配電自動(dòng)化第一章

1、配電自動(dòng)化第一章第1章 概述第1章 概述發(fā)電、輸電、配電1.1 配電網(wǎng)及其特點(diǎn)配電:給電力用戶(hù)分配電能。配電網(wǎng)：給電力用戶(hù)分配電能的電力網(wǎng)。 電力系統(tǒng)中二次降壓變電所低壓側(cè)直接或降壓后向用戶(hù) 供電的網(wǎng)絡(luò)。 包括：配電線(xiàn)路、變電所。高壓配電網(wǎng)：3、6、10、20、35、66、110 kV低壓配電網(wǎng)：220、380 V城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)、工廠(chǎng)配電網(wǎng)樞紐變電所電壓等級(jí): 550kV /220kV /110kV。區(qū)域變電所 220 kV /110kV /35kV 或 110kV /35kV /10kV。終端變電所 110kV /10 kV 或 35 kV /10 kV。 35kV /0.4kV 1

2、0kV /0.4kV 配電網(wǎng)接線(xiàn)方式配電網(wǎng)特點(diǎn) 深入城市中心和居民密集點(diǎn)；深入城市中心和居民密集點(diǎn)； 單條饋電線(xiàn)傳輸功率和距離一般不大；單條饋電線(xiàn)傳輸功率和距離一般不大； 供電容量、供電質(zhì)量和可靠性要求千差萬(wàn)別，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多供電容量、供電質(zhì)量和可靠性要求千差萬(wàn)別，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣、復(fù)雜；樣、復(fù)雜； 電纜線(xiàn)路與架空線(xiàn)路混合，給電網(wǎng)運(yùn)行和分析帶來(lái)復(fù)雜性電纜線(xiàn)路與架空線(xiàn)路混合，給電網(wǎng)運(yùn)行和分析帶來(lái)復(fù)雜性 設(shè)備多、數(shù)量大且裝于露天，工作條件惡劣；設(shè)備多、數(shù)量大且裝于露天，工作條件惡劣； 運(yùn)行方式多變；運(yùn)行方式多變； 配電自動(dòng)化通信方式多；配電自動(dòng)化通信方式多；大量電力電子等非線(xiàn)性負(fù)荷產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)配電

3、網(wǎng)大量電力電子等非線(xiàn)性負(fù)荷產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)配電網(wǎng)影響較大。影響較大。1.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化的概念能量管理系統(tǒng)(EMS)：一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使發(fā)電和輸電設(shè)備有效運(yùn)行，以便用最小成本保證適當(dāng)?shù)墓╇姲踩浴０ǎ簲?shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC) 經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制(EDC)、 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì) 調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS) 安全分析、配電管理系統(tǒng)(DMS)：從變電、配電到用電過(guò)程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)(DAS)：配電 自 動(dòng) 化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線(xiàn)信息、用戶(hù)信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行安全集成，

4、構(gòu)成完整的自動(dòng)化及管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理。它是配電自動(dòng)化與配電管理集成為一體的系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化(NA)：包括潮流分析和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化，目的包括潮流分析和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化，目的是通過(guò)以上手段達(dá)到減少線(xiàn)損，改善電壓質(zhì)量等目的是通過(guò)以上手段達(dá)到減少線(xiàn)損，改善電壓質(zhì)量等目的 工作管理系統(tǒng)(WMS)：對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定設(shè)備實(shí)際磨損狀態(tài)，并據(jù)此檢修規(guī)劃的順序進(jìn)行分析以確定設(shè)備實(shí)際磨損狀態(tài)，并據(jù)此檢修規(guī)劃的順序進(jìn)行檢修。行檢修。 調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS)：指通過(guò)用軟件對(duì)配電網(wǎng)的模擬仿指通過(guò)用軟件對(duì)配電

5、網(wǎng)的模擬仿真的手段，對(duì)調(diào)度員進(jìn)行培訓(xùn)。真的手段，對(duì)調(diào)度員進(jìn)行培訓(xùn)。配電SCADA系統(tǒng)我們把配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，從為配電網(wǎng)供電的110kV主變電站的10kV部分監(jiān)視，到10kV饋線(xiàn)自動(dòng)化以及10kV開(kāi)閉所、配電變電所和配變的自動(dòng)化，稱(chēng)為配電SCADA系統(tǒng)變電站：35KV及以上電壓等級(jí)配電站：6、10、20KV電壓等級(jí)開(kāi)閉所：僅具有電能分配作用（沒(méi)有變電作用）10、20 kV進(jìn)線(xiàn)監(jiān)視：監(jiān)視進(jìn)線(xiàn)的開(kāi)關(guān)位置、母線(xiàn)電壓、線(xiàn)路電流、有功和無(wú)功功率以及電度量饋線(xiàn)自動(dòng)化(FA)：在正常情況下在正常情況下，遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和饋線(xiàn)電流、電壓情況，并實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作；在故障時(shí)在

