配電網(wǎng)自動(dòng)化1-18

配電自動(dòng)化及其發(fā)展

DistributionAutomationSystemandItsDevelopment主講教師：陳歆技Instructor:ChenXinji二零零七年七月東南大學(xué)電氣工程學(xué)院SoutheastUniversity預(yù)備知識(shí)課程簡(jiǎn)介課程名稱(chēng)：配網(wǎng)自動(dòng)化授課教師：陳歆技通信地址：東南大學(xué)電氣工程學(xué)院Email:chenfly163@163.com預(yù)備知識(shí)課程的地位與任務(wù)本課程是為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)四年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。配電自動(dòng)化是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)前沿技術(shù)之一，特別是電力走向市場(chǎng)和信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，逐步開(kāi)發(fā)建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)已是大勢(shì)所趨。開(kāi)設(shè)本課程的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)方面配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)知識(shí)，以便走上工作崗位后，能夠深入理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。本課程的先修課程是《電路基礎(chǔ)》、《信息通信網(wǎng)絡(luò)概論》、《電能系統(tǒng)基礎(chǔ)》和其它相關(guān)基礎(chǔ)課程，學(xué)生需要具備電力系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。本課程的主要任務(wù)是通過(guò)講課、閱讀資料使學(xué)生掌握配電自動(dòng)化所需要的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，掌握處理復(fù)雜問(wèn)題的一般方法。

