配网自动化讲座.ppt
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1、配网自动化讲座现在学习的是第1页,共44页 配配电电自自动动化化及及管管理理系系统统是是利利用用现现代代电电子子技技术术、通通讯讯技技术术、计计算算机机及及网网络络技技术术,将将配配电电网网实实时时信信息息和和离离线线信信息息、用用户户信信息息、电电网网结结构构参参数数、地地理理信信息息进进行行集集成成,构构成成完完整整的的自自动动化化管管理理系系统统,实实现现配配电电系系统统正正常常运运行行及及事事故故情情况况下下的的监监测测、保保护护、控控制制和和配配电电管管理理。它它是是实实时时的的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。配电自动化及管理系统现
2、在学习的是第2页,共44页主要内容一、一般配电网络结构二、配网自动化的几点认识三、配网自动化的层次结构四、满足自动化要求的一次设备五、配网自动化站端设备六、配网自动化的通信系统七、以故障处理为目的馈线自动化方案八、配网自动化的主站系统现在学习的是第3页,共44页一、一般配电网络结构现在学习的是第4页,共44页常见配电网络结构n单电源辐射接线n双电源拉手环网接线n三电源拉手环网接线n四电源拉手环网接线n46网络接线n多回路平行式接线(开闭所接线)现在学习的是第5页,共44页双电源拉手网络 分段分段分段分段联络设备设备利用率利用率50%,可靠性可靠性N-1现在学习的是第6页,共44页三电源拉手网络
3、 分段分段分段分段联络分段分段联络联络设备设备利用率利用率67%,可靠性可靠性N-1现在学习的是第7页,共44页四电源字供电网络 分段分段分段分段联络分段分段分段分段联络联络联络设备设备利用率利用率67%,可靠性可靠性N-1现在学习的是第8页,共44页46网络接线 分段分段联络联络分段分段分段分段联络联络分段分段分段分段分段分段联络联络设备设备利用率利用率75%,可靠性可靠性N-2现在学习的是第9页,共44页电缆系统双电源拉手环 变电站变电站配电室配电室配电室配电室设备设备利用率利用率50%,可靠性可靠性N-1现在学习的是第10页,共44页多路平行供电 变电站进线开关变电站进线开关联络开关用
4、户现在学习的是第11页,共44页中压架空线网络接线 n接线方式可采用双电源手拉手环网接线、三电源拉手环网接线、四电源拉手环网接线n可采用柱上负荷开关(或断路器)将线路进行适当分段(3分段)和联络(闭式环网)现在学习的是第12页,共44页架空线路分段原则 CB1 S1 S2 S3CB2 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 S7 S6 不同分段数(不包括联络开关),故障时可保持供电线路的比例:不同分段数(不包括联络开关),故障时可保持供电线路的比例:二分段:二分段:50;三分段:;三分段:66.67%;四分段:;四分段:75建议:二到三分段建议:二到
5、三分段现在学习的是第13页,共44页二、配网自动化的几点认识n原则:简单、可靠、实用、经济简单、可靠、实用、经济简单、可靠、实用、经济简单、可靠、实用、经济与先进性先进性先进性先进性相结合相结合n真正的需求,不搞大而全。n n通信是瓶颈问题通信是瓶颈问题n n适当的故障处理的控制原则适当的故障处理的控制原则n n配网自动化的实用性问题配网自动化的实用性问题n n配网配网SCADA和和GISGISn n统一设计、分步实施统一设计、分步实施现在学习的是第14页,共44页在满足必要的功能要求的情况下,不推荐大而全的复杂系统n大而全的系统往往投资很高、经济性差。n结构复杂也会导致可靠性低、同时维护困难
