū)域變電所中低壓配電降壓變電所發(fā)發(fā)電公司中國(guó)華能集團(tuán)公司中國(guó)大唐集團(tuán)公司中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司中國(guó)華電集團(tuán)公司

中國(guó)電力投資集團(tuán)公司

發(fā)電公司中國(guó)華能集團(tuán)公司中國(guó)大唐集團(tuán)公司中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司電網(wǎng)公司國(guó)家電網(wǎng)公司中國(guó)南方電網(wǎng)公司

廣東、廣西、云南、貴州和海南五省、區(qū)西北電網(wǎng)華北電網(wǎng)東北電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)電網(wǎng)公司國(guó)家電網(wǎng)公司中國(guó)南方電網(wǎng)公司www.sgcc.co1.2配電網(wǎng)簡(jiǎn)介超高或高壓變電升壓輸電變電降壓供電10kv0.4kv配電系統(tǒng)高壓發(fā)電配電網(wǎng)是做為電力系統(tǒng)的末端與用戶相連起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)，包括0.4-110KV各電壓等級(jí)的電網(wǎng)。1.2配電網(wǎng)簡(jiǎn)介超高變電輸電變電供電10kv0.4kv配電系把輸電網(wǎng)絡(luò)和用戶相連，起分配電能作用的電力網(wǎng)1.深入城市中心和居民密集點(diǎn)2.傳輸功率的距離相對(duì)輸電網(wǎng)小3.供電容量、用戶性質(zhì)、可靠性要求千差萬(wàn)別圖片電壓等級(jí)分？供電區(qū)的功能？分類接線

方式過(guò)去

狀態(tài)建設(shè)

改造定義特點(diǎn)配電

網(wǎng)絡(luò)裸導(dǎo)線木質(zhì)電桿3.架空線絕緣導(dǎo)線鋼筋水泥桿3.地下電纜把輸電網(wǎng)絡(luò)和用戶相連，起分配電能作用的電力網(wǎng)1.深入城市中心配電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介配電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介中性點(diǎn)接地方式是電力系統(tǒng)中涉及面廣，而又值得重視研究、分析的問(wèn)題，因?yàn)樗婕暗诫娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行、電力設(shè)備的絕緣、繼電保護(hù)的選擇整定，供電的可靠性等。目前我國(guó)中性點(diǎn)接地大體是：

500kv完全接地220kv系統(tǒng)直接接地110kv系統(tǒng)直接接地（變電站同一系統(tǒng)內(nèi)有不接地變壓器）35kv系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地（或不接地）10kv系統(tǒng)（6KV）不接地或經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或電抗接地。380/220v系統(tǒng)直接接地。中性點(diǎn)接地方式是電力系統(tǒng)中涉及面廣，而又值得重視研究、分析的各種中性點(diǎn)接地方式及系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的特點(diǎn)？(1）中性點(diǎn)直接接地：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電流很大，電壓可能降為零，非故障相對(duì)地電壓會(huì)升高，大的故障電流將損壞設(shè)備。（2）中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地：當(dāng)單相接地故障時(shí)，電感性故障電流可以補(bǔ)償系統(tǒng)本身的電容電流，從而減少故障電流，提高滅弧能力。（3）中性點(diǎn)經(jīng)低阻接地方式：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，短路電流大，接地電位升高，對(duì)電氣設(shè)備的影響與直接接地方式相似。（4）中性點(diǎn)不接地方式：此種方式故障點(diǎn)不產(chǎn)生大的短路電流，在故障流過(guò)的僅是系統(tǒng)對(duì)地電容電流。非故障相對(duì)地電位上升到線電壓，此種方式允許單相接地運(yùn)行2小時(shí)。（5）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式：此種情況與中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地情況類似。各種中性點(diǎn)接地方式及系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的特點(diǎn)？常見(jiàn)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接線方式：

