南京电研__配网自动化讲座30829.pptx
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1、配网自动化系统介绍配网自动化系统介绍南京电研电力自动化股份有限公司2011/3/20 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配电电自自动动化化与与配配电电管理系统集成为一体的系统。管理系
2、统集成为一体的系统。配电自动化及管理系统主要内容一、配网自动化的几点认识二、一般配电网络结构三、配网自动化的层次结构四、配网自动化站端设备五、配网自动化的通信系统六、以故障处理为目的馈线自动化方案一、配网自动化的几点认识n配电自动化面向对象配电自动化面向对象n系统结构系统结构n实施配电系统自动化的意义实施配电系统自动化的意义n配电系统自动化实施前提配电系统自动化实施前提n配电网改造的原则和基本要求配电网改造的原则和基本要求n开关类型开关类型(包含开闭所与环网内的开关)包含开闭所与环网内的开关)n对对10kV10kV开关的基本要求开关的基本要求n故障处理模式故障处理模式配电自动化面向对象 配电系
3、统自动化涉配电系统自动化涉及范围主要是指及范围主要是指10kV10kV中压系统,一中压系统,一般是从变电站的主般是从变电站的主变低压侧和低压母变低压侧和低压母线开始,直至电力线开始,直至电力用户为止。配电自用户为止。配电自动化主要处理此中动化主要处理此中压网的一次设备压网的一次设备(开闭所、环网柜、(开闭所、环网柜、柱上开关、变压器)柱上开关、变压器)的监测与控制的监测与控制 。主变主变低压侧开关出线开关母线侧刀闸出线刀闸馈线段馈线分段开关母线侧刀闸主变侧刀闸10KV母线系统结构系统一般由下列层次组成系统一般由下列层次组成系统一般由下列层次组成系统一般由下列层次组成:l配网主站l配电子站(常设
4、在变电站内,可选配。)l配电远方终端(FTU、DTU等)l通信网络配网自动化结构图配网自动化结构图配网主站FTU/DTU子站子站FTUDTUFTUDTU实施配电系统自动化的意义n提高供电可靠性,缩短故障判别、隔离及非故障提高供电可靠性,缩短故障判别、隔离及非故障段恢复供电时间;段恢复供电时间;减少了因电网故障造成的巨大减少了因电网故障造成的巨大减少了因电网故障造成的巨大减少了因电网故障造成的巨大损失损失损失损失。n 改善改善电能质量电能质量电能质量电能质量,把最优质的电能提供给用户。,把最优质的电能提供给用户。n改善用户服务水平改善用户服务水平改善用户服务水平改善用户服务水平n 提高配电网运行
5、的经济性,提高设备利用率(减提高配电网运行的经济性,提高设备利用率(减少备用容量);降低配电网运行维护费用,降低少备用容量);降低配电网运行维护费用,降低线损,最大限度地提高企业经济效益。线损,最大限度地提高企业经济效益。n配电系统自动化技术的飞速发展,推动了配电网配电系统自动化技术的飞速发展,推动了配电网一次设施的科学合理规划,保证了配电系统的长一次设施的科学合理规划,保证了配电系统的长期最优可持续发展。期最优可持续发展。配电系统自动化实施前提n需要强壮的配电网结构需要强壮的配电网结构l合理分配负荷,按照线路供电半径合理规划供电区域,避免供电区域重叠;l线路留有适当的备用容量,满足故障情况下
6、负荷转移的要求。l根据配电系统自动化的要求,对配电网进行改造,并根据负荷转移的要求负荷转移的要求,规划设计新线路。l良好的一次设备。配电系统自动化实施前提(续)n基础数据的收集和整理基础数据的收集和整理需收集较详细的一次设备属性。统计配电线路内负荷,预测用户用电需求。收集配电线路相关数据(电压、电流、保护配置及定值等)。较完善的配电网一次线路图(现状)。配电网改造的原则和基本要求在配网自动化实施的前提中最主要的一条就是具有强壮的一次配电网架结构。这个具体要求可以参考城市中低压配电网改造技术导则,但主要要求有以下几个方面:l首先应合理分配负荷,按照线路供电半径合理规划供电区域,避免供电区域重叠;
