（控制理论与控制工程专业论文）基于ftu的馈线自动化系统通信规约的研究与实现.pdf

溉江大学碳_ ：学位论义 a b s t r a c t d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o ni san e wt e c h n o l o g ya n dd o m a i nd e v e l o p i n gi nr e c e n t y e a r s 。i t s t h ei n e v i t a b l et r e n do f p o w e rs y s t e m m o d e r n i z a t i o n + d i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ns y s t e mi sa u t o m a t i o na n ds u p e r v i s i n gs y s t e mw h i c ha p p l y i e sm o d e r n e l e c t r o n ，c o m m u n i c a t i o n s ，c o m p u t e r a n dn e t w o r k t e c h n o l o g y t o i n t e g r a t i n g d i s t r i b u t i o n s y s t e mr e a l t i m ei n f o r m a t i o n ，o f f - l i n ei n f o r m a t i o n ，u s e ri n f o r m a t i o n ， e l e c t r i cn e t w o r ks t r u c t u r a lp a r a m e t e ra n dg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n f o rd i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o n ，t h es e l e c t i o na n dr e a l i z a t i o no fc o n u n u n j c a t i o n sp r o t o c o la n dm o d ei sa n i m p o r t a n tt a c b e ，a n di st h ef o u n d a t i o no fd a t aa n do r d e rt r a n s f e r r e ds p e e d i l ya n d r e l i a b l y f e e d e ra u t o m a t i o ni so n eo ft h em o s t i m p o r t a n tf u n c t i o n so fd i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ns y s t e m + t h i sp a p e rs t u d i e st h er e a l i z a t i o no fc o m m u n i c a t i o na n dt h e m e t h o do fa c c e s s i n g ，a n a l y z i n ga n du t i l i z i n gd a t aa c q u i s i t i o n 。f i r s ti ts u m m a r i z e s d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n s y s t e m a n df e e d e ra u t o m a t i o n s y s t e m ，i n t r o d u c e s t h e i r r e l a t i o n s h i p s ，r e s e a r c h e sa n da n a l y z e sf u n c t i o n ss h o u l db er e a l i z e d 。i nc h a p t e rt w o ，w e r e s e a r c hc o m m u n i c a t i o ns y s t e ma n da d o p t i v ep r o t o c o l so fd i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n s y s t e m + d l t 6 3 4 - - 1 9 9 7p r o t o c o li sp r e s e n t e da n di t sc h a r a c t e r i s t i ci sa n a l y z e d ，a n d i sc o m p a r e dw i t hd n p 3 0 p r o t o c o l 。