(a)樹狀網(wǎng)絡(luò)；

(b)放射形網(wǎng)絡(luò)；

(c)同一變電站二饋線“手拉手”；

(d)不同變電站二饋線手拉手”；

(e)二饋線“手拉手”加分段開關(guān)；

(f)環(huán)網(wǎng)柜接線；

(g)網(wǎng)格式接線。

常見(jiàn)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接線方式：配電網(wǎng)絡(luò)接線的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況(1)樹狀和放射形接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，實(shí)用，投資低，建設(shè)周期短。缺點(diǎn)：是供電可靠性低，當(dāng)線路或開關(guān)故障時(shí)，將使整條線路停電。樹狀網(wǎng)絡(luò)適用于城市中一般負(fù)荷的供電和農(nóng)村用戶的供電。為減少事故和檢修時(shí)的停電范圍，可在主干線路上裝分段開關(guān)將主干線路分段，以減少事故和檢修時(shí)的影響范圍。或在個(gè)別分支線裝分支開關(guān)，這樣當(dāng)分支線故障和檢修時(shí)不會(huì)影響主干線和其他分支線。對(duì)放射形接線，當(dāng)線路發(fā)生故障或者需要檢修時(shí)，該線路所帶負(fù)荷將中斷。因此只適用于城市一般用戶的供電，可以采用雙回路供電來(lái)提高供電可靠性。

配電網(wǎng)絡(luò)接線的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況(2)“手拉手”供電接線。近幾年我國(guó)供電網(wǎng)廣泛采用的一種供電方式，是將放射形接線改造成雙電源供電，中間以聯(lián)絡(luò)開關(guān)將兩段線路連接起來(lái)。在正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開，以減少短路電流和可能出現(xiàn)的環(huán)流等，當(dāng)線路失去一端電源時(shí)，可以合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，從另一端電源對(duì)失去電源線路上的柱上變壓器和高壓用戶供電。優(yōu)點(diǎn)：可靠性相對(duì)較高，投資不高。

(2)“手拉手”供電接線。(3)雙回路T接線一種是單電源雙回路T接，另一種是雙電源雙回路T接。是對(duì)樹狀和放射形接線的改進(jìn)，為了改善供電可靠性，利用中壓10kV線路有同桿架設(shè)雙回路的可能性而采取雙回路T接，即使是單電源，由于有雙回路供電亦可視為雙電源。當(dāng)是雙電源時(shí)，則供電可靠性又有進(jìn)一步改善。同時(shí)運(yùn)行方式亦可根據(jù)需要而靈活多變，但是為了在線路故障或一側(cè)電源失去時(shí)，仍能保證用戶供電，應(yīng)考慮在正常運(yùn)行時(shí)，線路和配電變壓器均留有足夠的備用容量。并在變電站或配電站設(shè)置備用電源自動(dòng)投切裝置。

(3)雙回路T接線(3)雙回路T接線

(3)雙回路T接線(4)環(huán)形接線。每一街區(qū)沿街道敷設(shè)中壓電纜接入每一幢沿街道建筑物的地下環(huán)網(wǎng)柜，正常時(shí)開環(huán)運(yùn)行，一側(cè)電源或電纜線路故障時(shí)自動(dòng)切換整個(gè)城網(wǎng)按街區(qū)形成一個(gè)個(gè)小環(huán)網(wǎng)。我國(guó)各市的新工業(yè)開發(fā)區(qū)，新住宅小區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)亦趨向采用環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成的環(huán)形接線方式。滿足同樣的供電可靠率，環(huán)形供電比雙回路供電在經(jīng)濟(jì)上有較大優(yōu)勢(shì)。環(huán)形接線的線路可以采用電纜線路，亦可采用架空線路。環(huán)網(wǎng)柜可以采用戶內(nèi)式，亦可采用戶外式環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)開關(guān)設(shè)備可選用負(fù)荷開關(guān)，亦可選用斷路器。