6、,也与大多数供电局配网运行人员的水平不相适应。n有些功能设计理论上就有问题。现在学习的是第15页,共44页必须重视解决通讯瓶颈问题n n过去已有的配电自动化系统中,通信是瓶颈,往往由于通过去已有的配电自动化系统中,通信是瓶颈,往往由于通信通道故障,导致使已有的系统运行结果不理想,甚至瘫信通道故障,导致使已有的系统运行结果不理想,甚至瘫痪。痪。n n因此故障处理不能依赖于通信,应能够就地自动完成。因此故障处理不能依赖于通信,应能够就地自动完成。中国大多数配网是简单的手拉手环网,很容易实现故障中国大多数配网是简单的手拉手环网,很容易实现故障的就地处理。的就地处理。n n只在主环网和关键位置的自动化
7、装置处装设通信监控的设只在主环网和关键位置的自动化装置处装设通信监控的设备,不需要也没有必要全部实现通信、全部远程可控。备,不需要也没有必要全部实现通信、全部远程可控。n n解决问题的重点在于管理。解决问题的重点在于管理。现在学习的是第16页,共44页适当的故障处理的控制原则n停电范围最小、停电时间最短l 可用网络式保护实现n分布式控制-可靠性高、实施简单l 就地完成l局部处理(一个电气环内的开关自己互相协调)n集中控制和分布式控制相结合现在学习的是第17页,共44页单一的主站集中式控制方式处理故障运行结果不理想n n9090以上的系统投运一年后集中式自动控制功能失效以上的系统投运一年后集中式
8、自动控制功能失效l通信系统也许不正常或局部不正常l配电网络经常发生变化,但主站的网络拓扑结构来不及及时更新l技术和管理上的原因影响网络拓扑更新l主站系统的软件和硬件系统运行不正常n n对策:对策:l采用以分布式智能为基础的控制方案现在学习的是第18页,共44页配网自动化的实用性问题n n配网配网SCADASCADAn馈线自动化n n配电配电GISGIS现在学习的是第19页,共44页配网SCADA和GISn n两个系统相互独立带来的问题两个系统相互独立带来的问题n一体化平台非常适合县级配网自动化系统n n配电配电GISGIS实施要注意的问题实施要注意的问题现在学习的是第20页,共44页三、配网自
9、动化系统的层次结构配电主站 子站 远方终端远方终端远方终端远方终端。管理信息系统负荷管理系统用电管理系统其它系统变电站自动化系统。现在学习的是第21页,共44页四、满足自动化要求的一次设备n n开关可电动合分闸操作,即遥控接口;开关可电动合分闸操作,即遥控接口;n n开关位置有辅助触点输出,即遥信接口;开关位置有辅助触点输出,即遥信接口;n n开关带开关带3 3相相CT和和13 3相PTPT信号输出,即遥测接口;信号输出,即遥测接口;n n在电源测(辐射线路)和开关两侧(环网线路)安装一在电源测(辐射线路)和开关两侧(环网线路)安装一次次PTPT,以提供装置电源和驱动电源,也可提供,以提供装置
10、电源和驱动电源,也可提供PTPT信号。n断路器(重合器)还是负荷开关?现在学习的是第22页,共44页五、配网自动化站端设备FTU 各类柱上开关及环网柜控制器各类柱上开关及环网柜控制器DTU 配电站、开闭所控制器配电站、开闭所控制器TTU 配变监测装置及无功补偿控制器配变监测装置及无功补偿控制器RTU及变电站自动化系统及变电站自动化系统现在学习的是第23页,共44页FTU现在学习的是第24页,共44页DTU现在学习的是第25页,共44页TTU现在学习的是第26页,共44页特点n n功能完善功能完善功能完善功能完善l l配网自动化各类配网自动化各类配网自动化各类配网自动化各类FTUFTUFTUFT
11、U、DTUDTUDTUDTU、RTURTURTURTU、TTUTTUTTUTTUl l站端馈线自动化功能站端馈线自动化功能站端馈线自动化功能站端馈线自动化功能n n可靠性高可靠性高可靠性高可靠性高l l多多多多CPUCPUCPUCPU并行、多级看门狗并行、多级看门狗并行、多级看门狗并行、多级看门狗l l电磁兼容达到国家最高标准,多年恶劣环境的运行经验电磁兼容达到国家最高标准,多年恶劣环境的运行经验电磁兼容达到国家最高标准,多年恶劣环境的运行经验电磁兼容达到国家最高标准,多年恶劣环境的运行经验n n适用性强适用性强适用性强适用性强l l可与各种开关设备配合使用,支持多种通信方式和通信协议可与各种