h o w t oa p p l yt h i sp r o t o c o lt of e e d e ra u t o m a t i o n s y s t e m i sa l s od i s c u s s e di nt h i s c h a p t e r i nc h a p t e rt h r e e 、w er e s e a r c ht h e c o m m u n i c a t i o n p r o g r a r m n i n go ff e e d e ra u t o m a t i o ns y s t e m ，a d o p to b j e c t - o r i e n t e d t e c h n o l o g y , f i n i s h e dt h ed e s i g no fc o m l n u n i c a t i o np r o g r a m 。i nc h a p t e rf o u r , t h e m e t h o d so f d i s p l a y i n g , a c c e s s i n ga n du t i l i z i n gd a t aa c q u i s i t i o na r er e s e a r c h e d 。t h e d e s i g nw a yo fs q ls e r v e rt a b l ea n dh o w t od i s p l a y , a c c e s s ，a n a l y z ea n du t i l i z ed a t a a c q u i s i t i o n a r ed i s c u s s e di nd e t a i l k e yw o r d s ：f e e d e rt e r m i n a lu n i t ；p o w e rs y s t e m ；d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o ns y s t e m ； t b e d e ra u t o m a t i o ns y s t e m ；r e m o t et r a n s m i s s i o n ；c o m m u n i c a t i o np r o t o c o l ；d a t a b a s e ； a c t i v e xd a t ao b j e c t s ；o b j e c t o r i e m e d ；l 新江太学硕 ：学位论文 l 。1 配嗽自动化系统 第一章绪论 1 1 i 醮电自动化系统的定义嘲嘲 酝咆叁动化d a ( d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n ) 是近尼年发震起来黪毅兴鼓术襄领 域。目前，西方发达工业豳家正大力推广该技术，团内有的电力部门已经采用或 正在积极地调研考察准备采用这项技术。配电自动化系统d a s ( d i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ns y s t e m ) 是应用现代电予技术、通信技术、计算机及网络技术，将配 电网实时信息、离线信息、用户信息、电阙结构参数、地理信息进幸亍安全集成， 构成完整的裔动纯及管理系统，实蕊配电网f 常运行及事故情况下的监测、保护、 控制和配电管理。它是配电自动化与配电管理集成为一体的系统。配电自动化系 统组成结构如图1 1 所示州。 图l 一1 配电自动化系统组成结构 在圈i - 1 中，酝电主站怒整个配窀舀动化系统静益控、管理中心；配电二子站 或称配电自动化中压监控单元，是为分布主站功能、优化信息传输及系统结构层 次、方便逶信系统缀溺焉设器黥中潮层，实现掰辖菠圈内翡信怠茳粲、楚理以及 故障处理、通信监视等功能；配电远方终端是用于中低压电网的各种远方懿测、 控测攀元懿慧猿。镪菇配惫开关鉴控终臻f t u ( f e e d e rt e r m i n a lu n i 0 、配电变压 新江太学硕 ：学位论文 l 。1 配嗽自动化系统 第一章绪论 1 1 i 醮电自动化系统的定义嘲嘲 酝咆叁动化d a ( d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n ) 是近尼年发震起来黪毅兴鼓术襄领 域。目前，西方发达工业豳家正大力推广该技术，团内有的电力部门已经采用或 正在积极地调研考察准备采用这项技术。配电自动化系统d a s ( d i s t r i b u t i o n a u t o m a t i o ns y s t e m ) 是应用现代电予技术、通信技术、计算机及网络技术，将配 电网实时信息、离线信息、用户信息、电阙结构参数、地理信息进幸亍安全集成， 构成完整的裔动纯及管理系统，实蕊配电网f 常运行及事故情况下的监测、保护、 控制和配电管理。它是配电自动化与配电管理集成为一体的系统。配电自动化系 统组成结构如图1 1 所示州。 图l 一1 配电自动化系统组成结构 在圈i - 1 中，酝电主站怒整个配窀舀动化系统静益控、管理中心；配电二子站 或称配电自动化中压监控单元，是为分布主站功能、优化信息传输及系统结构层 次、方便逶信系统缀溺焉设器黥中潮层，实现掰辖菠圈内翡信怠茳粲、楚理以及 故障处理、通信监视等功能；配电远方终端是用于中低压电网的各种远方懿测、 控测攀元懿慧猿。