6、故障時(shí)獲取故障記錄，并自動(dòng)判別和隔離饋線(xiàn)故障區(qū)段，恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域供電。開(kāi)閉所和配電站變電站自動(dòng)化(SA)：完成對(duì)配網(wǎng)中10kV開(kāi)閉所，小區(qū)變的開(kāi)關(guān)位置，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，小電流接地選線(xiàn)情況，母線(xiàn)電壓，線(xiàn)路電流，有功和無(wú)功功率以及電度量的遠(yuǎn)方監(jiān)遠(yuǎn)方監(jiān)視、開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方控制、變壓器遠(yuǎn)方有載調(diào)壓視、開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方控制、變壓器遠(yuǎn)方有載調(diào)壓等。變壓器巡檢、無(wú)功補(bǔ)償:對(duì)配電網(wǎng)中箱式變、變臺(tái)的參數(shù)遠(yuǎn)方監(jiān)視，補(bǔ)償電容器的自動(dòng)投切和遠(yuǎn)方投切。需方管理(DSM): 電力的供需雙方共同對(duì)用電市場(chǎng)進(jìn)行管理，以達(dá)到提高供電可靠性，減少能源消耗及供需雙方的費(fèi)用支出的目的。負(fù)荷監(jiān)控和管理(LCM): 根據(jù)用戶(hù)的用電量、分時(shí)電價(jià)、天氣預(yù)報(bào)

7、以及建筑物內(nèi)的供暖特性等進(jìn)行綜合分析，確定最優(yōu)運(yùn)行和負(fù)荷控制計(jì)劃，對(duì)集中負(fù)荷及部分工廠(chǎng)用電負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視、管理和控制，并通過(guò)合理的電價(jià)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)用戶(hù)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，平坦負(fù)荷曲線(xiàn)。遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化(AMR): 通過(guò)各種通信手段讀取遠(yuǎn)方用戶(hù)電表數(shù)據(jù)，并將其傳至控制中心，自動(dòng)生成電費(fèi)報(bào)表和曲線(xiàn)等。地理信息系統(tǒng)(GIS): 因?yàn)榕潆娋W(wǎng)節(jié)點(diǎn)多、設(shè)備分散，其運(yùn)行管理工作常與地理位置有關(guān)，將GIS與一些屬性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，可以更加直觀地進(jìn)行運(yùn)行管理。設(shè)備管理(FM): 變電站、饋線(xiàn)、變壓器、開(kāi)關(guān)、電桿等設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)反映在地理背景圖上用戶(hù)信息系統(tǒng)(CIS): 借助GIS，對(duì)大量用戶(hù)信息，如用戶(hù)名稱(chēng)、地址、帳號(hào)、 、用

8、電量和負(fù)荷、供電優(yōu)先級(jí)、停電記錄等進(jìn)行處理，便于迅速判斷故障的影響范圍而用電量和負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)信息還可作為網(wǎng)絡(luò)潮流分析的依據(jù)。停電管理系統(tǒng)(OMS): 接到停電投訴后，GIS通過(guò)調(diào)用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地點(diǎn)和影響范圍，選擇合理的操作順序和路徑，顯示處理過(guò)程中的進(jìn)展，并自動(dòng)將有關(guān)信息轉(zhuǎn)給用戶(hù)投訴 應(yīng)答系統(tǒng)。 1.3 在正常運(yùn)行情況下，通過(guò)監(jiān)視配網(wǎng)運(yùn)行工況，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行方式，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的；根據(jù)配網(wǎng)電壓合理控制無(wú)功負(fù)荷和電壓水平，改善供電質(zhì)量；合理控制用電負(fù)荷，從面提高設(shè)備利用率；自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)，保證抄表計(jì)費(fèi)的及時(shí)和準(zhǔn)確，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，并可為用戶(hù)提供自動(dòng)化的用電信息服

9、務(wù)等。當(dāng)配網(wǎng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，迅速查出故障區(qū)段及異常情況，快速隔離故障區(qū)段，及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)域用戶(hù)的供電，縮短對(duì)用戶(hù)的停電時(shí)間，減少停電面積；1.4.1 配電自動(dòng)化的功能和子過(guò)程配電自動(dòng)化的有三個(gè)基本功能：自動(dòng)控制人工控制數(shù)據(jù)采集與處理保護(hù)負(fù)荷管理遠(yuǎn)方計(jì)量信息管理可靠性管理經(jīng)濟(jì)性管理電壓管理負(fù)荷管理信息管理子過(guò)程的基本組成部分是一個(gè)描述性的。必須連續(xù)地準(zhǔn)確地刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在發(fā)生永久故障時(shí)，通過(guò)判斷和隔離故障區(qū)段，并恢復(fù)無(wú)故障區(qū)域供電，配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重組，來(lái)達(dá)到減少停電面積和縮短停電時(shí)間的目的。作用：提高配電網(wǎng)的利用率和減少網(wǎng)損。監(jiān)視和控制配電網(wǎng)上所有關(guān)鍵位置處的電壓。對(duì)用戶(hù)的負(fù)荷進(jìn)行遠(yuǎn)方

10、控制能量管理系統(tǒng)(EMS): Energy Management System 配電管理系統(tǒng)(DMS): Distribution Management System配電自動(dòng)化系統(tǒng)(DAS): Distribution Automation System網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化(NA): Network Analyse工作管理系統(tǒng)(WMS): Work Management System調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS): Dispatcher training System數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA): Supervisory Control and Data Acquisition饋線(xiàn)自動(dòng)化(FA): F

11、eeder Automation變電所自動(dòng)化(SA): Substation Automation需方管理(DSM): Demand Side Management 需求側(cè)管理負(fù)荷監(jiān)控和管理(LCM): Load Control & Management遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化(AMR): Automatic Meter Reading地理信息系統(tǒng)(GIS): Geographic Information System設(shè)備管理(FM): Facilities Management用戶(hù)信息系統(tǒng)(CIS): Customer Information System停電管理系統(tǒng)(OMS): Outage Management System生產(chǎn)管理系統(tǒng)故障報(bào)修系統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)管