7、l线路留有适当的备用容量,满足故障情况下负荷转移的要求;l根据配电系统自动化的要求,对配电网进行改造,并根据负荷转移的要求,规划设计新线路;l良好的一次设备;配电网改造的原则和基本要求(续)l实现环网供电、开环运行;l.线路供电半径小于3公里;l导线截面选择满足10年负荷发展需要;l线路容载比满足负荷转移的要求,具体要求如下:l线路装接总容量不超过13000kva中,这个数值根据变电站出线开关容量的不同而不同;l每段装接容量不超过2500kva;l实施无功就地补偿。实施此功能是降低网损,提高线路供电能力,及提高电能质量的有效措施。开关类型(包含开闭所与环网内的开关)n1、电流型就地保护功能(断
8、路器)能检测故障电流、具有灭弧能力,可以拉开、重合故障电流,造价很高n2、电压型(重合器)具有重合故障电流的能力。n3、普通负荷开关 不具有拉弧能力(不具有开断故障电流的能力,但允许特殊情况下开断负荷电流)对10kV开关的基本要求1.具有自动化接口,能够采集电压、电流及开关状态2.电动操作机构为直流24V,以保证在线路停电时能由备用电池供电完成对开关的遥控操作,开闭所(环网柜)内可以由220VAC供电,但要保证有备用电源点提供双电源输入。3.优先选用负荷开关,不要选用重合器故障处理模式1、就地控制的馈线自动化电压型就地隔离故障(重合器)电流型就地故障隔离(断路器)2、具有通信集中控制的配电自动
9、化配电主站参与的故障处理(普通负荷开关)二、一般配电网络结构常见配电网络结构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)双电源拉手网络 分段分段分段分段联络三电源拉手网络 分段分段分段分段联络分段分段联络联络四电源字供电网络 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 户中压架空线网络接线 n接线方式可采用双电源手拉手
10、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)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:二到三分段三、配网自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
11、电管理系统其它系统变电站自动化系统。四、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、开闭所控制器子站子站 采集远方终端信号转送给配网主采集远方终端信号转送给配网主站站FTU(NSA3100HF)主要功能主要功能n n1616路开关量变位遥信,开关量输入为路开关量变位遥信,开关量输入为24V24V光电隔离输入;光电隔离输入;n n2 2组三相交流电压和组三相交流电压和1 1组三相交流电流模拟量输入组三相交流电流模拟量输入(供保护和测量使供保护和测量使用用),其基本内容有电压、电流、频率、功率及功率因数;,其基本内容有电压、电流
12、、频率、功率及功率因数;n n2 2路直流量变送器输入和一组蓄电池启动及停止活化遥控输出;路直流量变送器输入和一组蓄电池启动及停止活化遥控输出;n n4 4路无源空节点遥控输出;路无源空节点遥控输出;n n遥测越限告警及上传;遥测越限告警及上传;n n馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据;馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据;n n遥测定时保存功能,保存周期可设置;遥测定时保存功能,保存周期可设置;n n装置告警、遥控操作、参数修改事件记录及事件装置告警、遥控操作、参数修改事件记录及事件SOESOE;n n可就地、远方操作;可就地、远方操作;n n多种通讯规约可供选择:如多种通讯规约可供选
13、择:如101101、104104、DNP3.0DNP3.0等。等。n n配置多种接口,如:串口配置多种接口,如:串口RS232RS232、RS485RS485及及10/100M10/100M以太网通讯口。以太网通讯口。FTU(NSA3100HF)硬件结构硬件结构n n本装置主要包括:本装置主要包括:n n电源板:装置电源输入、电源板:装置电源输入、2 2路直流量变送器输入和一组路直流量变送器输入和一组蓄电池启动及停止活化遥控输出;蓄电池启动及停止活化遥控输出;n n管理板:管理板:RS232RS232、RS485RS485及及10/100M10/100M以太网通讯口;以太网通讯口;n n保护测