镪菇配惫开关鉴控终臻f t u ( f e e d e rt e r m i n a lu n i 0 、配电变压 浙江大学硕 学位论文 器篷溅终端t t u ( t r a n s f o r m e r t e r m i n a lu n i t ) 、开鬻所、公臻及用户靛电繇麓筮控 终端d t u ( d i s t r i b u t i o nt e r m i n a lu n i t ) 等。 1 1 2 配电系统自动化与输电系统自动化的关系【2 】 电力行业一般包括发电、输电、变电、配电和用电五个环节。输电系统自动 化一般指数是从发电到变电环节黪1 1 0 k v 以上变电站的照动化，其中发电环节 的自动化魏型的有自动发电控制( a g c ) ，变电环节的自动化为变电站综合自动 化；配电系统自动化一般指的是从变电环节中的3 5 k v 以下变电站到用电环节之 问的自动化，其中变电环节的自动化为无入值班交电站，酝电环节的自动化为配 电网s c a d a 系统，用电环节的自动化为需方管理( d s m ) 。 输电系统和配电系统静自动化一般可分为安全监控和综合管理两个层次。对 于输电系统自动化，在安全监控层次上体现为电网调度自动化，在综合管理层次 上簸是麓羹管瑾系统( e m s ) ；对予配电系统自动亿，在安全监控馐次上体现为 配电自动化系统( d a s ) ，在综合管理层次上就是配电管理系统( d m s ) 。 逶鬻我销认为，魏畦s 是稳埝魄瓣垂霸亿戆能爨管理系统( e m s ) 处予嗣一 层次的。e m s 和d m s 在电力系统中的关系如图1 。2 所示。从图中可以看出， 配电塞动化系统裁埝电鄹蠡动纯懿诞凄叁霸伲系统楚楚予瓣一层次静。 酗1 - 2e m s 和d m s 在电力系统中的关系 从输电系统自动化的发展来看，我国目前已普及了以s c a d a 功能为主的地 调裔动化系统，但作为更高层次的能量管理系统( e m s ) 却尚未全丽达到。尽管 如此，输电系统s c a d a 已缀发挥了巨大的作用。出于配电系统较输电网更复杂、 更分箴，实现综合管理系统水平静配电管联系统( d m s ) 的难度烫大。因此， 在输电系统自动化中，首先应发展最重要、最实用，也是最能提高配电网自动化 承平翡配电鑫动纯系统，在使霜中不颧提高系统自动纯永平，丰富系统功能，逐 步达到配电管理系统的层次。 酝电垂动讫系统不毽跑输电穗鑫动讫系统设备释类多，而且麓模也要大褥 多，实现配电自动化的难点主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 配电鑫动亿系绞浏控对象耱炎多，数量大。输邀丽鑫动诧系统熬瓣控对 浙江大学硕 学位论文 器篷溅终端t t u ( t r a n s f o r m e r t e r m i n a lu n i t ) 、开鬻所、公臻及用户靛电繇麓筮控 终端d t u ( d i s t r i b u t i o nt e r m i n a lu n i t ) 等。 1 1 2 配电系统自动化与输电系统自动化的关系【2 】 电力行业一般包括发电、输电、变电、配电和用电五个环节。输电系统自动 化一般指数是从发电到变电环节黪1 1 0 k v 以上变电站的照动化，其中发电环节 的自动化魏型的有自动发电控制( a g c ) ，变电环节的自动化为变电站综合自动 化；配电系统自动化一般指的是从变电环节中的3 5 k v 以下变电站到用电环节之 问的自动化，其中变电环节的自动化为无入值班交电站，酝电环节的自动化为配 电网s c a d a 系统，用电环节的自动化为需方管理( d s m ) 。 输电系统和配电系统静自动化一般可分为安全监控和综合管理两个层次。对 于输电系统自动化，在安全监控层次上体现为电网调度自动化，在综合管理层次 上簸是麓羹管瑾系统( e m s ) ；对予配电系统自动亿，在安全监控馐次上体现为 配电自动化系统( d a s ) ，在综合管理层次上就是配电管理系统( d m s ) 。 逶鬻我销认为，魏畦s 是稳埝魄瓣垂霸亿戆能爨管理系统( e m s ) 处予嗣一 层次的。e m s 和d m s 在电力系统中的关系如图1 。2 所示。从图中可以看出， 配电塞动化系统裁埝电鄹蠡动纯懿诞凄叁霸伲系统楚楚予瓣一层次静。 酗1 - 2e m s 和d m s 在电力系统中的关系 从输电系统自动化的发展来看，我国目前已普及了以s c a d a 功能为主的地 调裔动化系统，但作为更高层次的能量管理系统( e m s ) 却尚未全丽达到。尽管 如此，输电系统s c a d a 已缀发挥了巨大的作用。出于配电系统较输电网更复杂、 更分箴，实现综合管理系统水平静配电管联系统( d m s ) 的难度烫大。因此， 在输电系统自动化中，首先应发展最重要、最实用，也是最能提高配电网自动化 承平翡配电鑫动纯系统，在使霜中不颧提高系统自动纯永平，丰富系统功能，逐 步达到配电管理系统的层次。 酝电垂动讫系统不毽跑输电穗鑫动讫系统设备释类多，而且麓模也要大褥 多，实现配电自动化的难点主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 配电鑫动亿系绞浏控对象耱炎多，数量大。输邀丽鑫动诧系统熬瓣控对 游汪天学硬一l j 学缱论文 象一般都是较大型的1 1 0 k v 以上变电站以及少数3 5 k v 变电站，站点较少，大 整地调也只有4 8 6 4 个始。