(4)環(huán)形接線。(4)環(huán)形接線。

(4)環(huán)形接線。(5)4×6網(wǎng)絡(luò)接線。接線如圖2-2所示。該接線方式具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因此在國(guó)內(nèi)可結(jié)合實(shí)際情況予以采用。

(5)4×6網(wǎng)絡(luò)接線。接線如圖2-2所示。該接線方式具有相2023/7/31配電網(wǎng)的接線方式：2023/7/27配電網(wǎng)的接線方式：2023/7/31配電網(wǎng)的接線方式：2023/7/27配電網(wǎng)的接線方式：2023/7/312023/7/27供電安全“N-1”準(zhǔn)則

1993年能源部、建設(shè)部頒布的《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中規(guī)定，城市配電網(wǎng)必須滿足供電安全“N-1”準(zhǔn)則要求具體內(nèi)容是：

高壓變電所中失去任一回路進(jìn)線或一組降壓變壓器時(shí)，必須保證向下一 級(jí)配電網(wǎng)供電。高壓配電網(wǎng)中一條架空線或一條電纜或變電所中一組降壓變壓器發(fā)生故 障時(shí)：在正常情況下，除故障段外不許停電，并不得發(fā)生電壓過(guò)低和 設(shè)備不允許的過(guò)負(fù)荷；在計(jì)劃停運(yùn)時(shí)，又發(fā)生故障，允許部分停電，但應(yīng)在規(guī)定時(shí)間 內(nèi)恢復(fù)供電。低壓電網(wǎng)中當(dāng)一臺(tái)變壓器或電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，允許部分停電，但應(yīng)將 完好的區(qū)段在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切換至鄰近電網(wǎng)恢復(fù)供電。供電安全“N-1”準(zhǔn)則高壓變電所中失去任一回路進(jìn)線或一組1.3配電網(wǎng)自動(dòng)化概述計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)電子技術(shù)通信技術(shù)高性能配電設(shè)備離線控制在線控制配電網(wǎng)運(yùn)用技術(shù)安全可靠?jī)?yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行狀態(tài)定義：1.3配電網(wǎng)自動(dòng)化概述計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)電子技術(shù)通信技配電網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息管理技術(shù)，將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、用戶以及地理圖形等信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和管理的自動(dòng)化、信息化。配電網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)內(nèi)容：進(jìn)線監(jiān)控10kV開閉所、變電站自動(dòng)化SA饋線自動(dòng)化FA變壓器巡檢與無(wú)功補(bǔ)償負(fù)荷監(jiān)控與管理（LCM）遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化（AMR）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化短路電流計(jì)算第10章第3章第45章第9章第7章第8章第6章需方管理（DMS）配電地理信息系統(tǒng)（GIS）配電SCADA系統(tǒng)圖圖調(diào)度員仿真調(diào)度系統(tǒng)（DTS）客戶呼叫服務(wù)系統(tǒng)（TCS）工作票管理系統(tǒng)（WOM）配電自動(dòng)化（DAS）高級(jí)應(yīng)用

（DPAS）圖工作票管理系統(tǒng)（WOM）圖配電

管理

系統(tǒng)

DMS圖能量

管理

系統(tǒng)

EMS設(shè)備管理（FM）用戶信息系統(tǒng)（CIS）內(nèi)容：進(jìn)線監(jiān)控10kV開閉所、變電站自動(dòng)化SA饋線自動(dòng)化FA詳細(xì)解釋：能量管理系統(tǒng)(EMS:EnergyManagementSystem):對(duì)輸電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理配電管理系統(tǒng)(DMS:DistributionManagementSystem):對(duì)變電、配電和用電進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理詳細(xì)解釋：能量管理系統(tǒng)(EMS:EnergyManagem1.配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）：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)。包括：(1)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控：