12、开关设备配合使用,支持多种通信方式和通信协议可与各种开关设备配合使用,支持多种通信方式和通信协议可与各种开关设备配合使用,支持多种通信方式和通信协议n n使用方便使用方便使用方便使用方便l l模块式结构,点阵液晶显示汉字模块式结构,点阵液晶显示汉字模块式结构,点阵液晶显示汉字模块式结构,点阵液晶显示汉字现在学习的是第27页,共44页六、配网自动化的通信系统n n主站(子站)采用标准的以太网通信设备;主站(子站)采用标准的以太网通信设备;n主站(子站)与站端(FTU、DTUDTU)的通信使用较)的通信使用较多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式;多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式;n n主站(子站)
13、与主站(子站)与TTUTTU(或多功能电度表)的通信可采(或多功能电度表)的通信可采用用GPRSGPRS或采用或采用FSK总线方式组网进行通信。总线方式组网进行通信。现在学习的是第28页,共44页常用的光纤自愈环网和FSK总线组网示意图有线通信网络光端机 光端机 光端机 光端机 光端机 光端机 光端机 光端机 两芯自愈环光纤通道(运行串行通信协议)RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232 FTU FTU FTU FTU FTU TTU主站(子站)光端机 FTU TTUTTU用户表用户表用户表集抄器电力线路载波现在学习的是第29页,共44页
14、七、以故障处理为主要目的的馈线自动化方案n集中控制l装置、通信、主站计算机系统同步建立l适应复杂网络l对主站和通信依赖性强n分布式智能控制不依赖上级命令的自动控制不依赖上级命令的自动控制l网络式保护和控制l分布式智能控制现在学习的是第30页,共44页网络式保护原理解决故障时谁先跳闸问题n传统电流保护的问题:l l短线路、多开关串联,短路电流差别小,保护的电流定值配合短线路、多开关串联,短路电流差别小,保护的电流定值配合困难。用时间配合,会造成出口保护的动作时间太长困难。用时间配合,会造成出口保护的动作时间太长n n网络式保护原理:网络式保护原理:l l故障时上下级联的多级开关互相通讯故障时上下
15、级联的多级开关互相通讯l l根据级联关系,在感受到故障电流的开关中进行仲裁,让离根据级联关系,在感受到故障电流的开关中进行仲裁,让离故障点最近的开关速断跳闸,其余开关转为后备故障点最近的开关速断跳闸,其余开关转为后备l l仲裁是基于各保护的仲裁是基于各保护的“启动状态启动状态”,因此只需要简单的数字通,因此只需要简单的数字通讯,对纵向级联的各保护的讯,对纵向级联的各保护的“启动状态启动状态”进行逻辑比较进行逻辑比较现在学习的是第31页,共44页介绍分布式智能和网络式保护相结合的控制为主、集中式控制为辅的方案 n n当没有通信通道时,各配电终端独立工作。依靠分布式智能,自动确定故障当没有通信通道
16、时,各配电终端独立工作。依靠分布式智能,自动确定故障位置,隔离故障区段,恢复非故障段的供电。该方式经济、灵活、有效,综位置,隔离故障区段,恢复非故障段的供电。该方式经济、灵活、有效,综合检测电压和电流,开关动作次数少、处理时间短;合检测电压和电流,开关动作次数少、处理时间短;n n当有通信通道时,配电终端之间可以进行信息交换,从而更有效地对故障进行隔离和当有通信通道时,配电终端之间可以进行信息交换,从而更有效地对故障进行隔离和实现非故障段的转移供电(不需要试合闸,没有多余的开关动作):实现非故障段的转移供电(不需要试合闸,没有多余的开关动作):l l配电终端与断路器配合使用时,在多级开关串联的
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- 关 键 词:
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