配电自动化系统的测控对象为迸绫变电站、1 0 k v 开闭所、小区变电所、配电变压器、分段开关、并补电容器、用户电能表和重要 受荷等，站点菲常多。这漪系统锺织及透信都带来了较大静困难，同时在处理大 艇信息上对后台系统可靠性和快速性要求更高。此外，由：f 配电自动化系统的站 端设备数璧帮静类帮掇多，因诧簧求设备戆可靠髓穗可维护往一定要高，否翔电 力公司会陷入繁琐的维修工作中。 ( 2 )站臻设备王痒珏凌恶劣，嚣要具有更离翁鼍靠涟。输电掰垂动 乏系统的 站端设备一般都安放在所测控的变电站内，而配电自动化系统中却有大量的站端 设备必须安放在户羚，由于工作繇凌恶劣，必须考虑霉壹过电压、低温秘裹涅工 作、雨淋和潮瀑、风沙、振动、电磁干扰等影响。此外，配电自动化系统中的站 端设冬邀牙远方控裁的频繁程度魄竣电嬲自动化鬟统要窝褥多，黉求配电逡动化 系统中的站端设备具有熙高的可靠性。 ( 3 )瓣电自动4 七系统的通信建设较复杂。出予配电自动化系绫的站端设备数 麓非常多，从目前成熟的通信手段看，没有一种方式能够满足要求，因此需要综 合采用多神通信手段，劳且采用多层集缋的方式，减少通道数量和充分发挥高速 通信的能力。 ( 4 )在配电自动化系统中，必须面临许多输电网自动化中不会遇到的问题， 蒸中最羹要的是控剜电源和工 乍电源酶筑取问题，此步 述有敌障位置翔藐、隔离 故障区段、恢复正常区域供电等。 ( 5 )我国瑗在的配毫瓣豹瑗羧仍卡分落后，蠹| ；要对配亳丽静掰扑结梅避行改 造，使之适合于自动化的要求，如馈线分段化、酉己网环网化等。 1 1 3 配电系统自动化的组成【1 】【2 j 【8 】 配电自动化系统和配电管理系统的涵盏关系如表1 1 所示。 表1 - ! 鬻电叁动诧系统彝l 辩电管臻系统的涵盏关系 r 一避线监视 i 一1 0 k v 开闭搿、变电站裔动仡 厂一配电5 c a d a 系统l 馈线自动化 广聚电垂勰佑 一地理嵇空袭统l 一变匿器巡捻等无霸 媸 i l 一需方管理 ! f i 厂一。负荷监控与管理 d m sl 删络分树霉i 忧化l 一远方抄袭与记费自动化 卜渊瞳强端训攘掇系统 o l 作管珊系统 麸表中可以羲窭，酲魄叁动化是酝电管理系绕最主要内容。冀逡枣包括配电 游汪天学硬一l j 学缱论文 象一般都是较大型的1 1 0 k v 以上变电站以及少数3 5 k v 变电站，站点较少，大 整地调也只有4 8 6 4 个始。配电自动化系统的测控对象为迸绫变电站、1 0 k v 开闭所、小区变电所、配电变压器、分段开关、并补电容器、用户电能表和重要 受荷等，站点菲常多。这漪系统锺织及透信都带来了较大静困难，同时在处理大 艇信息上对后台系统可靠性和快速性要求更高。此外，由：f 配电自动化系统的站 端设备数璧帮静类帮掇多，因诧簧求设备戆可靠髓穗可维护往一定要高，否翔电 力公司会陷入繁琐的维修工作中。 ( 2 )站臻设备王痒珏凌恶劣，嚣要具有更离翁鼍靠涟。输电掰垂动 乏系统的 站端设备一般都安放在所测控的变电站内，而配电自动化系统中却有大量的站端 设备必须安放在户羚，由于工作繇凌恶劣，必须考虑霉壹过电压、低温秘裹涅工 作、雨淋和潮瀑、风沙、振动、电磁干扰等影响。此外，配电自动化系统中的站 端设冬邀牙远方控裁的频繁程度魄竣电嬲自动化鬟统要窝褥多，黉求配电逡动化 系统中的站端设备具有熙高的可靠性。 ( 3 )瓣电自动4 七系统的通信建设较复杂。出予配电自动化系绫的站端设备数 麓非常多，从目前成熟的通信手段看，没有一种方式能够满足要求，因此需要综 合采用多神通信手段，劳且采用多层集缋的方式，减少通道数量和充分发挥高速 通信的能力。 ( 4 )在配电自动化系统中，必须面临许多输电网自动化中不会遇到的问题， 蒸中最羹要的是控剜电源和工 乍电源酶筑取问题，此步 述有敌障位置翔藐、隔离 故障区段、恢复正常区域供电等。 ( 5 )我国瑗在的配毫瓣豹瑗羧仍卡分落后，蠹| ；要对配亳丽静掰扑结梅避行改 造，使之适合于自动化的要求，如馈线分段化、酉己网环网化等。 1 1 3 配电系统自动化的组成【1 】【2 j 【8 】 配电自动化系统和配电管理系统的涵盏关系如表1 1 所示。 表1 - ! 鬻电叁动诧系统彝l 辩电管臻系统的涵盏关系 r 一避线监视 i 一1 0 k v 开闭搿、变电站裔动仡 厂一配电5 c a d a 系统l 馈线自动化 广聚电垂勰佑 一地理嵇空袭统l 一变匿器巡捻等无霸 媸 i l 一需方管理 ! f i 厂一。负荷监控与管理 d m sl 删络分树霉i 忧化l 一远方抄袭与记费自动化 卜渊瞳强端训攘掇系统 o l 作管珊系统 麸表中可以羲窭，酲魄叁动化是酝电管理系绕最主要内容。冀逡枣包括配电 激江大学颂上学位论文 网数据采集和监控s c a d a ( s u p e r v i s o r y c o n t r o la n dd a t aa c q u i s i t i o n ) 、配电地 瑾信怠系统( g i s ) 程霰方管理( d s m ) 足个帮分。 既电网s c a d a 系统 在酝邀自动讫系统中，我们撼对为配嬲提供电源兹主黼变电站的监视、配电 馈线自动化、配电开闭所变电站自动化以及配电巡检和无功电愿综合控制部分 称为配魄网s c a d a 系统。 ( 1 ) 进线监控。一般完成对配电网谶线变电所的开关位置、母线电压、线路 电流、有功和无功功率以及电度量的监视。 ( 2 ) 馈线自动化( f e e d e ra u t o m a t i o n f a ) 。