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第11章配电系统的自动化 电气工程教研室2006年8月制作 供配电技术 1 本章主要内容 本章主要介绍供配电系统当中的新技术配电网综合自动化变电站综合自动化 2 11 1配电网综合自动化 11 1 1概述 配电网络 在电力网中主要起分配电能作用的网络 3 11 1配电网综合自动化 4 11 1配电网综合自动化 11 1 2配电管理系统的功能1 配电网SCADA功能配电网的SCADA既包括变电站SCADA功能 即变电所内自动化 通过传统的变电站RTU装置来收集配电网实时数据 进行数据处理及对配电网进行安全监视控制外 还包括沿馈线分布面向现场的F RTU 用以实现馈线自动化的远动功能 另外 配电网SCADA系统还具有故障记录和越限报警处理 事件顺序记录 扰动后记录 历史数据存储和报表管理以及必备的计算和图形编辑等功能 5 11 1配电网综合自动化 2 负荷管理功能 LM 削峰和降压减载是负荷管理的两个主要功能 配电管理系统的负荷管理一般均应具有以下监视和控制功能 1 对变电站馈电线路的负荷进行监视 以验证是否达到正常和紧急运行状态下所要求压低的负荷水平 2 监视各个开关的状态 这是当负荷管理采取补救措施所必需的系统配置信息 6 11 1配电网综合自动化 3 馈线自动化馈线自动化是指 在正常情况下 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 并实现线路开关的远方合闸和分闸操作 在故障时获取故障记录 并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电 7 11 1配电网综合自动化 3 馈线自动化 8 11 1配电网综合自动化 4 配电网高级应用软件 PAS 网络建模和拓扑负荷预测状态估计潮流计算无功优化与补偿网络结构优化和重构 9 11 1配电网综合自动化 5 配电网地理信息系统 GIS 配电网地理信息系统以直观的地理图形为用户提供整个配电网各地区 各变电站 馈线的配置资料和信息资料 主要包括以下功能 拓扑网络重着色自动动态连接小区分割处理跳闸事件报告与AutoCAD双向接口能接入第三方软件 10 11 1配电网综合自动化 11 1 3配电网综合自动化系统通信系统1 配电线载波通信 DLC 2 光纤通信3 无线电通信4 租用电话线5 电视电缆6 综合通信系统 11 11 1配电网综合自动化 11 1 4配电网自动化的发展趋势1 从多岛化到集成的DMS2 配电网优化运行3 定制电力技术的应用 12 11 1配电网综合自动化 11 1 5实现配电网自动化的意义1 缩短停电时间和提高供电可靠性2 提高设备利用率和降低运行成本3 提高运行管理水平和改善供电质量4 为推行电力商业化运行提供现代化工具 13 11 2变电站综合自动化 11 2 1概述变电站综合自动化系统不仅克服了机电式二次设备结构复杂 信息采样重复 资源不能共享 维护工作量大的缺点 还具有以下明显优点 功能综合化分层分布式微机化结构操作监视屏幕化运行管理智能化 14 11 2变电站综合自动化 11 2 2变电站综合自动化的基本功能1 微机保护故障记录报告 分辨率2 且掉电保持 时钟校时 中断或广播方式或其他方式 存储多套整定值 并能显示整定值和当地修改整定值 实时显示保护状态 功能投入情况及输入量值等 与监控系统通讯 15 11 2变电站综合自动化 2 数据采集变电站的运行参数包括状态量 模拟量 脉冲量 状态量断路器 隔离开关的分合位置 变电站一次设备状态及报警信号 变压器分接头位置信号等 模拟量各段母线电压 线路电压 电流和功率值 馈线电流 电压及功率值 频率等 此外还有变压器油温 变电站室温 直流电源电压 所用电电压和功率等 脉冲量脉冲量指脉冲电能表输出的以脉冲信号表示的电度量 16 11 2变电站综合自动化 3 数据处理与记录变电站综合自动化系统处理和记录的数据主要包括 1 变电站运行参数 2 变电站事件记录 3 越限报警和记录 17 11 2变电站综合自动化 4 控制与操作闭锁断路器和隔离开关的分合 变压器分接头的调节以及电容器组的投切都可以通过综合自动化系统的CRT屏幕进行操作 操作闭锁应包括以下内容 操作出口具有跳 合闭锁功能 操作出口具有并发性操作闭锁功能 根据实时信息 实现断路器 刀闸操作闭锁功能 适应一次设备现场维修操作的 电脑五防操作及闭锁 功能 CRT屏幕操作闭锁功能 只有输入正确的操作口令和监护口令才有权进行操作控制 防止带负荷拉 合隔离开关 防止误入带电间隔 防止误分 合断路器 防止带电挂接地线 防止带地线合隔离开关 18 11 2变电站综合自动化 5 电压 无功综合控制在运行中 通常通过调整变压器的分接头 投切电容器组 电抗器组以及调整同步调相器 将电压和无功潮流调整到预定值 6 通信功能7 人机联系功能 19 11 2变电站综合自动化 11 2 3变电站综合自动化的结构1 集中式结构 20 11 2变电站综合自动化 2 分布分散式结构 按回路设计 将各回路的数据采集 微机保护和监控单元组合成一套装置 就地安装在数据源现场的开关柜上 该结构的特点是减少了变电站内的二次设备和电缆 节省了投资 简化了维护 具有模块化的特点 因此提高了整个系统的可靠性 也增强了系统的可扩展性和运行的灵活性 21 11 2变电站综合自动化 3 分布式集中组屏结构 分布式集中组屏结构按功能划分成数据采集单元 控制单元和微机保护单元等若干子模块 然后分别集中安装在变电站控制室的的数据采集屏 控制屏和微机保护屏上 通过网络与主控机相连 22 11 2变电站综合自动化 3 分布式集中组屏结构优点 软件相对简单 调试维护方便 组态灵活 系统便于扩充和维护 整体可靠