初步设计演示文稿PPT课件

1 智能电网南京配网自动化试点项目 初步设计 南京电力工程设计有限公司二 一 年十二月 2 概述 10kV配电网自动化系统指的是利用现代电子技术 通讯技术 计算机及网络技术实现配电系统正常运行及事故情况下的监控 保护和配电管理的系统 实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性 同时降低配电网线损 提高供电质量 系统能适时分析确定事故原因 排除因瞬间故障造成不必要的停电事故 目标 3 为进一步推进智能电网建设 省公司选定南京供电公司作为配网自动化试点单位并组织其编制了实施方案 现实施方案已获得国家电网公司审核 国家电网公司在 关于下达坚强智能电网第二批试点项目计划的通知 国家电网智能 2010 131号 中正式下达该项目 概述 4 概述 5 主要包括 对试点区域内64条10千伏线路进行自动化建设与改造 改造主站系统1套和统一信息交换总线1套 使之具备配电SCADA功能 馈线自动化等功能 建设24套配电子站 改造25座开闭所 129座环网柜 88台柱上开关 520台配变 加装765套配电终端 新建光纤通信网络373公里 本次设计规模 6 配网自动化试点项目包括 一 主站系统二 子站系统三 通信部分四 终端部分 概述 7 系统现状 南京OPEN 3200配电自动化管理系统于2004年初开始开发与建设 2005年建成正式投运 该系统遵循IEC61970 61968国际标准 以SCADA为基础 从供电企业配电网管理的最终应用入手 实现了配网调度的流程化管理及配网信息集成与共享利用 建成后在一段时间内较好地满足了配网调度运行管理的要求 但随着配电网的不断发展 由于原有系统建设较早 运行时间较长 现有硬件已无法满足安全稳定运行需求 同时对照新的技术标准和国网阿近期下发的有关文件要求 主站系统平台及软件也存在许多不足 主站系统 8 系统主要硬件设备配置较低 硬件老化严重 故障率高 不满足自动化系统实用化和安全性评价要求 2 由于系统设计功能不全面 平台支撑能力不足 不能为实现配电网调控一体化提供技术支持 3 随着配调管辖范围不断扩大 系统数据库容量已达到设计规模 无法满足配网自动化试点项目实施以及后续配网自动化全面开展后实时数据信息接入系统的要求 4 系统与调度自动化系统 配电GIS系统之间的数据交互采用的是点对点接口 没有采用基于IEC61968标准的信息交换总线方式实现 5 效率较低 无法与其它相关系统实现信息全面共享系统前置接入容量存在较大限制6 系统实时信息和其它相关信息的缺口都很大 因此无法实现配电网高级应用和综合应用功能 主站系统 9 主站系统总体架构 10 建设目标 建成集成型配电自动化系统 通过实施配电自动化试点工程 在南京试点区域完成自动化和通信网络的全覆盖 进一步完善配电网网架 在实现完备配电网络拓扑功能的配电自动化系统基础上 实现配电SCADA和馈线自动化 实现配网信息的集成整合与共享 以总线方式方便的实现与其它系统的数据交互和共享 初步达到智能配电调控一体化的要求 建设成为具有信息化 自动化 互动化特征的智能配电网 通过系统的建设和应用 能够实现配网故障快速定位和隔离 并自动恢复供电 提高对配电网的运行监控能力 为减少配网故障停电时间 提高供电可靠性和供电质量提供技术手段 主站系统 11 配电子站管理其附近的柱上开关 开闭所 配电站端监控设备 完成 数据采集器 馈线监控 当地监控及馈线重合闸的功能 并将实时数据转送配电主站通信处理器 配合主站的改造 在试点的24座变电站配置相应的路由器 以太网板等设备 并考虑主控室屏位 子站系统 12 通信管理系统 一体化采集平台集中完成对配用电通信系统的采集功能 EPON 以太网无源光网络 数据网系统的数据采集分别由平台管理下的各协议转换子程序实现 配用电通信系统综合监视 对配用电通信系统中EPON 数据网中采集到的配置 故障 告警等实时数据进行集中处理 展示 管理过程 最终目标 统一通信接口 统一通信规范 统一通信网管 能够实现对所辖配用电通信终端 光缆 通信通道资源以及配电终端运行环境等资源的统一实时监测与管理 实现对EPON光缆资源的统一维护管理 通信系统 13 通信系统 14 变电站及终端通信系统 本期共建设OLT 光缆终端设备 35台 ONU 光网络单元 765台 一分二均分分光器134台 一分八均分分光器280台 通信光缆约373公里 其中24芯非金属普通光缆约209公里 48芯非金属普通光缆约164公里 