配电自动化试点建设与改造技术原则(共27页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上ICS 29.240备案号:CEC 131-200Q/GDW9国家电网公司企业标准Q / GDW *2009配电自动化建设与改造技术原则Technical requirements for construction and alteration of distribution automation2009-*-*发布2009-*-*实施国家电网公司 发布专心-专注-专业目 次0 前言配电自动化是坚强智能电网建设的重要工作内容之一,按照“统一规划、统一标准、统一建设”的工作原则,为有效指导公司配电自动化相关工作,国家电网公司组织编写了配电自动化建设与改造技术原则作为公司
2、智能电网标准体系的重要组成部分。本标准依据配电自动化技术导则(Q/GDW 382-2009),遵循全面性、适用性、差异性和前瞻性的原则,在总结以往配电自动化实践经验的基础上,从公司生产运行的实际需要出发,针对配电自动化量大面广的特点,以及不同规模和不同条件下配电自动化的应用需求,对配电自动化的建设与改造工作提出了可操作规范性技术要求。本标准的附录A和附录B为规范性附录,其它附录均为资料性附录。本标准由国家电网公司生产技术部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位:上海市电力公司、福建省电力公司、国网电力科学研究院、北京市电力公司、浙江省电力公司、宁夏电力公司。本标准主
3、要起草人:1 范围本标准规定了中压配电网配电自动化及系统的配置原则、功能规范、性能指标等主要技术要求。 本标准适用于国家电网公司系统开展配电自动化及系统的规划、设计、建设和改造。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 13720 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件GB/T 13729 远动终端设备GB/T 13730 地区电网调度自动化系统 GB/T
4、 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 15153.1 远动设备及系统电源及电磁兼容性标准GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术DL 451 循环式远动规约DL 516 电力调度自动化系统运行管理规程DL/T 550 地区电网调度自动化功能规范DL/T 599 城市中低压配电网改造技术导则DL/T 630 交流采样远动终端技术条件DL/T 634.5-101 远动设备及系统标准传输协议子集 第101部分DL/T 634.5-104 远动设备及系统标准传输协议子集 第104部分DL/T 667 继电保护设备信息接口配套标准DL/T 721 配电网自动化系统远方终端DL/T 7
5、90 采用配电线载波的配电自动化DL/T 814 配电自动化系统功能规范DL/T 890 能量管理系统应用程序接口DL/T 1080 电力企业应用集成 配电管理的系统接口DL/T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程DL/T 5404 电力系统同步数字系列(SDH)光缆通信工程设计技术规定Q/GDW 156 城市电力网规划设计导则Q/GDW 212 电力系统无功补偿配置技术原则Q/GDW 370 城市配电网技术导则Q/GDW 382 配电自动化技术导则IEC 60870 Telecontrol Equipment and SystemsIEC 61968 Application Integ
6、ration at Electric Utilities - System Interfaces for Distribution ManagementIEC 61970 Energy Management System Application Program Interface (EMS-API)电监安全200634号 电力二次系统安全防护总体方案国家电力监管委员会第5号令 电力二次系统安全防护规定 生配电2009124号 SG186生产管理系统配网业务需求功能规范调自210号 能量管理系统(EMS)实用化标准3 术语和定义3.1 配电自动化 distribution automation配
7、电自动化以一次网架和设备为基础,以配电自动化系统为核心,综合利用多种通信方式,实现对配电系统的监测与控制,并通过与相关应用系统的信息集成,实现配电系统的科学管理。3.2 配电自动化系统 distribution automation system实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电SCADA(supervisory control and data acquisition)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能,主要由配电主站、配电终端、配电子站(可选)和通信通道等部分组成。3.3 配电SCADA distribution SCADA也称DSCADA,指通过人机交互,