(2)需求側(cè)管理

(3)配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)1.配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）：在遠(yuǎn)方以實(shí)時(shí)方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)中的配電主站是整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。配電主站通過(guò)基于IEC61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)中的配電主站是整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)有3個(gè)基本功能：安全監(jiān)視功能、控制功能、保護(hù)功能。1)安全監(jiān)視功能是指通過(guò)采集配電網(wǎng)上的狀態(tài)量(如開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作情況等)、模擬量(如電壓、電流、功率等)和電能量，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。2)控制功能是指在需要的時(shí)候，遠(yuǎn)方控制開關(guān)的合閘或跳閘以及電容器的投入或切除，以達(dá)到補(bǔ)償無(wú)功、均衡負(fù)荷、提高電壓質(zhì)量的目的。3)保護(hù)功能是指檢測(cè)和判斷故障區(qū)段，隔離故障區(qū)段，恢復(fù)正常區(qū)段的供電。功能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)有3個(gè)基本功能：安全監(jiān)視功能、控制功能、(1)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)：采集安裝在各個(gè)配電設(shè)備處的配電終端單元上報(bào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并使調(diào)度員能夠在控制中心遙控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，它一般包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)方監(jiān)控、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)管理以及報(bào)表生成等功能。SCADA包括配電網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)控、開閉所及配電站自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化和配變監(jiān)測(cè)及無(wú)功補(bǔ)償4個(gè)組成部分。(1)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)：采集安國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的常見(jiàn)形式課件實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的目的故障時(shí)：迅速查出故障區(qū)及異常、隔離故障區(qū)、恢復(fù)非故障區(qū)域用戶供電正常時(shí)：優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行方式、改善配電質(zhì)量、提高設(shè)備利用率、自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)、提高管理現(xiàn)代化提高供電可靠性，保證供電質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的目的故障時(shí)：迅速查出故障區(qū)及異常、隔離故障1.提高供電可靠性(1)縮小故障影響范圍