怒指在诋常情况下，远方实时监 视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路刀：关的远 方合闻和分阔操作；在故障时获撒故障溅录，著蠡动羯剐和隔离馈线故障区段以 及恢复对非故障区域供电。 ( 3 ) 开闭繇鞫配电交逮菇蠡溺佬( s t a t i o na u t o m a t i o n - s a ) 。完成对配丽中 1 0 k v 丌闭所或小区变的开关位置、保护动作信号、小电流接地选线情况、母线 毫压、线路电滚、有功纛无功功率敬爱壤度量静远方蓝褫，开关逡方控麓，交压 器远方有载调压等。 肇) 交压器巡捡。是掺对酝l 鬯翔中鑫变压器靛参数远方夔聿显露 楼惫容器豹 自动投切和远方投切等。 配电地理信息系统 地理信息系统( g i s ) 的引入是配电自动化的主要特点之一，因为配电网节 点多，设鍪分散，其运行管理工干# 鬻与地理垃置肖关，将g i s 与一些属性数据 库结合，可以更加直观地进行运行管理。 配电自动化的g i s 妻兰要包括： ( 1 ) 设备管理( f a c i l i t i e sm a n a g e m e n t ，简称f m ) 。怒指将变电站、馈线、变 压器、，1 ：关、电杼等设锯的技术数据反映在地理背景图上。 ( 2 ) 糟户信息系统( c u s t o m e ri n f o r m a t i o ns y s t e m c i s ) 。是指借助g i s ，对大 艇用户信息，如用户名称、地址、帐号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停 电注录等进行处壤，便予邋速羚鞯敌障的影响范溺，而嗣瞧量和负荷鲍统计信息 还可以作为负荷预测的依据。 ( 3 ) 久掇器藤功蔻。怒蓿穆s c a d a 鞠d s m 上报豹实时数据与g i s 禳结合， 以便于操作和管理人员更方便地操作配电网以及动态分析配电网的运行情况。 婷电管联系统( o u t a g em a n a g e m e n ts y s t e m o m s ) 。是撵接羁势电投谣 游江大学顿 学位论文 后，g i s 通过调用c i s 和s c a d a 功能，迅速查明故障地点和影响范围，选择合 毽的搡律顺序帮路径，露示处理过程的滋震，并鸯动将有关信怠转给角户授诉电 话应答系统。 需方管理 需方管理( d s m ) 是为鼓励用户注意到其电力需求的时间和大小，修改其电 力潜耗模式( 惫含邀量秘嚣量嚣令方嚣) ，走宅力公司诗划、撬纾鞠夔黎蠲电负 荷的一种管理模式。 嚣方管理实骣上是电力豹供霭双方共翅对臻电市场避零亍管理，以达到提裹缨 咆可靠性，减少能源消耗及供需双方的费用支出的目的。其内容包括负衙监控、 镣理和远方抄表、计费囊动化弱方面。 ( i ) 配电网负荷监控和管理( l o a dc o n t r o la n dm a n a g e m e n t l c m ) ，是根据 用户的用电量、分时电份、天气预报以及建筑物内的供暖特性等进行综合分析， 确定最优运行和负荷控制计戈i ，对集中负荷及部分工厂用电负荷避行监视、管理 和控制，并通过合理的电价结构i 导用户转移负荷，平坦负荷越线。 ( 2 ) 远方抄袭与计费自动佬( a u t o m a t i cm e t e r r e a d i n g - a m r ) 是指通过各种 通信手段读取远方用户电表数据，并将其传至控制中心，自动生成电费报袭和曲 线等。它楚实蕊贸荷监擦耱管理所必须酶基础。 1 1 4 溺内外配电网现状及发展趋势1 1 1 1 2 1 泌i 丽内配瀣网现状 改荤开放浚来，我函电力工鼗墩褥了快速发鼹，建藏汝邀黼己覆盖了全部城 市和大部分农村地区。但随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提 离，臻户瓣电力鬻求氇越来越大，薅供惫质量和供宅可靠性氇要求越来麓离。由 于我国城乡电网建设严重落后于电网建设和负荷的发展，电网有电送不进、供不 出、弱不弱瑗象粪豢严篷。这表弱理鸯缓多电溺e 残为瀚终霜惫市场遂步扩 大的瓶颈，影响到国民经济的发展。加速城乡电网的建设与改造是当前电力工业 懿急追任务。我瓣城乡逛嬲发展中主要存在竣下尼方瑟瓣题： 1 、高压网架脆弱且中低压配电网容量严煎不足 随着敬革开放豹深入，第三产业迅速发展，人民生活承平的据葛，理代化家 用电器大蹩进入家庭，使原来就滞后电源建设的城乡电网不适应用电负荷增长迅 獯的要求。城网建设近年缀然有了很大发展，仍然存在不少闫题。有的城赢电网 游汪大学颀一0 学擅论文 国外的配电媳动化发展经历了从各种单项自动化林立，号称为“多岛自动化” 的配电系统，向开放式、一体纯和集成化的综合舀动伲方向发展的过程。鼙翦已 经具有相当的规模，并且从提高配电网运行的可靠性和效率，提高供电质量，降 低劳凌强度，充分利周现有设备靛能力，缩短箨电器雩闻箱减少停邀西积簿方蘧， 均带来了可观的经济效益和社会效益。 嚣蓊疆辫委致力于酝毫鸯动纯专家系统帮配电弼傍囊涪调系统等璎究。并在 研究通过负荷分配的优化来减少网损；对变压器负荷进行管理，来最大限度地利 璃变压嚣容量著降低系统熬有功缀耗；按及霹惫馀对爱声受蔫避毒亍管理等。 1 1 。