8、实现配电网的运行监视和远方控制,为配电网运行和调度提供服务。3.4 配电主站 master station of distribution automation system 配电主站是配电自动化系统的核心部分,主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网分析应用等扩展功能。3.5 配电终端 remote terminal unit of distribution automation system安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称,主要包括配电开关监控终端feeder terminal unit(即FTU,馈线终端)、配电变压器监测终端transformer terminal
9、 unit(即TTU,配变终端)、开关站和公用及用户配电所的监控终端distribution terminal unit(即DTU,站所终端)等。3.6 配电子站 slave station of distribution automation system为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理或配电网区域故障处理、通信监视等功能。3.7 馈线自动化 feeder automation利用自动化装置或系统,监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区间并将故障区间隔离,快速恢复对非故障区间的供电。4 总则(1)配电
10、自动化建设应在全面评估实施区域的供电可靠性指标、配电网架特点、配电设备及自动化系统现状的基础上,制订合理的供电可靠性规划目标,因地制宜、分阶段开展;(2)配电自动化改造应以提高供电可靠性和改善供电质量为目的,宜结合配电网一次网架的改造进行,避免仅为实施配电自动化而对配电一次网架进行大规模改造;(3)应根据各地区经济发展、负荷差异、供电可靠性要求,以及配电网和通信现状、相关应用系统的成熟度条件,合理规划设计实施区域的配电一次设备、通信方式、主站、子站及终端的功能和配置要求,制订配电自动化分阶段实施计划;(4)配电自动化建设与改造应根据实施区域特点,合理选择简易型、实用型、标准型、集成型和智能型等
11、不同类型的配电自动化实现方式(参见附录A)。不同实现方式可以在同一地区的不同区域并存;(5)配电网规划应考虑配电自动化建设和改造需求,实施馈线自动化的线路应具备负荷转供路径和足够的备用容量;(6)配电自动化建设应根据实施区域特点和相关应用系统的实际情况,分步实现配电自动化系统的主要应用功能;配电自动化改造应按照设备全寿命周期管理要求,通过继承或适当改造,充分利用原有一次设备、配电主站、配电终端、配电子站和通信通道等资源;(7)配电自动化建设与改造应满足相关国际、行业、企业标准及相关技术规范要求;配电自动化系统的设计应满足开放性、兼容性、可靠性和扩展性要求,安全性满足电力二次系统安全防护有关规定
12、。配电自动化系统应选择模块化、少维护、低功耗的设备;(8)配电自动化系统的监控对象和信息应依据一次设备的现状及配电自动化的实现方式合理选择,满足配电网运行和调度需求;各类信息应根据实时性及网络安全性的要求合理分层分流;配电自动化系统通过与相关应用系统信息交互与服务共享,实现功能扩展和综合应用;(9)配电网建设与改造应同步考虑配电通信网络的需求,并根据实施区域具体情况选择适宜的通信方式,实现规范接入。5 配电自动化对一次网架和设备的要求5.1 对一次网架的要求(1)配电自动化实施区域的网架结构应布局合理、成熟稳定。网架结构不具备条件的,配电自动化宜结合配电网的建设与改造实施;(2)确需实施馈线自
13、动化,但线路不具备负荷转供条件的区域,可对线路进行供电方式改造;配电网建设和与改造时应考虑通信网络建设与改造,预留通信通道。5.2 对一次设备的要求(1)需要实现遥信功能的开关设备,应至少具备一组辅助触点;需要实现遥测功能的一次设备,应至少具备电流互感器,二次侧电流额定值宜采用5A、1A;需要实现遥控功能的开关设备,应具备电动操动机构;(2)一次设备的建设与改造应考虑预留安装配电终端所需要的位置、空间、工作电源、端子及接口等;(3)需要就地获取配电终端的供电电源时,应配置电压互感器或电流互感器,且容量满足配电终端运行和开关操作等需求;(4)配电网站所内应配置配电终端用后备电源,保证在主电源失电
14、的情况下能够维持配电终端运行一定时间和开关分合闸一次。6 配电自动化系统的建设与改造6.1 配电主站6.1.1 基本要求(1)对于直辖市、省会城市或按电网规划五年内配电自动化系统实时信息接入数量大于50万点的城市,可建设大型配电主站;对于地级市或配电自动化系统实时信息接入数量在10万点50万点的城市,可建设中型配电主站;对于系统实时信息接入数量小于10万点的城市,可建设小型配电主站;(2)配电主站建设与改造时应对系统功能、配置及安全性、可用性、可靠性等进行可行性论证;系统支撑平台应一次性建设,软硬件分步扩展,力求经济实用;(3)已建有配电主站,其软硬件性能经过评估不满足运行需要的,可进行改造;
15、(4)配电主站投运8年以上且不能满足运行需要的,可进行全面改造;全面改造应在充分利用现有软硬件资源的基础上,按新建配电主站的标准进行;(5)配电主站的技术指标应满足附录B要求。6.1.2 功能要求6.1.2.1 基本功能(1)数据采集采集配电终端/子站上传的模拟量、状态量、电能量及其它信息,根据数据的实时性和重要性要求分层分类采集。(2)状态监视通过人机界面监视配电网模拟量、状态量等数据处理情况。(3)远方控制对远方设备进行遥控操作,支持单点和序列控制,并可对配电终端或有关保护、控制等装置的参数进行设置。(4)人机交互在人机界面上实现遥控、人工置位、报警确认、挂牌和临时跳接等操作,并具有相应的
