第5章配电自动化

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1、第5章 配电自动化配电自动化及管理系统 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息和离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。电力系统由各种设施、设备组成的电能生产和消费系统将自然界的一次能源通过发电转化为电能，经过输电和配电将电能供应到用户发电、输电、变电、配电、用电电力网(电网)电力系统中，各级电压的电力线路及其联系的变电所组成的统一体输电、变电、配电目录A一般配电网络结构B配网自动化的几点认识C配网

2、自动化的层次D满足自动化要求的一次设备E配网自动化站端设备F配网自动化的通信系统G以故障处理为目的馈线自动化方案H配网自动化的主站系统A一般配电网络结构u 常见配电网络结构单电源辐射接线双电源拉手环网接线电缆系统双电源拉手环三电源拉手环网接线四电源拉手环网接线46网络接线多回路平行式接线（开闭所接线） 双电源拉手网络 分段分段分段分段联络设备利用率设备利用率50% ，可靠性可靠性N-1A、一般配电网络结构 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利用率设备利用率50% ，可靠性可靠性N-1A、一般配电网络结构三电源拉手网络 分段分段分段分段联络分段分段联络联络设备利用率设

3、备利用率67% ，可靠性可靠性N-1A、一般配电网络结构四电源字供电网络 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利用率设备利用率67% ，可靠性可靠性N-1A、一般配电网络结构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利用率设备利用率75% ，可靠性可靠性N-2A、一般配电网络结构多路平行供电 变电站进线开关变电站进线开关联络开关 用 户 A、一般配电网络结构u 中压架空线网络接线 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）A

4、、一般配电网络结构架空线路分段原则: CB1 S1 S2 S3CB2 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2 CB1 S1 S2 S3S4 S5CB2S7 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A、一般配电网络结构B配网自动化的几点认识原则：简单、可靠、实用、经济与先进性相结合真正的需求，不搞大而全。通信是瓶颈问题适当的故障处理的控制原则配网自动化的实用性问题配网SCADA和GIS统一设计、分步实施B、

5、配网自动化的几点认识C配网自动化系统的层次结构C、配网自动化系统的层次结构配电主站配电主站 子站子站 远方终端远方终端远方终端远方终端。C、配网自动化系统的层次结构1、不同层面执行不同的功能 主站功能包括：中、低压配电网运行状态的监视控制、跨子站区域的故障处理、配电网络分析等功能。 子站层完成配电SCADA数据的采集和转发。 终端层完成信息的采集、数据转发。2、不同层面相互协调 三层之间通过通讯介质进行信息交换，协调工作，形成一个有机的整体，共同完成配电自动化任务。系统采用分层的体系结构，具有以下特点：配电自动化系统典型网络结构图D满足自动化要求的一次设备BDACE开关可电动合分闸操作，即遥控

6、接口；开关带3相CT和1-3相PT信号输出，即遥测接口；断路器（重合器）还是负荷开关？开关位置有辅助触点输出，即遥信接口；在电源测（辐射线路）和开关两侧（环网线路）安装一次PT，以提供装置电源和驱动电源，也可提供PT信号。D、满足自动化要求的一次设备E配网自动化站端设备E、配网自动化站端设备 RTU及变电站自动化系统TTU :配变监测装置及无功补偿控制器FTU : : 各类柱上开关各类柱上开关及环网柜控制器及环网柜控制器E、配网自动化站端设备 DTU: 配电站、开闭所配电站、开闭所控制器控制器E、配网自动化站端设备 TTU: 配变监测装置及无配变监测装置及无功补偿控制器功补偿控制器E、配网自动

7、化站端设备 E、配网自动化站端设备 配网自动化各类FTU、DTU、RTU、TTU 站端馈线自动化功能 多CPU并行、多级看门狗 电磁兼容达到国家最高标准，多年恶劣环境的运行经验. 特点 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 模块式结构，点阵液晶显示汉字. F配网自动化的通信系统 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； 主站（子站）与站端（主站（子站）与站端（FTU、DTU）的通信使用）的通信使用较多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式；较多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式； 主站（子站）与主站（子站）与TTU（或多功能电度表）的通（或多功能电度

8、表）的通信可采用信可采用GPRS或采用或采用FSK总线方式组网进行通总线方式组网进行通信。信。F、配网自动化的通信系统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G配网自动化的通信系统 集中控制 装置、通信、主站计算机系统同步建立 适应复杂网络 对主站和通信依赖性强

9、分布式智能控制不依赖上级命令的自动控制 网络式保护和控制 分布式智能控制G、以故障处理为主要目的的馈线自动化方案网络式保护原理解决故障时谁先跳闸问题传统电流保护的问题： 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网络式保护原理： 故障时上下级联的多级开关互相通讯 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 仲裁是基于各保护的“启动状态”，因此只需要简单的数字通讯，对纵向级联的各保护的“启动状态”进行逻辑比较配网自动化的通信系统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

10、方案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 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；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 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）；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 当有主站存在时，根据需要可使用集中控制与分布式智能相结合的故障后网络重构方案，分布式智