5 实现配电自动化的意义1 4 i 出于我国城乡电网所存在的一述问题，配电囊动化是电力系统现代化麴必然 趋势。实现配电自动化的主要意义在于：在正常运行情况下，通过监视配阏运行 情况，优化配网运行方式；当配网发生故障或异常运彳亍时，迅速懑出故隧区段及 弊常情况，快速隔离故簿区段，及时恢复非故障区域用户的供电，缩短对甩户的 停电时间，减少停电面积；根据黻电网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善 表1 - 2 配电自动化的各个组成部分的主要作埘 主要作_ i | j故障情况正常运行情况 提高供电可靠提高供电质充分发挥现有 降低劳动强 度，提高铐理 性，减小停电量，降低线路设备容最，优 联代化水乎裁 纛裁损耗亿运符穷式 编成部分 服务质懿 进线监控 配电开闭所、 变电站自动化 馈线自动化 变台巡捡与无 功电雁综台控 制 酪宅_ | 囊理蓓惑 系统 负荷羧到和管 理系统 远方抄表和电 能诗鼹系缝 供电质量，达到经济运行的目的；合理控制用电负荷，提高设备利用率；自动抄 表诗费，缳证抄表诗费熬及怼帮壤确，提藏了金韭豹经济效蓥帮工搏效率，罄低 游江大学颂l j 学位论文 劳动强度，提高管理现代化水平和服务质量，并可为用户提供用电信息服务。 配电自动化的各个组成部分的主要作用如表1 2 所示f 1 6 】。 总之，配电系统垂动纯可以大大提惑配电鄹运行的可卷性和效率，掇悫供电 质量、降低劳动强度和充分利用现有设铸的能力，从而对于用户和电力公司均能 姆柬可观的效益。 1 。2 馈线自动化系统 馈线自动化系统的作用一般包括：在正常情况下，远方实时监视馈线丌关的 状态帮馈线电流、电压情况，实蕊线路开关的远方合闸和分闻搽作，通遥黼络重 构打到负荷均衡化和降低线损的目的。在故障时获取故障记录，并自动判别和隔 离馈线敖障区段以及浚笺对菲故障区蠛 斐毫。 有两类馈线自动化系统，一种是采用配电自动化开关设备相互配合的馈线自 动位系统，舅一弹舞蓦予计算瓠躅络彝馈线终滚设备( 戮u ) 魏馈线叁动诧系绞。 1 2 。l 采耀配电自动化开关设备指互配合掬馈线盆动化系统 采用配电自动化开关设备的馈线自动化系统，不需要建设通信通道，只需恰 当穰臻配 龟鸯动纯开关设备豹耨互配台关系，藏麓达虱隔离鼗障隧城和浚复健全 隧域供电的目的。 逶露有三静蘩鳖魏用鬻电鑫凌亿舅关设备耀互嚣台实溪馈线蠢动纯鹣模式： 即重合器和重合器配合模式、重合器和电压一时问型分段器配合模式以及重合器 秘过漉脉冲诗数塑分段嚣琵合模式。 耋会器譬重合器配合模式 重合器( r e c l o s e r ) 怒一秘囊具控制及保护功能嚣开关设蛋，它旋按颓定的 开断和重合顺序自动开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。 重会器的功熊是：当事故发生后，如槊重台器经历了超过其定值豹电溅，则 熏合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做若干次合、分的循环操作，若熏合成功 则自动终止后续动作，并经过一段延时后恢复到预先的整定状态，为下一次故障 做好准备；若重合失败刚闭锁在分闹状态，只有通过手动复位力请解除闭锁。可 见利用重合器可以有效地避免瞬时性故障的影响。 游江大学颂l j 学位论文 劳动强度，提高管理现代化水平和服务质量，并可为用户提供用电信息服务。 配电自动化的各个组成部分的主要作用如表1 2 所示f 1 6 】。 总之，配电系统垂动纯可以大大提惑配电鄹运行的可卷性和效率，掇悫供电 质量、降低劳动强度和充分利用现有设铸的能力，从而对于用户和电力公司均能 姆柬可观的效益。 1 。2 馈线自动化系统 馈线自动化系统的作用一般包括：在正常情况下，远方实时监视馈线丌关的 状态帮馈线电流、电压情况，实蕊线路开关的远方合闸和分闻搽作，通遥黼络重 构打到负荷均衡化和降低线损的目的。在故障时获取故障记录，并自动判别和隔 离馈线敖障区段以及浚笺对菲故障区蠛 斐毫。 有两类馈线自动化系统，一种是采用配电自动化开关设备相互配合的馈线自 动位系统，舅一弹舞蓦予计算瓠躅络彝馈线终滚设备( 戮u ) 魏馈线叁动诧系绞。 1 2 。l 采耀配电自动化开关设备指互配合掬馈线盆动化系统 采用配电自动化开关设备的馈线自动化系统，不需要建设通信通道，只需恰 当穰臻配 龟鸯动纯开关设备豹耨互配台关系，藏麓达虱隔离鼗障隧城和浚复健全 隧域供电的目的。 逶露有三静蘩鳖魏用鬻电鑫凌亿舅关设备耀互嚣台实溪馈线蠢动纯鹣模式： 即重合器和重合器配合模式、重合器和电压一时问型分段器配合模式以及重合器 秘过漉脉冲诗数塑分段嚣琵合模式。 耋会器譬重合器配合模式 重合器( r e c l o s e r ) 怒一秘囊具控制及保护功能嚣开关设蛋，它旋按颓定的 开断和重合顺序自动开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。 重会器的功熊是：当事故发生后，如槊重台器经历了超过其定值豹电溅，则 熏合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做若干次合、分的循环操作，若熏合成功 则自动终止后续动作，并经过一段延时后恢复到预先的整定状态，为下一次故障 做好准备；若重合失败刚闭锁在分闹状态，只有通过手动复位力请解除闭锁。可 见利用重合器可以有效地避免瞬时性故障的影响。 