電力系統(tǒng)自動(dòng)化第15講-電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化1課件

第十五講電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化（1）電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化

配電網(wǎng)自動(dòng)化是為了滿足電力系統(tǒng)用戶對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量以及優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。2023/6/112.一、配電網(wǎng)的特點(diǎn)配電網(wǎng)就是從輸電網(wǎng)接收電能，再分配給用戶的電力網(wǎng)電網(wǎng)的接線方式可分作輻射狀網(wǎng)、樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)配電網(wǎng)通常采用“閉環(huán)結(jié)構(gòu)，開環(huán)運(yùn)行”的方式2023/6/113.一、配電網(wǎng)的特點(diǎn)農(nóng)村配電網(wǎng)負(fù)荷分散、城市負(fù)荷集中配電網(wǎng)容量較小，短路電流也較小保護(hù)多采用電流保護(hù)和距離保護(hù)2023/6/114.一、配電網(wǎng)的特點(diǎn)配電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量非常巨大，而單個(gè)設(shè)備價(jià)格低采集點(diǎn)非常多，而單個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)量很少線路上安裝大量設(shè)備，這些設(shè)備在室外布置,對(duì)設(shè)備的工藝要求非常高.2023/6/115.一、配電網(wǎng)的特點(diǎn)配電系統(tǒng)的支路電阻r和電抗x之比r/x一般比較大,潮流計(jì)算有可能不收斂配電系統(tǒng)常處于不平衡運(yùn)行狀態(tài)，各相負(fù)荷大小不等配電網(wǎng)諧波含量較高，影響了電能質(zhì)量2023/6/116.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式1、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，且比較經(jīng)濟(jì)；可帶故障繼續(xù)供電1小時(shí)，提高了供電的可靠性發(fā)生單相接地故障，流過(guò)故障點(diǎn)電流為電網(wǎng)對(duì)地的電容電流，小于負(fù)荷電流，遠(yuǎn)小于短路電流，屬于小電流接地方式隨著電纜線路的增多，電容電流越來(lái)越大。當(dāng)容電流超過(guò)一定范圍，接地電弧就很難熄滅2023/6/117.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式2、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地消弧線圈的作用：1、補(bǔ)償了電網(wǎng)的接地電容電流；2、避免接地電弧的重燃并徹底熄滅。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式就是在中性點(diǎn)和大地之間接入一個(gè)電感線圈2023/6/118.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式弧線圈接地方式的優(yōu)點(diǎn)接地電流減小，降低了恢復(fù)電壓速度，有利于電弧熄滅抑制了電弧重燃，防止故障點(diǎn)處發(fā)生著火、爆炸等次生災(zāi)害接地電流減小，保證了設(shè)備和人員的安全弧線圈接地方式存在的問(wèn)題標(biāo)稱電流和實(shí)際電流誤差較大，致殘流過(guò)大不能補(bǔ)償諧波電流分量和有功電流分量電纜配電網(wǎng)單相接地故障多為永久性故障，消弧線圈優(yōu)勢(shì)將不存在配電網(wǎng)電容電流很大時(shí)，價(jià)格昂貴，控制復(fù)雜2023/6/119.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式3、中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地電阻取值為R=10～20Ω，單相接地故障電流為400～1000A。單相接地工頻過(guò)電壓可限制到1.4倍額定電壓以下，電弧接地過(guò)電壓限制到1.9倍額定電壓以下；能夠抑制電網(wǎng)因PT磁飽和引起的鐵磁諧振過(guò)電壓；隨著電網(wǎng)電容電流的變化，接地電流水平變化不大；單相接地故障時(shí)，流過(guò)故障線路的電流較大，零序電流保護(hù)有較好的靈敏性；2023/6/1110.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地存在的問(wèn)題只要是發(fā)生單相接地故障，線路都要跳閘，降低了供電可靠性接地故障電流大時(shí)，在接地點(diǎn)和電阻柜附近容易產(chǎn)生較大的跨步電壓和接觸電壓，影響人身安全發(fā)生接地故障時(shí)，電阻中電流較大，需要大熱容量電阻在電網(wǎng)中高壓電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流中的非周期分量容易造成零序接地保護(hù)誤動(dòng)2023/6/1111.配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式60kV系統(tǒng)：經(jīng)消弧線圈接地3-35kV系統(tǒng)：多數(shù)采用不接地或者經(jīng)消弧線圈接地，大城市的城區(qū)電網(wǎng)采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地380/220V系統(tǒng)：直接接地2023/6/1112.二、配電網(wǎng)自動(dòng)化配電網(wǎng)自動(dòng)化是應(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、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行安全集成，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，是配電自動(dòng)化與配電管理集成為一體的系統(tǒng)。稱為“配電管理系統(tǒng)”（DistributionManagementSystem，簡(jiǎn)稱DMS）。2023/6/1113.配電網(wǎng)自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)2023/6/1114.配電自動(dòng)化的主要功能1、配電網(wǎng)的SCADA功能——通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置來(lái)收集配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。RTUTTUFTU一次集結(jié)區(qū)域站二次集結(jié)區(qū)域站2023/6/1115.配電自動(dòng)化的主要功能2、高級(jí)應(yīng)用軟件負(fù)荷預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鰻顟B(tài)估計(jì)潮流計(jì)算線損計(jì)算分析電壓/無(wú)功優(yōu)化配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻之類的問(wèn)題2023/6/1116.配電自動(dòng)化的主要功能3、配電網(wǎng)故障定位與故障隔離功能