(2)縮短事故處理所需的時(shí)間1.提高供電可靠性(1)縮小故障影響范圍

(2)縮短事故(1)縮小故障影響范圍圖1-2環(huán)狀配電網(wǎng)運(yùn)行工況

a)饋線正常運(yùn)行b)饋線發(fā)生故障

c)饋線故障隔離(1)縮小故障影響范圍圖1-2環(huán)狀配電網(wǎng)運(yùn)行工況

a)(2)縮短事故處理所需的時(shí)間實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化能提高供電可靠性的另一個(gè)體現(xiàn)是縮短事故處理所需的時(shí)間。下面以某電力公司在應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)前后，對(duì)配電系統(tǒng)事故處理所需時(shí)間的比較統(tǒng)計(jì)結(jié)果為例來(lái)說(shuō)明。(2)縮短事故處理所需的時(shí)間實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化能提高供電可靠2.提高供電經(jīng)濟(jì)性目前，可以通過(guò)多種方法來(lái)降低配電網(wǎng)的線損，如配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、安裝補(bǔ)償電容器、提高配電網(wǎng)的電壓等級(jí)和更換導(dǎo)線等。其中，提高配電網(wǎng)的電壓等級(jí)需要進(jìn)行綜合考慮，更換導(dǎo)線和安裝補(bǔ)償電容器則需要投資。配電網(wǎng)自動(dòng)化使用戶實(shí)時(shí)遙控配電網(wǎng)開關(guān)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和電容器投切管理成為可能，通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和電容器投切管理，在不顯著增加投資的前提下，可以達(dá)到改善電網(wǎng)運(yùn)行方式和降低網(wǎng)損的目的。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善配電系統(tǒng)的潮流分布，理想情況是達(dá)到最優(yōu)潮流分布，使配電系統(tǒng)的網(wǎng)損最小。當(dāng)然，通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)電力用戶用電信息采集，可以杜絕人工抄表導(dǎo)致的不客觀性和漏抄，顯著降低管理線損，并能及時(shí)察覺(jué)竊電行為，減少損失。2.提高供電經(jīng)濟(jì)性目前，可以通過(guò)多種方法來(lái)降低配電網(wǎng)的線損，3.提高供電能力配電網(wǎng)一般是按滿足峰值負(fù)荷的要求來(lái)設(shè)計(jì)的。配電網(wǎng)的每條饋線均有不同類型的負(fù)荷，如商業(yè)類、民用類和工業(yè)類等負(fù)荷。這些負(fù)荷的日負(fù)荷曲線不同，在變電站的變壓器及每條饋線上峰值負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間也是不同的，導(dǎo)致實(shí)際配電網(wǎng)的負(fù)荷分布是不均衡的，有時(shí)甚至是極不均衡的，這降低了配電線路和設(shè)備的利用率，同時(shí)也導(dǎo)致線損較高。通過(guò)配電網(wǎng)優(yōu)化控制，可以將重負(fù)荷甚至是過(guò)負(fù)荷饋線的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到輕負(fù)荷饋線上，這種轉(zhuǎn)移有效地提高了饋線的負(fù)荷率，增強(qiáng)了配電網(wǎng)的供電能力。3.提高供電能力配電網(wǎng)一般是按滿足峰值負(fù)荷的要求來(lái)設(shè)計(jì)的。配4.降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管理水平和服務(wù)質(zhì)量配電網(wǎng)自動(dòng)化還能實(shí)現(xiàn)在人力盡量少介入的情況下，完成大量的重復(fù)性工作，這些工作包括查抄用戶電能表、監(jiān)視記錄變壓器運(yùn)行工況、監(jiān)測(cè)配電站的負(fù)荷、記錄斷路器分合狀態(tài)、投入或退出無(wú)功補(bǔ)償電容器等。通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化，不必登桿操作，在配電主站就可以控制柱上開關(guān)；實(shí)現(xiàn)配電站和開閉所無(wú)人值班；借助人工智能代替人的經(jīng)驗(yàn)做出更科學(xué)的決策報(bào)表、曲線、操作記錄等；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理；配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建立；客戶呼叫服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用等。這些手段無(wú)疑降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了管理水平和服務(wù)質(zhì)量。4.降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管理水平和服務(wù)質(zhì)量配電網(wǎng)自動(dòng)化還能實(shí)現(xiàn)1.3.1國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀(1)國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展歷程國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化起步于20世紀(jì)90年代，較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家約滯后20年。主要開展了兩方面的工作：①建立配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，即在配電網(wǎng)調(diào)度中心建立主站系統(tǒng)，在各變電站、開閉所設(shè)置RTU、FTU（FeederTerminalUnit)饋線遠(yuǎn)方終端，通過(guò)通信通道聯(lián)系，從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。②實(shí)施了各種類型饋線自動(dòng)化（FA，F(xiàn)eederAutomation），以縮短線路故障后的停電時(shí)間，加快恢復(fù)供電，提高供電可靠率。1.3配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展1.3.1國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀(1)國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展(2)國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的常見(jiàn)形式

(1)在10kV輻射式線路或樹狀式線路上采用重合器、分段器實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化。易實(shí)現(xiàn)，節(jié)省投資。但用戶需要承受多次重合沖擊，只用于城郊區(qū)或農(nóng)村的配電網(wǎng)。

(2)在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用重合器，配合環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化。以分散的環(huán)網(wǎng)柜結(jié)合美式箱變而構(gòu)成環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)，替代了建設(shè)集中的配電站，節(jié)省了占地面積。(2)國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的常見(jiàn)形式

(3)在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝FTU和設(shè)置配電自動(dòng)化系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的又一種方式。

