配電網(wǎng)自動(dòng)化課程小結(jié)

配網(wǎng)自動(dòng)化是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及新的高性能的配電設(shè)備等技術(shù)手段，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網(wǎng)始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。目的是為了提高供電可靠性和供電質(zhì)量，縮短事故處理時(shí)間，減少停電范圍，提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高整個(gè)配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率，改善為用戶服務(wù)的水平。

配電系統(tǒng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容應(yīng)包括如下內(nèi)容：1、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；

2、變電所、配電所自動(dòng)化系統(tǒng)；3、饋電線自動(dòng)化系統(tǒng)（FA）；

4、自動(dòng)制圖（AM）/設(shè)備管理（FM）/地理信息系統(tǒng)（GIS）；5、用電管理自動(dòng)化系統(tǒng)；

6、配電系統(tǒng)運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)；7、配電網(wǎng)分析軟件系統(tǒng)（DPAS）

配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包括：

①配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA），SCADA系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集、四遙（遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)）、狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、制表打印等功能，還應(yīng)支持無人值班變電站的接口等。

②配電網(wǎng)電壓管理系統(tǒng)。根據(jù)配電網(wǎng)的電壓、功率因數(shù)、電流等參數(shù)，自動(dòng)控制無功補(bǔ)償電容器的投切、變壓器有載分接開關(guān)分接頭的檔位等功能。③配電網(wǎng)故障診斷和斷電管理系統(tǒng)。根據(jù)投訴電話、通信信息，實(shí)現(xiàn)故障定位、診斷，并實(shí)現(xiàn)故障隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、現(xiàn)場(chǎng)故障檢修、事故報(bào)告存檔等。

變電所、配電所自動(dòng)化包括：

①變電所自動(dòng)化：實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信。

②配電所自動(dòng)化：該功能由安裝在配電所的RTU對(duì)配電所實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制，與控制中心和配電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA）通信。

配電網(wǎng)自動(dòng)化課程小結(jié)

饋線自動(dòng)化（FA）（SCADA最重要部分）：

①饋線控制及數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)。正常狀態(tài)下，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各運(yùn)行電量參數(shù)的遠(yuǎn)方測(cè)量、監(jiān)視和設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)方控制。

②饋線自動(dòng)隔離和恢復(fù)系統(tǒng)。當(dāng)饋線發(fā)生相間短路故障或單相接地故障時(shí)，自動(dòng)判斷饋線故障段，自動(dòng)隔離故障段，并恢復(fù)非故障段的供電。有兩種方式可供選擇：一種是采用線路自動(dòng)重合器和或分段器，這種自動(dòng)化系統(tǒng)代表:日本東芝公司的重合器與電壓時(shí)間型分段器配合模式和美國(guó)Cooper公司的重合器與重合器配合模式；另一種是采用遠(yuǎn)方通信信道，具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)方控制功能的饋線自動(dòng)化。該系統(tǒng)除了包括一次設(shè)備，還應(yīng)包括遠(yuǎn)方終端（FTU）、通信信道、電流電壓傳感器等。

③自動(dòng)制圖（AM）設(shè)備管理（FM）地理信息系統(tǒng)（GIS）該功能統(tǒng)稱圖資系統(tǒng)。圖資系統(tǒng)應(yīng)用的目的是形成以地理背景為依托的分布概念，以及電網(wǎng)資料分層管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。主要功能向管理系統(tǒng)提供變電所、線路、變壓器、斷路器、用戶等的地理位置。向用電管理營(yíng)業(yè)系統(tǒng)提供多種信息，對(duì)各用戶進(jìn)行申請(qǐng)報(bào)裝接電、電費(fèi)管理、負(fù)荷管理等業(yè)務(wù)的營(yíng)運(yùn)工作。為配電系統(tǒng)自動(dòng)化提供靜態(tài)背景畫面，接受配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，提供動(dòng)態(tài)配電線路圖層，顯示故障信息。該系統(tǒng)可有在線方面的應(yīng)用，主要是與SCADA系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)信息的有機(jī)結(jié)合，改進(jìn)調(diào)度工作質(zhì)量，提供優(yōu)質(zhì)的日常維護(hù)服務(wù)，正確判斷故障位置，及時(shí)派員工維修。

國(guó)內(nèi)外配網(wǎng)系統(tǒng)

隨著電力工業(yè)也在迅速發(fā)展,人們對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量的要求也越來越高,饋電自動(dòng)化作為配電自動(dòng)化的重要基礎(chǔ),它的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展在配電網(wǎng)中有著舉足輕重的作用.因此提高饋線自動(dòng)化(FeederAutomationFA)技術(shù)是提高供電可靠性和供電質(zhì)量的直接有效的技術(shù)手段.是配電自動(dòng)化的重要技術(shù)手段.