預(yù)備知識(shí)課程內(nèi)容1．配電自動(dòng)化概述2．配電網(wǎng)絡(luò)及一次設(shè)備3．配電自動(dòng)化及其實(shí)現(xiàn)方式4．配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)5．配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端技術(shù)6．配電SCADA系統(tǒng)7．配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)8．配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)預(yù)備知識(shí)前修課程電路基礎(chǔ)信息通訊網(wǎng)絡(luò)概論電能系統(tǒng)基礎(chǔ)預(yù)備知識(shí)教材[1]陳堂，趙祖康，等?配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)。中國(guó)電力出版社，2003參考書(shū)[1]劉健，倪建立，鄧永輝，配電自動(dòng)化系統(tǒng)（第二版），中國(guó)水利水電出版社，2003[2]谷永清主編，配電系統(tǒng)自動(dòng)化，中國(guó)電力出版社，2004[3]王明俊，于爾鏗，等?配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展。中國(guó)電力出版社，1998預(yù)備知識(shí)學(xué)習(xí)方法1、認(rèn)真消化課堂內(nèi)容2、完成課后作業(yè)3、平時(shí)注意積累知識(shí)點(diǎn)4、有疑問(wèn)及時(shí)與教師聯(lián)系考核方式大作業(yè)開(kāi)卷總評(píng)成績(jī)構(gòu)成：期末考試60%；大作業(yè)40%第一章、概述本章主要內(nèi)容1、引言2、國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化現(xiàn)狀3、國(guó)外配電自動(dòng)化現(xiàn)狀1.1引言基本概念：電力系統(tǒng)配電系統(tǒng)低壓、中壓和高壓1.1引言電力系統(tǒng)考核指標(biāo)供電可靠性城市：＞99.9%大城市中心：＞99.99%電能質(zhì)量電壓合格率：＞98%其它指標(biāo)電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第二講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育1.2國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化現(xiàn)狀起步晚（比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家滯后20年）配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有自身特點(diǎn)架空導(dǎo)線(xiàn)電纜負(fù)荷接入起步階段配網(wǎng)自動(dòng)化的主要工作建立實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施饋線(xiàn)自動(dòng)化1.2國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化現(xiàn)狀其它工作DMS(DistributionManagementSystem)LM,LoadManagementAM,AutomatedMappingFM,FacilitiesManagementGIS,GeographicInformationSystemDSM(DemandSideManagement)SAS(SubstationAutomationSystem)AMR(AutomaticMeterReading)1.3國(guó)外配電自動(dòng)化現(xiàn)狀國(guó)外配電自動(dòng)化現(xiàn)狀起步早配網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)城市外圍：?jiǎn)苇h(huán)、雙環(huán)或雙回路市區(qū)或農(nóng)村：輻射網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)格式網(wǎng)、復(fù)合式網(wǎng)或“4X6”網(wǎng)通信及自動(dòng)化程度高美國(guó)長(zhǎng)島電力公司配電自動(dòng)化系統(tǒng)減少停電時(shí)間年平均停電時(shí)間紐約109min,曼哈頓地區(qū)9min主要功能：SCADA、AM\FM\GIS、負(fù)荷控制(LC)等。電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第三講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育1.3國(guó)外配電自動(dòng)化現(xiàn)狀第二章、配電網(wǎng)絡(luò)與一次設(shè)備本章主要內(nèi)容1、配電網(wǎng)絡(luò)2、變配電站3、架空線(xiàn)和電纜4、中性點(diǎn)接地方式5、配電網(wǎng)一次設(shè)備2.1配電網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷分析負(fù)荷密度：L1-n=A1-n╳d1-nL:負(fù)荷數(shù)，A:地域面積，d單位面積負(fù)荷數(shù)網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)樹(shù)狀、放射型、手拉手、環(huán)網(wǎng)柜、網(wǎng)格2.1配電網(wǎng)絡(luò)國(guó)外4x6網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)2.1配電網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)城市配網(wǎng)接線(xiàn)2.1配電網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化準(zhǔn)則網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)簡(jiǎn)潔、靈活以提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化為目的；網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)能滿(mǎn)足供電安全“Ｎ-1”準(zhǔn)則；網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)運(yùn)行，分片供電，限制電網(wǎng)短路容量，滿(mǎn)足電壓合格率要求；網(wǎng)絡(luò)能靈活適應(yīng)各種可能和合理的運(yùn)行方式，變電站布點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能符合負(fù)荷不斷增長(zhǎng)的需要；網(wǎng)絡(luò)便于運(yùn)行操作、維護(hù)和檢修；網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)宜標(biāo)準(zhǔn)化、模式化；保證電網(wǎng)運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、高效；選用性能價(jià)格比高、小型化、無(wú)油化、自動(dòng)化、免維護(hù)或少維護(hù)的電氣設(shè)備；考慮城市整體布局及環(huán)保要求。2.1配電網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則：每段線(xiàn)路分段一般以３－５段為宜；大的分支線(xiàn)可安裝分支開(kāi)關(guān)；每段線(xiàn)路下接的柱上變壓器和高壓用戶(hù)以8～10個(gè)為宜；中壓供電半徑一般為25～3km；主干線(xiàn)截面電纜以240mm2、架空線(xiàn)以185～240mm2為宜；負(fù)荷率宜在60%以下。電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第四講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育2.2變配電站變配電站變電站選址的基本原則盡量接近該變電站的供電中心，以節(jié)省線(xiàn)路投資和供電損耗；交通方便，便于設(shè)備運(yùn)輸和檢修、值班等；具有進(jìn)出線(xiàn)路走廊位置，靠近規(guī)劃的變電站已有高壓線(xiàn)路；對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，如遠(yuǎn)離通信塔、機(jī)場(chǎng)、軍用倉(cāng)庫(kù)、電視臺(tái)、危險(xiǎn)品貯藏地、油庫(kù)等；征用土地困難小。2.2變配電站主接線(xiàn)選擇原則（1）可靠性。當(dāng)任一電氣元件（指線(xiàn)路或變壓器）故障時(shí)，能及時(shí)切除故障，不影響其它電氣元件的工作，且通過(guò)操作能恢復(fù)供電；（2）運(yùn)行靈活性。在任一斷路器需要檢修或停運(yùn)時(shí)，通過(guò)操作能不影響該線(xiàn)路或變壓器的運(yùn)行；（3）接線(xiàn)簡(jiǎn)單和標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)單和標(biāo)準(zhǔn)的變配電站主接線(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)行以來(lái)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)盡量采用，以利借鑒；（4）主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足該變配電站在電網(wǎng)中地位的功能要求；（5）設(shè)計(jì)或選擇的變配電站主接線(xiàn)應(yīng)符合節(jié)省投資，運(yùn)行費(fèi)用低的經(jīng)濟(jì)原則。2.2變配電站2.2變配電站電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第五講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育2.2變配電站供電安全“N-1”準(zhǔn)則（1）高壓變電所中失去任一回路進(jìn)線(xiàn)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；（2）高壓配電網(wǎng)中一條架空線(xiàn)或一條電纜或變壓器中一組降壓變壓器發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)：1在正常情況下，除故障段外不能停電，并不得發(fā)生電壓過(guò)低和設(shè)備不允許的過(guò)負(fù)荷；2在計(jì)劃停運(yùn)情況下，又發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，允許部分停電，但應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。（3）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)盡量將完好的區(qū)段在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切換至鄰近電網(wǎng)恢復(fù)供電。2.3架空線(xiàn)和電纜架空線(xiàn)和電纜架空線(xiàn)路桿塔類(lèi)型：木桿、水泥桿、鐵塔；桿塔按用途可分為直線(xiàn)桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿等。架空線(xiàn)路主要由桿塔、橫擔(dān)、絕緣于、金具、導(dǎo)線(xiàn)地線(xiàn)、拉線(xiàn)等部件組成。電纜線(xiàn)路電纜類(lèi)型：油紙緣絕電纜；應(yīng)用在6-35KV電網(wǎng)中；塑料絕緣電纜；一般用于低壓線(xiàn)路；橡膠絕緣電纜；一般用于低壓線(xiàn)路；交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜；是目前可應(yīng)用于各級(jí)電壓電網(wǎng)的一種電纜；電纜型號(hào)的選擇：一般優(yōu)先選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。電纜敷設(shè)方法有直埋式、電纜溝敷設(shè)和排管敷設(shè)等方法。電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第六講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育2.4中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式220kv,110kv接地35kv經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地10kv不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地380/220V直接接地各種接地方式發(fā)生故障時(shí)狀況正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)電網(wǎng)無(wú)影響，故障時(shí)，將產(chǎn)生影響。中性點(diǎn)接地方式對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的影響配電網(wǎng)中，單相接地故障占故障總數(shù)的70%。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或小電流接地系統(tǒng)中，饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)故障隔離。2.5配電網(wǎng)一次設(shè)備一次設(shè)備分段器是一種智能化的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，能夠和斷路器或重合器配合使用。重合分段器是一種帶有自動(dòng)重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)。Ｘ時(shí)限是重合分段器端電壓恢復(fù)至自動(dòng)合閘的時(shí)延；Ｙ時(shí)限是重合分段器合閘后又失壓的時(shí)限；如未超過(guò)此時(shí)限，重合分段器分閘后閉鎖，不再重合。重合器是一種帶有自動(dòng)重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。負(fù)荷開(kāi)關(guān)是在配電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的一種配電設(shè)備。能夠分合正常負(fù)荷電流。高壓熔斷器依靠熔體或熔絲在電路出現(xiàn)短路電流時(shí)，熔絲熔斷，保護(hù)用電設(shè)備。電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第七講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第八講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第九講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第十講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第十一講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第十二講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第十三講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第十四