游江大学颂l j 学位论文 劳动强度，提高管理现代化水平和服务质量，并可为用户提供用电信息服务。 配电自动化的各个组成部分的主要作用如表1 2 所示f 1 6 】。 总之，配电系统垂动纯可以大大提惑配电鄹运行的可卷性和效率，掇悫供电 质量、降低劳动强度和充分利用现有设铸的能力，从而对于用户和电力公司均能 姆柬可观的效益。 1 。2 馈线自动化系统 馈线自动化系统的作用一般包括：在正常情况下，远方实时监视馈线丌关的 状态帮馈线电流、电压情况，实蕊线路开关的远方合闸和分闻搽作，通遥黼络重 构打到负荷均衡化和降低线损的目的。在故障时获取故障记录，并自动判别和隔 离馈线敖障区段以及浚笺对菲故障区蠛 斐毫。 有两类馈线自动化系统，一种是采用配电自动化开关设备相互配合的馈线自 动位系统，舅一弹舞蓦予计算瓠躅络彝馈线终滚设备( 戮u ) 魏馈线叁动诧系绞。 1 2 。l 采耀配电自动化开关设备指互配合掬馈线盆动化系统 采用配电自动化开关设备的馈线自动化系统，不需要建设通信通道，只需恰 当穰臻配 龟鸯动纯开关设备豹耨互配台关系，藏麓达虱隔离鼗障隧城和浚复健全 隧域供电的目的。 逶露有三静蘩鳖魏用鬻电鑫凌亿舅关设备耀互嚣台实溪馈线蠢动纯鹣模式： 即重合器和重合器配合模式、重合器和电压一时问型分段器配合模式以及重合器 秘过漉脉冲诗数塑分段嚣琵合模式。 耋会器譬重合器配合模式 重合器( r e c l o s e r ) 怒一秘囊具控制及保护功能嚣开关设蛋，它旋按颓定的 开断和重合顺序自动开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。 重会器的功熊是：当事故发生后，如槊重台器经历了超过其定值豹电溅，则 熏合器跳闸，并按预先整定的动作顺序做若干次合、分的循环操作，若熏合成功 则自动终止后续动作，并经过一段延时后恢复到预先的整定状态，为下一次故障 做好准备；若重合失败刚闭锁在分闹状态，只有通过手动复位力请解除闭锁。可 见利用重合器可以有效地避免瞬时性故障的影响。 浙江火学硕1 学位论文 重合器与电压一时问型分段器配合横式 重合器与电压一时闻分段器配台模式的典型例予是东芝公司生产的p v s 墅 柱匕重合分段器，实际上它是一种褶能化的复合开关。在这种配合方式下，当发 生散障靖整合器魏阉，随螽沿线分羧器因失压丽繇溺，经过一菝延时惹重合器第 一次重合，沿线分段器依次顺序重合，当合到故障点时，引起重合器和分段器第 二轮魏嗣，荠将与敌簿嚣蔽耱连静分段器鬻镁在分溺位置，经一毅延时后黧合器 的第二次煎合就可以恢复健全区段供电的目的。 耋合器与过流脉冲计数型分段器配合模式 在重合器与过流脉冲计数型分段器配合方式下，当发生故障时熏合器跳闸， 分段器维持在合阕位置，憾是经历了故障电流的分段器的避滤愍冲诗数器期一， 若计数值选到定值，则该分段器在无电流间隙分断，当重合器再次踅合时，即达 到嚼离故障区段和恢复健全区段供电的垦瓣。 1 2 2 基于f t u 和通信网络的馈线自动化系统1 2 1 1 4 1 在正常运行时，各f t u 分别采集相应桉上开关的运行情况，如负荷、电压、 功率稻开关当自i 位嚣、储巍完成情况等，并将上述信息经国通信嬲络发囱远方的 配电自动化控制系统，各f t u 还可以接收配电网控制中心下发的命令进行相应 的远方翅溺合阕搡俸以谯纯聚两静运行方式。在敖障发生时，各f 羊u 记录下敌 障1 j 及故障时的重要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流、燎大故障功率 等，并将上透信惠传至配毫鑫凄纯控穰系统，经诗箅橇系统分毒厅爱确定敲簿区段 和最佳供魄恢复方案，并最终发遥控命令隔离故障区段、恢复健全区段供电。 f 琵是基于f 豹馕线垂动能系统戆核心设备，应其蠢隧下功缝： ( 1 )遥信功能。f t u 应能对柱上开关的当前位置、通信是谮j 下常、储能 完成憾猿等重簧状态量避行采集。羞f t u 霆身有继电缳事户功能瓣话， 还应该对保护动作情况进行遥信。 ( 2 ) 遥测功能。f t u 需要熊采集正嚣运霉亍时葶鞋故障瞬闽开关经历的电滚。 采集正常运行的负荷电流的目的在于掌握配网运行情况，并为网络 优化提供依据；测量故障电流怒为了进行继电保护和判娅故障区段。 ( 3 ) 遥控功能。f t u 应能接受远方命令控制柱上开关的合闸和跳闸。 ( 4 )对时功能。f t u 应能接受主站的对时命令，以便整个系统时钟保持 一致。 浙江火学硕1 学位论文 重合器与电压一时问型分段器配合横式 重合器与电压一时闻分段器配台模式的典型例予是东芝公司生产的p v s 墅 柱匕重合分段器，实际上它是一种褶能化的复合开关。在这种配合方式下，当发 生散障靖整合器魏阉，随螽沿线分羧器因失压丽繇溺，经过一菝延时惹重合器第 一次重合，沿线分段器依次顺序重合，当合到故障点时，引起重合器和分段器第 二轮魏嗣，荠将与敌簿嚣蔽耱连静分段器鬻镁在分溺位置，经一毅延时后黧合器 的第二次煎合就可以恢复健全区段供电的目的。 耋合器与过流脉冲计数型分段器配合模式 在重合器与过流脉冲计数型分段器配合方式下，当发生故障时熏合器跳闸， 分段器维持在合阕位置，憾是经历了故障电流的分段器的避滤愍冲诗数器期一， 若计数值选到定值，则该分段器在无电流间隙分断，当重合器再次踅合时，即达 到嚼离故障区段和恢复健全区段供电的垦瓣。 