(4)通過(guò)改造配電網(wǎng)，形成多個(gè)環(huán)網(wǎng)或“手拉手”線路，使每一用戶有二個(gè)供電源。然后將網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)網(wǎng)開關(guān)或線路上的分段器按自動(dòng)化要求改造為可遙控的負(fù)荷開關(guān)，每個(gè)開關(guān)配置FTU，建立通信通道并和配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)相連。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，主站系統(tǒng)依靠FTU的信息操作負(fù)荷開關(guān)，進(jìn)行故障隔離和恢復(fù)對(duì)非故障段的供電。(3)在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)

(5)對(duì)可靠性要求高的用戶，將第三種方案中環(huán)網(wǎng)柜中的負(fù)荷開關(guān)改成斷路器，在每段線路上加裝具有故障電流方向判別元件的簡(jiǎn)化型差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)某一區(qū)段發(fā)生故障時(shí)，可在毫秒級(jí)的時(shí)段內(nèi)進(jìn)行故障定位和故障隔離，從而可使非故障段不停電，不影響其用戶供電。這種方式要求相鄰FTU之間能通過(guò)高速通信通道（如光纖通道）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，F(xiàn)TU除了常規(guī)的功能之外還必須具有保護(hù)功能。成本相對(duì)較高。(5)對(duì)可靠性要求高的用戶，將第三種方案中（1）國(guó)外配電自動(dòng)化的三個(gè)發(fā)展歷程主要特征主要功能主要設(shè)備第一階段自動(dòng)化開關(guān)相互配合故障隔離和非故障區(qū)恢復(fù)供電重合器、分段器第二階段FTU和通信網(wǎng)絡(luò)遙控隔離故障和遠(yuǎn)方監(jiān)控運(yùn)行方式FTU、通信網(wǎng)絡(luò)、配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第三階段高級(jí)應(yīng)用軟件配電管理系統(tǒng)和人工智能FTU、通信網(wǎng)絡(luò)、配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用軟件1.3.1國(guó)外配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展（1）國(guó)外配電自動(dòng)化的三個(gè)發(fā)展歷程主要特征主要功能主要設(shè)備第名詞解釋RTU(RemoteTerminalUnit):遠(yuǎn)動(dòng)終端單元TTU(TransformerTerminalUnit):變壓器遠(yuǎn)動(dòng)終端單元DTU(DistributionTerminalUnit):變動(dòng)站遠(yuǎn)動(dòng)終端單元FTU(FeederTerminalUnit):饋線遠(yuǎn)動(dòng)終端單元名詞解釋RTU(RemoteTerminalUnit):國(guó)外自20世紀(jì)70年代起就進(jìn)行了配電自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用，其發(fā)展經(jīng)歷了以下3個(gè)階段：第一階段：基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要設(shè)備為重合器和分段器，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)和配電主站，系統(tǒng)在故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)段恢復(fù)供電。這一階段的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，以日本東芝公司的重合器與電壓-時(shí)間型分段器配合模式和美國(guó)Cooper公司的重合器與重合器配合模式為代表。第二階段：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，一種基于饋線監(jiān)控終端、通信網(wǎng)絡(luò)和配電主站的實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運(yùn)行狀況和遙控改變運(yùn)行方式的作用，故障時(shí)能夠及時(shí)察覺(jué)，并由調(diào)度員通過(guò)遙控開關(guān)隔離故障區(qū)段和恢復(fù)健全區(qū)段供電。國(guó)外自20世紀(jì)70年代起就進(jìn)行了配電自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用，第三階段：隨著負(fù)荷密集區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)格化程度的快速發(fā)展，僅憑借調(diào)度員的經(jīng)驗(yàn)調(diào)度配電網(wǎng)越來(lái)越困難；同時(shí)，為加快配電網(wǎng)故障的判斷和搶修處理，進(jìn)一步提高供電可靠性和客戶滿意度，一種集實(shí)時(shí)應(yīng)用和生產(chǎn)管理應(yīng)用于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位，它覆蓋了整個(gè)配電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行、生產(chǎn)的全過(guò)程，還支持客戶服務(wù)。系統(tǒng)結(jié)合了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、配電網(wǎng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)、配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，并且與營(yíng)銷管理系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)配電和用電的綜合應(yīng)用功能。國(guó)外知名公司，如ABB、SIEMENS、GE等都有配電網(wǎng)管理系統(tǒng)產(chǎn)品，并得到廣泛應(yīng)用。第三階段：隨著負(fù)荷密集區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)格化程度的快速發(fā)展，僅城市外圍電網(wǎng)：?jiǎn)苇h(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)或雙回路。市區(qū)或農(nóng)村的中壓網(wǎng)：輻射網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)，網(wǎng)格網(wǎng)，復(fù)式網(wǎng)等。國(guó)外中壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在農(nóng)村和城市郊區(qū)一般以架空線為主，在城區(qū)以沿街敷設(shè)電力電纜為主。低壓配電網(wǎng)：230/400V三相四線制:歐洲國(guó)家120/240V單相三線制：北美洲國(guó)家城市外圍電網(wǎng)：?jiǎn)苇h(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)或雙回路。典型國(guó)外配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)典型國(guó)外配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)1.開放式