14、控板:保护测控板:6 6路交流电压路交流电压3 3路交流电流输入、路交流电流输入、1 1路零序路零序电流输入、电流输入、1616路遥信输入、路遥信输入、4 4路遥控输出;路遥控输出;n n通讯板:蓝牙、通讯板:蓝牙、GPRSGPRS模块模块(两种模块可选配两种模块可选配)。n n配置原则:全部插件标配,外加蓄电池、充放电模块、配置原则:全部插件标配,外加蓄电池、充放电模块、空开、灯装在不锈钢柜子中。空开、灯装在不锈钢柜子中。FTU(NSA3100HF)DTU(NSA3100HD)主要功能主要功能n n通过配置最多可配置通过配置最多可配置9696路开关量变位遥信,开关量输入为路开关量变位遥信,开
15、关量输入为24V(24V(可选可选110V110V、220V)220V)光电隔离输入;光电隔离输入;n n通过配置最多可配置通过配置最多可配置6 6组三相交流电压和组三相交流电压和6 6组三相交流电流模拟量输组三相交流电流模拟量输入,其基本内容有电压、电流、频率、功率及功率因数;入,其基本内容有电压、电流、频率、功率及功率因数;n n可以配置可以配置6 6路直流量变送器输入,此时需相应减少交流模拟量输入路直流量变送器输入,此时需相应减少交流模拟量输入个数;个数;n n通过配置最多可配置通过配置最多可配置2424路无源空节点遥控输出;路无源空节点遥控输出;n n遥测越限告警及上传;遥测越限告警及
16、上传;n n馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据;馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据;n n遥测定时保存功能,保存周期可设置;遥测定时保存功能,保存周期可设置;n n装置告警、遥控操作、参数修改事件记录及事件装置告警、遥控操作、参数修改事件记录及事件SOESOE;n n多种通讯规约可供选择:如多种通讯规约可供选择:如101101、104104、DNP3.0DNP3.0等。等。n n配置多种接口,如:串口配置多种接口,如:串口RS232RS232、RS485RS485及及10/100M10/100M以太网通讯口。以太网通讯口。DTU(NSA3100HD)硬件结构硬件结构n n本装置主要包括
17、:本装置主要包括:n n电源板:装置电源输入;电源板:装置电源输入;n n管理板:管理板:RS232RS232、RS485RS485及及10/100M10/100M以太网通讯口;以太网通讯口;n n交流采样板:交流采样板:3 3路交流电压路交流电压3 3路交流电流输入、路交流电流输入、1616路遥信路遥信输入、输入、4 4路遥控输出;路遥控输出;n n直流采集板:直流采集板:6 6路直流量输入、路直流量输入、1313路遥信输入、路遥信输入、4 4路遥控路遥控输出;输出;n n通讯板:蓝牙、通讯板:蓝牙、GPRSGPRS模块模块(两种模块可选配两种模块可选配)。n n配置原则:电源板、管理板和通
18、讯板必配,交流采集板配置原则:电源板、管理板和通讯板必配,交流采集板和直流采集板按需配置,最多可配和直流采集板按需配置,最多可配6 6块。块。DTU(NSA3100HD)子站(NSA3100HR)主要功能主要功能n n多种通讯规约可供选择:多种通讯规约可供选择:如如IEC101IEC101、104104、DNP3.0DNP3.0等。等。n n配置多种接口,如:串配置多种接口,如:串口口RS232RS232、RS485RS485及及10/100M10/100M以太网通讯口。以太网通讯口。n n配置有配置有GPRSGPRS和蓝牙通讯和蓝牙通讯模块。模块。硬件结构硬件结构n本装置主要包括:本装置主要
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