在正常狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)視

在故障時(shí)隔離線路故障區(qū)段，對(duì)非故障區(qū)段恢復(fù)供電2023/6/1117.配電自動(dòng)化的主要功能4、負(fù)荷控制功能

進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，根據(jù)調(diào)度自動(dòng)化的要求進(jìn)行負(fù)荷控制

當(dāng)負(fù)荷高峰期，切除不重要負(fù)荷，保證重要負(fù)荷不停電2023/6/1118.配電自動(dòng)化的主要功能5、地理信息系統(tǒng)引入GIS配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，在地圖上標(biāo)明電力設(shè)備和線路的地理位置信息，方便管理和維修電力設(shè)備,尋找和排除設(shè)備故障地理信息系統(tǒng)GIS(GeographicInformationSystem)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)地面或空間的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)2023/6/1119.地理信息系統(tǒng)應(yīng)用SCADA動(dòng)態(tài)著色配電網(wǎng)帶電狀況潮流、電壓分布自動(dòng)提供受其影響的用戶、變壓器和線路清單2023/6/1120.三、配電網(wǎng)自動(dòng)化的組成2023/6/1121.分層分布式的體系結(jié)構(gòu)2023/6/1122.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端是用于配電網(wǎng)饋線回路的各種饋線遠(yuǎn)方終端、配電變壓器遠(yuǎn)方終端以及中壓監(jiān)控單元(配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站)等設(shè)備的統(tǒng)稱。FTU：安裝在配電網(wǎng)饋線回路的柱上和開關(guān)柜等處并具有遙信、遙測(cè)、遙控和故障電流檢測(cè)(或利用故障指示器檢測(cè)故障)等功能的遠(yuǎn)方終端。DTU：安裝在配電網(wǎng)饋線回路的開閉站和配電所等處，具有遙信、遙測(cè)、遙控和故障電流檢測(cè)(或利用故障指示器檢測(cè)故障)等功能的遠(yuǎn)方終端。2023/6/1123.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端TTU：用于配電變壓器的各種運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視、測(cè)量的遠(yuǎn)方終端。監(jiān)控單元：為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層，實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。2023/6/1124.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端1、故障指示器在配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生短路或接地故障時(shí)，故障指示器能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)(翻牌或者閃光)2023/6/1125.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端電纜故障指示器適用于6-35kV電壓等級(jí)的電纜線路，安裝在開閉站、環(huán)網(wǎng)柜或者電纜分支箱內(nèi)檢修人員根據(jù)報(bào)警指示迅速確定發(fā)生故障的區(qū)域并找出故障點(diǎn)2023/6/1126.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端2、“二遙”型故障指示器實(shí)現(xiàn)“遙測(cè)”和“遙信”的功能正常情況和故障情況的電流數(shù)據(jù)上傳至主站，在主站上顯示故障指示器首先通過(guò)射頻通信技術(shù)將信息傳到采集器采集器再將信息通過(guò)GPRS通信或者光纖通信上傳到主站2023/6/1127.配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)終端3、“三遙”型終端“遙測(cè)”“遙信”“遙調(diào)”終端可采用高性能16位或32位處理器通信方式包括電力線載波、GPRS、Zigbee等1、操作電源和工作電源均取自蓄電池2、操作電源取自饋線，工作電源取自蓄電池2023/6/1128.小結(jié)1、