2.集成化

3.一體化配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)1.開放式

2.集成化

3.一體化國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化的常見(jiàn)形式課件大城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為四個(gè)層次：第一層是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，主要是FTU,TTU,

RTU和電量集抄器等構(gòu)成。第二層為區(qū)域集結(jié)層，用于集結(jié)在區(qū)域內(nèi)大量分散的配電終端設(shè)備。第三層為配電自動(dòng)化子控制中心層，用于管理供電分局范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。第四層為配電自動(dòng)化總控制中心層，用于管理整個(gè)城市范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。中小城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般只有前三層，而不需要第四層

大城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為四個(gè)層次：配電自動(dòng)化總控制中心大城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)配電自動(dòng)化子控制中心現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層配電自動(dòng)化總控制中心大城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)配電自動(dòng)化子1.4實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化難點(diǎn)1.測(cè)控對(duì)象多

2.終端設(shè)備工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高

3.通信系統(tǒng)復(fù)雜

4.工作電源和操作電源獲取困難

5.我國(guó)目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀落后1.4實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化難點(diǎn)1.測(cè)控對(duì)象多

2.終端設(shè)備工作1.測(cè)控對(duì)象多配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的測(cè)控對(duì)象包含給配電網(wǎng)供電的變電站、10kV開閉所、小區(qū)配電站、配電變壓器、分段開關(guān)、并聯(lián)補(bǔ)償電容器、用戶電能表、重要負(fù)荷等，站點(diǎn)非常多，通常有成百上千甚至上萬(wàn)點(diǎn)之多。因此，不僅對(duì)于系統(tǒng)組織會(huì)帶來(lái)較大的困難，對(duì)配電主站的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要求也更高，特別是在圖形工作站上，要想較清晰地展現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，困難將更大。因此，對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，無(wú)論是硬件還是軟件，比輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)都有更高的要求。此外，由于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的配電終端數(shù)量多，因此要求設(shè)備的可靠性和可維護(hù)性一定要高，否則電力公司會(huì)陷入繁瑣的維修工作中，但是每臺(tái)配電終端的造價(jià)卻受到限制，否則整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)會(huì)過(guò)高，影響配電網(wǎng)自動(dòng)化潛在效益的發(fā)揮。1.測(cè)控對(duì)象多配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的測(cè)控對(duì)象包含給配電網(wǎng)供電的變2.終端設(shè)備工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的終端設(shè)備一般都可安放在所測(cè)控的變電站內(nèi)，因此行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中這類設(shè)備按照戶內(nèi)設(shè)備對(duì)待，即只要求其在0～55℃環(huán)境溫度下工作。而配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)卻有大量的配電終端必須安放在戶外，由于工作環(huán)境惡劣，通常要能夠在-25～85℃環(huán)境