國(guó)外幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的饋電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用概況

為了給用電用戶提供更好的服務(wù)，日本CEPCO公司推進(jìn)了饋電自動(dòng)化的進(jìn)程，DAS程度越來越高。CEPCO為日本833萬(wàn)個(gè)用戶提供電能，1999年夏季高峰期的容量達(dá)到22280MW。CEPCO采用微機(jī)監(jiān)控大而復(fù)雜的配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，使其供電的可靠性與靈敏度盡可能達(dá)到最高.饋電自動(dòng)化采用RTU技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，RTU最大的部分安裝在開關(guān)柱的頂端.其余部分通過一條專用通信線與主站相連.系統(tǒng)通過微機(jī)不僅可以對(duì)開關(guān)狀態(tài)的工作情況進(jìn)行控制,而且可以自動(dòng)對(duì)局部故障的進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判斷，并隔離故障。待故障消除后自動(dòng)恢復(fù)健全區(qū)域供電。

德國(guó)VEW電網(wǎng)總?cè)萘?600MW，饋電自動(dòng)化系統(tǒng)是集監(jiān)控管理，監(jiān)控遙測(cè)、遙控、遙信為一體的配電自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào)和分離現(xiàn)場(chǎng)操作、隔離故障和恢復(fù)供電。以技術(shù)代替了體力勞動(dòng)，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的供電質(zhì)量，并從系統(tǒng)中獲得了效益。

國(guó)外饋電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)，加拿大，德國(guó)目前已經(jīng)普遍采用基于通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的FTU技術(shù)進(jìn)行配電，亞洲配電自動(dòng)化水平較高的國(guó)家日本70年代就開始進(jìn)行高電壓大容量的配電模式來解決大城市的配電問題，到了80年代基本上完成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與配電設(shè)備配合的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。在主要城市的配電網(wǎng)絡(luò)上投入運(yùn)行,其中大規(guī)模的配電自動(dòng)化系統(tǒng)可控制約4000個(gè)以上的中壓開關(guān),中小規(guī)模的配電自動(dòng)化系統(tǒng)也可控制約1500個(gè)中壓開關(guān)。國(guó)外的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，正逐步向開放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。目前已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，并且在提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力，縮短停電時(shí)間和減少停電面積等方面，均帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

國(guó)內(nèi)饋電自動(dòng)化發(fā)展概述與現(xiàn)狀

我國(guó)電網(wǎng)分為國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)五級(jí)調(diào)度管理體系。目前，面向220千伏及以上輸電網(wǎng)調(diào)度的國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，而占總數(shù)98.6%針對(duì)220千伏及以下電網(wǎng)(簡(jiǎn)稱配網(wǎng)）的地調(diào)、縣調(diào)的數(shù)字化建設(shè)尚未完成。

20世紀(jì)90年代初期,我國(guó)部分電力自動(dòng)化企業(yè)開始研制具有監(jiān)控功能的配電遠(yuǎn)動(dòng)裝置，具有遙控、遙測(cè)、遙信功能，但是不具有饋線自動(dòng)化功能。20世紀(jì)90年代后期,隨著配電自動(dòng)化在全國(guó)的試點(diǎn)全面啟動(dòng),全網(wǎng)的配電自動(dòng)化由重合器整定配合方式逐步過渡到FTU饋線自動(dòng)化并結(jié)合通信技術(shù)進(jìn)行故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。本世紀(jì)初期,饋線自動(dòng)化功能由集中式處理方式向分布式處理方式發(fā)展，故障診斷、隔離與恢復(fù)的面保護(hù)方式成為一種新的技術(shù)方向，目前我國(guó)采用了斷路器和基于FTU的負(fù)荷開關(guān),因此線路上故障時(shí)就近的斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘,降低了對(duì)變電站出口要求,而且開關(guān)不會(huì)多次跳合,對(duì)系統(tǒng)無沖擊,價(jià)格也符合中國(guó)國(guó)情。

國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)饋電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用狀況

201*年3月，國(guó)電南瑞中標(biāo)山東萊州供電公司數(shù)字化改造項(xiàng)目。山東萊州轄區(qū)覆蓋20多臺(tái)變電站，面臨自動(dòng)化設(shè)備的更新?lián)Q代，隨著電網(wǎng)數(shù)字化改造進(jìn)程的逐步深入，變電站需要同時(shí)處理數(shù)千條信息，原有的設(shè)備已經(jīng)不能滿足當(dāng)下數(shù)據(jù)處理的需求。因此，迫切需要處理能力更強(qiáng)、計(jì)算速度更快、運(yùn)行更穩(wěn)定的服務(wù)器平臺(tái)來支持電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行。針對(duì)山東萊州供電公司的具體需求，國(guó)電南瑞為其提供了采用基于四核英特爾至強(qiáng)處理器7400系列的ON201*配網(wǎng)綜合調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案。