16、安全约束条件。(5)防误闭锁遥控操作时具有操作预演和防误闭锁功能。(6)图形显示实现配电网络图、电气接线图、单线图、地理沿布图(可选)和自动化系统运行工况图等显示。(7)事件告警通过自动推图、告警窗、语音提示等手段,对配电网的各类事件/事故进行报警,并可实现自动记录与打印。(8)事件顺序记录记录配电终端/子站上传的事件顺序,可按需进行查询,并实现实时和召唤打印。(9)事故追忆事故追忆应至少记录追忆触发前1分钟至后5分钟内本次事故模拟量和状态量的变化,系统应至少能够同时存放10个事故追忆表。(10)数据统计对系统采集的模拟量、状态量和电能量具有自动日、月、年统计功能,可满足一个可选时段的统计需求
17、,并提供图形和表格等方式的显示。(11)报表打印根据预先设定的要求生成各类报表,提供多种形式方便引用,并可实现定时和召唤打印。(12)配电通信网络工况监视实时显示配电通信通道的运行工况,对于通信异常具有报警功能。(13)系统和网络管理显示配电主站各服务器、工作站、应用软件及网络的运行状态、CPU负载率和硬盘剩余空间等信息,对于异常节点具有报警功能。具有完善的权限管理功能。6.1.2.2 扩展功能在实现配电主站基本功能的基础上,根据应用需要和相关条件,可选配扩展功能。(1)馈线故障处理实现故障的识别、定位、隔离和非故障区域恢复供电。配电主站根据接收到的故障信号启动故障处理模块,确定故障类型,指示
18、故障区段并告警,提供故障处理和供电恢复方案。在具备条件的情况下,还可通过该模块实现对故障区域的自动隔离以及非故障区域恢复供电。(2)电网分析应用1)模型导入/导出、拼接/拆分从相关应用系统导入配电网模型,对分块的模型进行拼接,形成完整的配电网络拓扑;同时可以导出或拆分配电网模型给相关应用系统。2)拓扑分析通过分析配电网各个电气元件间的连接关系和运行方式,确定配电网络的实时拓扑结构,对负荷转供路径选择、停电区域分析和电源点追踪等应用提供支持。3)解合环潮流在配电网解合环操作时进行潮流计算,提供辅助决策方案。4)负荷转供发生故障后,生成优化的恢复供电方案。5)状态估计在配电主站系统采集的量测信息满
19、足可观测性的前提下,通过数据相容性分析辨识不良量测数据。6)网络重构满足安全约束条件下,优化调整配电网络运行方式,实现减低网损和负荷均衡目标。7)短路电流计算根据设定的短路故障点和故障类型,计算各支路的短路电流,校验开关的遮断容量、确定继电保护及安全自动装置的定值。8)电压/无功控制以各节点电压为约束条件,形成优化控制策略,自动投切电容器。9)负荷预测根据区域的负荷历史信息和现状,实现母线负荷预测和小区负荷预测。(3)智能化功能1)分布式电源/储能装置/微电网的接入及应用实现分布式电源/储能装置/微电网的接入、运行、退出的互动管理,具备相应的优化控制策略。2)配电网自愈控制在快速仿真和预警分析
20、的基础上,控制配电网从事故、异常、警戒向恢复、正常和坚强状态的转移。3)经济优化运行实行网络优化,提高供电能力,实现配电网的经济运行。6.1.3 软硬件配置配电主站由前置采集服务器、历史数据服务器、SCADA服务器、电网分析应用服务器、信息交互服务器、Web服务器,以及调度员工作站、维护工作站、报表工作站、物理隔离装置、防火墙、局域网络设备、对时装置及相关外设等构成。配电主站硬件应采用标准化的通用设备,具有良好的开放性和可替代性,符合安全性、可靠性原则。服务器、交换机等关键节点采用冗余配置,任一节点故障不应引起主要功能的丧失或导致系统响应低于系统性能指标。大型配电主站应采用多前置多应用服务器;
21、中型配电主站应采用多前置双应用服务器;小型配电主站应采用双前置服务器,应用服务器可根据应用需求合并使用。具体配置参见附录C。配电主站增加新的软件模块时不应影响系统运行的稳定性;软件升级时应兼容已有的硬件设备。配电主站服务器和工作站宜采用Unix/Linux操作系统。系统数据库宜采用实时数据库和商用数据库相结合的模式,对数据库访问提供标准的API接口。配电主站应配置基本功能软件,在配电网监测信息完整,且系统模型、网络拓扑和参数维护及时的条件下,可根据实际需要配置相应的电网分析应用软件。在配电自动化覆盖率达到一定规模,配电主站功能成熟应用的基础上,可结合本地区智能电网工作合理配置智能化功能。6.2
22、 配电终端6.2.1 基本要求(1)配电终端应采用模块化、可扩展、低功耗的产品,具有高可靠性和适应性;(2)配电终端的容量宜根据配电站所的发展需要确定,发展时间宜考虑10年;(3)配电终端的技术指标应满足附录B要求;(4)不同的应用场合应选择相应类型的配电终端,其中: 1)配电室、环网柜、箱式变电站、以负荷开关为主的开关站应选用站所终端(DTU); 2)柱上开关应选用馈线终端(FTU); 3)配电变压器应选用配变终端(TTU); 4)架空线路或不能安装电流互感器的电缆线路,可选用具备通信功能的故障指示器。 以断路器为主的开关站可选用保护与测控合一的综合自动化装置或远动装置(RTU)。(5)配电
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- 配电 自动化 试点 建设 改造 技术 原则 27
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