1 2 2 基于f t u 和通信网络的馈线自动化系统1 2 1 1 4 1 在正常运行时，各f t u 分别采集相应桉上开关的运行情况，如负荷、电压、 功率稻开关当自i 位嚣、储巍完成情况等，并将上述信息经国通信嬲络发囱远方的 配电自动化控制系统，各f t u 还可以接收配电网控制中心下发的命令进行相应 的远方翅溺合阕搡俸以谯纯聚两静运行方式。在敖障发生时，各f 羊u 记录下敌 障1 j 及故障时的重要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流、燎大故障功率 等，并将上透信惠传至配毫鑫凄纯控穰系统，经诗箅橇系统分毒厅爱确定敲簿区段 和最佳供魄恢复方案，并最终发遥控命令隔离故障区段、恢复健全区段供电。 f 琵是基于f 豹馕线垂动能系统戆核心设备，应其蠢隧下功缝： ( 1 )遥信功能。f t u 应能对柱上开关的当前位置、通信是谮j 下常、储能 完成憾猿等重簧状态量避行采集。羞f t u 霆身有继电缳事户功能瓣话， 还应该对保护动作情况进行遥信。 ( 2 ) 遥测功能。f t u 需要熊采集正嚣运霉亍时葶鞋故障瞬闽开关经历的电滚。 采集正常运行的负荷电流的目的在于掌握配网运行情况，并为网络 优化提供依据；测量故障电流怒为了进行继电保护和判娅故障区段。 ( 3 ) 遥控功能。f t u 应能接受远方命令控制柱上开关的合闸和跳闸。 ( 4 )对时功能。f t u 应能接受主站的对时命令，以便整个系统时钟保持 一致。 渐i ! ：l = 大学硕士学位论文 事 宰颁序记录( s o e ) 。记录获态量发生交讫静辩亥l 窥先磊糇旁。 事故泡录。记录事故发生时的最大故障电流和事故前一段时间( 一 般是1 分镑) 静乎均受蔫，戮蠖分援搴敲，确立鼓簿区段，为恢复 健全区段供电时进行负荷重新分配提供依据。 定篷远方骖改窝召唤定僮。出予f 弧j 戆整定蕊应能隧鏊配嬲运行方 式的改变而自适应，因此f t u 应能接收配电网控制中心的指定修改 定傻，劳应馒鹾电网控剑中心可以随时程唉各f t u 斡当前整定瞧。 自检和自恢复功能。f t u 应具有自检测功能，并在设备自身故障时 能及时告警；f n 应具毒可纛的自恢复功能，一旦受到干扰造成死 机，应能通过髓视定时器( w d t ) 重新复位系统恢复正常运行。 远方控制闭锁与手动操作功能。在检修线路或开关时，相应的f t u 应具有远方控制闭锁的功能，戳确傈绦作的安全性，避免误搽作造 成的恶性事故。同时f t u 应能提供手动跳闸按钮，以备当通道出 现故障时能进行手动搽作，避免上秆纛接操作开关。 电度采集。这是一项可选功能，对于实行分片管理的供电部门，安 装在联络开关鲶的f t u 一般寝冥有双蠢电菠采集功能，这对予电能 核算和线损估计有意义。 1 2 3 两种馈线自动化系统的比较1 1 1 1 3 i i 9 采用配电自动化丌关设备相互配合的馈线自动化系统和基于馈线终端设备 ( f t u ) 躲馈线是动化系统霹翦在国终均大爨采用，它们豹跑较帮逡用范围船表 1 - 3 所示。 需要注意的是，国外的馈线自动位是逐步发展越来蛉。即使在象日本这榉配 电自动化发展比较快的国家，大部分馈线也仅实现了基于重合器与分段器桐配合 的馈线自动化，仅在城内醚电网、负荷密度大的小区和重要工业园区实现了基于 f 1 u 的馈线自动化。因此在我国加大对城网和农网改造力度的今天，切莫盲目 投资，而不顾是否能带来效益，在逸求先进性的同时，一定要注意所选系绕的实 月往。 ) ) ) ) o 好 q 渐i ! ：l = 大学硕士学位论文 事 宰颁序记录( s o e ) 。记录获态量发生交讫静辩亥l 窥先磊糇旁。 事故泡录。记录事故发生时的最大故障电流和事故前一段时间( 一 般是1 分镑) 静乎均受蔫，戮蠖分援搴敲，确立鼓簿区段，为恢复 健全区段供电时进行负荷重新分配提供依据。 定篷远方骖改窝召唤定僮。出予f 弧j 戆整定蕊应能隧鏊配嬲运行方 式的改变而自适应，因此f t u 应能接收配电网控制中心的指定修改 定傻，劳应馒鹾电网控剑中心可以随时程唉各f t u 斡当前整定瞧。 自检和自恢复功能。f t u 应具有自检测功能，并在设备自身故障时 能及时告警；f n 应具毒可纛的自恢复功能，一旦受到干扰造成死 机，应能通过髓视定时器( w d t ) 重新复位系统恢复正常运行。 远方控制闭锁与手动操作功能。在检修线路或开关时，相应的f t u 应具有远方控制闭锁的功能，戳确傈绦作的安全性，避免误搽作造 成的恶性事故。同时f t u 应能提供手动跳闸按钮，以备当通道出 现故障时能进行手动搽作，避免上秆纛接操作开关。 电度采集。这是一项可选功能，对于实行分片管理的供电部门，安 装在联络开关鲶的f t u 一般寝冥有双蠢电菠采集功能，这对予电能 核算和线损估计有意义。 1 2 3 两种馈线自动化系统的比较1 1 1 1 3 i i 9 采用配电自动化丌关设备相互配合的馈线自动化系统和基于馈线终端设备 ( f t u ) 躲馈线是动化系统霹翦在国终均大爨采用，它们豹跑较帮逡用范围船表 1 - 3 所示。 需要注意的是，国外的馈线自动位是逐步发展越来蛉。即使在象日本这榉配 电自动化发展比较快的国家，大部分馈线也仅实现了基于重合器与分段器桐配合 的馈线自动化，仅在城内醚电网、负荷密度大的小区和重要工业园区实现了基于 f 1 u 的馈线自动化。因此在我国加大对城网和农网改造力度的今天，切莫盲目 投资，而不顾是否能带来效益，在逸求先进性的同时，一定要注意所选系绕的实 月往。 ) ) ) ) o 好 q