201*年，國(guó)家電網(wǎng)第一批配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程建設(shè)試點(diǎn)單位北京市電力公司及杭州、廈門、銀川三家供電公司全面完成建設(shè)任務(wù)并通過公司驗(yàn)收。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上述4個(gè)城市的配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，供電可靠性、電壓合格率均明顯提高；線損率均有所下降，其中銀川從10.5%下降到4.8%；平均故障隔離時(shí)間從30～96分鐘減至5分鐘以內(nèi)。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司在19個(gè)城市開展第二批試點(diǎn)建設(shè)。陜西銀河電力自動(dòng)化股份有限公司開發(fā)的PFT2-C5W型FTU已廣泛應(yīng)用于陜西寧夏甘肅等地區(qū)。

201*年5月，陜西省電力公司330千伏延安變電站智能化第一階段改造任務(wù)完成該項(xiàng)目第一階段主要完成站控層共用部分以及5個(gè)110千伏間隔設(shè)備安裝并投運(yùn)，這是目前國(guó)內(nèi)電壓等級(jí)最高的在運(yùn)變電站智能化改造工程。該變電站相關(guān)間隔保護(hù)、計(jì)量、測(cè)控裝置及交直流一體化電源等設(shè)備統(tǒng)一采用IEC61850通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。通訊網(wǎng)絡(luò)過程層、間隔層和站控層間設(shè)備均采用光纜通訊。通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)可視化，并為設(shè)備狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，新增國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的信息一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能告警以及一鍵式順控等高級(jí)應(yīng)用。

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配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用探討

【摘要】隨著我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，配網(wǎng)自動(dòng)化在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的提高情況下，社會(huì)對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量的要求也越來越高。本文從配電網(wǎng)自動(dòng)化概述出發(fā)，分析了配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用原則、要求及自動(dòng)化實(shí)施的模式，最后探討了配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施中應(yīng)注意的問題，以加快配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展，提高配電網(wǎng)供電可靠性。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)施問題1配電網(wǎng)自動(dòng)化概述

配電網(wǎng)自動(dòng)化就是是利用現(xiàn)代電子、計(jì)算機(jī)通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行以及事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。從而改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。

配網(wǎng)自動(dòng)化的功能應(yīng)包括配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與控制/scada），饋線自動(dòng)化（fa，即故障定位、隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù)）、負(fù)荷管理、地理信息系統(tǒng)（am/fm/gis）、配電應(yīng)用分析（pas）等。實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化可以大幅度提離供電可靠性，同時(shí)具有減人增效，降低經(jīng)營(yíng)成本的作用：遠(yuǎn)期的意義即針對(duì)在良好一次網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的自動(dòng)化系統(tǒng)可優(yōu)化運(yùn)行，保持能量平衡，減少尖峰負(fù)荷，進(jìn)而具有推遲新建項(xiàng)目的潛在經(jīng)濟(jì)效益。2配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用原則2.1適應(yīng)性原則

（1）適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)實(shí)際條件的原則。由于農(nóng)村地區(qū)的條件不是很發(fā)達(dá)，因而不能照搬發(fā)達(dá)國(guó)家的配電網(wǎng)自動(dòng)化模式，應(yīng)結(jié)合實(shí)際條件，以解決配電網(wǎng)的實(shí)際問題，符合供電可靠性及用戶的要求為出發(fā)點(diǎn)，將有限的資金有效地投入到配電網(wǎng)自動(dòng)化中去。（2）適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的原則。隨著“農(nóng)網(wǎng)改造”的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)無論是線路長(zhǎng)度還是設(shè)備容量都在不斷增長(zhǎng)。配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)該適應(yīng)發(fā)展了的配電網(wǎng)，反過來，發(fā)展配電網(wǎng)更需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（3）適應(yīng)定時(shí)限保護(hù)的原則。定時(shí)限保護(hù)方式采用電流階梯和時(shí)間階梯重合模式，這樣就使的上下級(jí)保護(hù)配合方便、協(xié)調(diào)。而反時(shí)限保護(hù)由于設(shè)備、產(chǎn)品的實(shí)際保護(hù)特性有差異，使上下級(jí)保護(hù)的配合不協(xié)調(diào)。2.2逐步完善的原則

配電網(wǎng)自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工作，它涉及到縣城建設(shè)、配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)備選擇等一系列繁雜工程，內(nèi)容豐富、技術(shù)性強(qiáng)。對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)落實(shí)分期、分階段進(jìn)行。首先，變電站出線以自動(dòng)化重合閘作保護(hù)，線路上裝多組自動(dòng)配電開關(guān)，建立電壓控制系統(tǒng)。其次，增設(shè)通信及控制設(shè)備。各分支線自動(dòng)配電開關(guān)，由各營(yíng)業(yè)所實(shí)現(xiàn)控制，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)配。再次，增加各營(yíng)業(yè)所與配電管理中心的通信。將各點(diǎn)信號(hào)傳送到配電管理中心，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制及信息的自動(dòng)處理，達(dá)到完善的配電自動(dòng)化。

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