配電網(wǎng)自動化1-18

配電自動化及其發(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)備知識課程簡介課程名稱：配網(wǎng)自動化授課教師：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)備知識課程的地位與任務(wù)本課程是為電氣工程及其自動化專業(yè)四年級學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)選修課程。配電自動化是當(dāng)前國內(nèi)外電力行業(yè)前沿技術(shù)之一，特別是電力走向市場和信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，逐步開發(fā)建設(shè)配電自動化系統(tǒng)已是大勢所趨。開設(shè)本課程的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)電力系統(tǒng)專業(yè)方面配電自動化的基礎(chǔ)知識，以便走上工作崗位后，能夠深入理解和應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實際問題。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。本課程的主要任務(wù)是通過講課、閱讀資料使學(xué)生掌握配電自動化所需要的基礎(chǔ)知識和技能，掌握處理復(fù)雜問題的一般方法。

預(yù)備知識課程內(nèi)容1．配電自動化概述2．配電網(wǎng)絡(luò)及一次設(shè)備3．配電自動化及其實現(xiàn)方式4．配電自動化通信系統(tǒng)5．配電自動化遠(yuǎn)方終端技術(shù)6．配電SCADA系統(tǒng)7．配電管理自動化系統(tǒng)8．配電管理自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)預(yù)備知識前修課程電路基礎(chǔ)信息通訊網(wǎng)絡(luò)概論電能系統(tǒng)基礎(chǔ)預(yù)備知識教材[1]陳堂，趙祖康，等?配電系統(tǒng)及其自動化技術(shù)。中國電力出版社，2003參考書[1]劉健，倪建立，鄧永輝，配電自動化系統(tǒng)（第二版），中國水利水電出版社，2003[2]谷永清主編，配電系統(tǒng)自動化，中國電力出版社，2004[3]王明俊，于爾鏗，等?配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展。中國電力出版社，1998預(yù)備知識學(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、平時注意積累知識點4、有疑問及時與教師聯(lián)系考核方式大作業(yè)開卷總評成績構(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、國內(nèi)配電自動化現(xiàn)狀3、國外配電自動化現(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)自動化第二講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育1.2國內(nèi)配電自動化現(xiàn)狀國內(nèi)配電自動化現(xiàn)狀起步晚（比國外發(fā)達(dá)國家滯后20年）配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有自身特點架空導(dǎo)線電纜負(fù)荷接入起步階段配網(wǎng)自動化的主要工作建立實時監(jiān)控系統(tǒng)實施饋線自動化1.2國內(nèi)配電自動化現(xiàn)狀其它工作DMS(DistributionManagementSystem)LM,LoadManagementAM,AutomatedMappingFM,FacilitiesManagementGIS,GeographicInformationSystemDSM(DemandSideManagement)SAS(SubstationAutomationSystem)AMR(AutomaticMeterReading)1.3國外配電自動化現(xiàn)狀國外配電自動化現(xiàn)狀起步早配網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點城市外圍：單環(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)通信及自動化程度高美國長島電力公司配電自動化系統(tǒng)減少停電時間年平均停電時間紐約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)自動化第三講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育1.3國外配電自動化現(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、架空線和電纜4、中性點接地方式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)接線樹狀、放射型、手拉手、環(huán)網(wǎng)柜、網(wǎng)格2.1配電網(wǎng)絡(luò)國外4x6網(wǎng)絡(luò)接線2.1配電網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)城市配網(wǎng)接線2.1配電網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化準(zhǔn)則網(wǎng)絡(luò)接線簡潔、靈活以提高系統(tǒng)的可靠性和實現(xiàn)自動化為目的；網(wǎng)絡(luò)接線能滿足供電安全“Ｎ-1”準(zhǔn)則；網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)開環(huán)運(yùn)行，分片供電，限制電網(wǎng)短路容量，滿足電壓合格率要求；網(wǎng)絡(luò)能靈活適應(yīng)各種可能和合理的運(yùn)行方式，變電站布點與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能符合負(fù)荷不斷增長的需要；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；選用性能價格比高、小型化、無油化、自動化、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)計原則：每段線路分段一般以３－５段為宜；大的分支線可安裝分支開關(guān)；每段線路下接的柱上變壓器和高壓用戶以8～10個為宜；中壓供電半徑一般為25～3km；主干線截面電纜以240mm2、架空線以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)出線路走廊位置，靠近規(guī)劃的變電站已有高壓線路；對周圍環(huán)境影響小，如遠(yuǎn)離通信塔、機(jī)場、軍用倉庫、電視臺、危險品貯藏地、油庫等；征用土地困難小。2.2變配電站主接線選擇原則（1）可靠性。當(dāng)任一電氣元件（指線路或變壓器）故障時，能及時切除故障，不影響其它電氣元件的工作，且通過操作能恢復(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，通過操作能不影響該線路或變壓器的運(yùn)行；（3）接線簡單和標(biāo)準(zhǔn)。簡單和標(biāo)準(zhǔn)的變配電站主接線，長期運(yùn)行以來積累了豐富的經(jīng)驗，應(yīng)盡量采用，以利借鑒；（4）主接線應(yīng)滿足該變配電站在電網(wǎng)中地位的功能要求；（5）設(shè)計或選擇的變配電站主接線應(yīng)符合節(jié)省投資，運(yùn)行費用低的經(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)線或一組降壓變壓器時，必須保證向下一級配電網(wǎng)供電；（2）高壓配電網(wǎng)中一條架空線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：1在正常情況下，除故障段外不能停電，并不得發(fā)生電壓過低和設(shè)備不允許的過負(fù)荷；2在計劃停運(yùn)情況下，又發(fā)生故障停運(yùn)時，允許部分停電，但應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)恢復(fù)供電。（3）低壓電網(wǎng)中當(dāng)一臺變壓器或電網(wǎng)發(fā)生故障時，允許部分停電，但應(yīng)盡量將完好的區(qū)段在規(guī)定時間內(nèi)切換至鄰近電網(wǎng)恢復(fù)供電。2.3架空線和電纜架空線和電纜架空線路桿塔類型：木桿、水泥桿、鐵塔；桿塔按用途可分為直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、跨越桿等。架空線路主要由桿塔、橫擔(dān)、絕緣于、金具、導(dǎo)線地線、拉線等部件組成。電纜線路電纜類型：油紙緣絕電纜；應(yīng)用在6-35KV電網(wǎng)中；塑料絕緣電纜；一般用于低壓線路；橡膠絕緣電纜；一般用于低壓線路；交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜；是目前可應(yīng)用于各級電壓電網(wǎng)的一種電纜；電纜型號的選擇：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中性點接地方式中性點接地方式220kv,110kv接地35kv經(jīng)消弧線圈接地10kv不接地或經(jīng)消弧線圈接地380/220V直接接地各種接地方式發(fā)生故障時狀況正常運(yùn)行時，對電網(wǎng)無影響，故障時，將產(chǎn)生影響。中性點接地方式對配網(wǎng)自動化的影響配電網(wǎng)中，單相接地故障占故障總數(shù)的70%。中性點不接地系統(tǒng)或小電流接地系統(tǒng)中，饋線自動化系統(tǒng)無法啟動故障隔離。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重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開關(guān)，又稱自動配電開關(guān)。Ｘ時限是重合分段器端電壓恢復(fù)至自動合閘的時延；Ｙ時限是重合分段器合閘后又失壓的時限；如未超過此時限，重合分段器分閘后閉鎖，不再重合。重合器是一種帶有自動重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(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，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)自動化第十四