本期在试点区域内24座变电站各增加OLT设备屏1面 216芯光纤配线屏1面 新增百兆以太网板一块 其中OLT设备屏内含OLT设备 路由器及直流配线单元 OLT设备与路由器均采用 DC48V通信电源 电源引自站内直流屏直流变换器 通信系统 15 网络设计原则 1每条线路基本采用 手拉手 型结构组网 线路两端分别在两个变电站的OLT设备上终结 实现全网自愈保护 2初期规划每个OLT的PON口所带ONU数量不超过16个 3为简化设备选型和网络拓扑 减少接头损耗 本次设计在链型线路上 采用1分2的均分分光器级联 级联的分光器数量均选用1分8均分分光器 4主干线路施放48芯普通非金属光缆 各分支线路施放24芯普通非金属光缆 5在均分器的设备点设置光缆交接箱一台 在各线路终端设备采集点设光缆终端盒一台 其余中间各设备点采用光配线盒将光纤接至光设备 通信系统 16 ONU设备配置 ONU设备配置在配电设备终端处 开闭所 环网柜 柱上开关 杆变 箱变 安装在一次设备综合箱内 通过以太网接口或串口与配电数据采集终端 DTU等 连接 采用后备电源装置输出的DC24V电源 通信系统 17 三 配网自动化终端 指对10kV配网的柱上开关 开闭所 环网柜 配电变压器等进行监控 通过DTU FTU TTU实现对故障的识别和控制 从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测 网络重构 优化运行以及电网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电 配网自动化终端 18 配网自动化设备终端的建设指现场设备的改造 主要包括柱上开关 开闭所 环网柜 高压分支箱 配电变压器等 配网自动化终端 19 配网自动化终端 环网柜 环网柜设备自动化 20 配网自动化终端 环网柜设备自动化 改造部分 具备改造条件的环网柜加装DTU PT及后备电源装置 加装三相电流互感器 实时监视线路运行情况 加装二次控制箱及直流电动操作机构 实现远控功能 操作电源采用DC24V 新增开关状态量辅助触点 提供运行状态 储能状态等相关状态量采集接口 加装ONU等相关通信设备 21 配网自动化终端 环网柜设备自动化 改造实例 22 配网自动化终端 不具备改造条件的将整体更换环网柜 新环网柜需满足配网自动化运行要求 包含配电自动化终端DTU及通信设备 配置三相CT 提供运行状态 储能状态等相关状态量采集接口 具备直流电动操作机构等 操作电源采用DC24V 环网柜设备自动化 更换部分 23 配网自动化终端 环网柜设备自动化 DTU DTU 开关站 配电所监控终端 应用于配电室 环网柜 配置有后备电源 主要功能包括 状态量采集 模拟量采集和处理 数字量采集和处理 检测线路相间及单相故障 远方控制功能 通信功能 运行参数及定值整定功能 自检和自恢复功能 24 配网自动化终端 环网柜设备自动化 电源 工作电源 每台环网柜加装2只组合高压熔丝保护的电源PT 后备电源 具体参数AC220V DC24V 10AH 能够保证线路停电后DTU和通信设备工作12小时 并完成所有开关的3次分 合操作 后备电源具有自检及故障信号上传功能 25 配网自动化终端 柱上开关自动化 改造部分 可改造柱上开关已内置三相CT 需改造并提供SF6低气压告警 储能状态等相关状态量采集接口 选用符合线路实际负荷的绕组 避免因CT变比过大导致的遥测值精度不够 数据不准确 同时还要加装独立弹簧储能回路的直流电动操作机构 26 配网自动化终端 柱上开关自动化 更换部分 不具备改造条件的柱上开关需整体更换 要求内置三相CT SF6低气压告警 储能状态等相关状态量采集接口 配置独立弹簧储能回路的直流电动操作机构 27 配网自动化终端 柱上开关自动化 FTU FTU 配电开关监控终端 应用于柱上开关 对架空线路的正常和事故情况下的信息进行采集 将采集信息传送至主 子 站 自动或人工对架空线路的运行状态进行监控 配置有后备电源 主要功能应包括 状态量采集 模拟量采集和处理 检测线路相间及单相故障 远方控制功能 通信功能 运行参数及定值整定功能 自检和自恢复功能 28 配网自动化终端 柱上开关自动化 FTU及电源 所有柱上开关安装相应的FTU综合箱 安装高度要求对地3 5米 工作电源 对于联络分断用柱开每台柱开加装两只户外PT 对于用户柱开加装一只户外PT 后备电源 具体参数AC220V DC24V 10AH 内置于FTU综合箱体内 线路停电后至少能够保证FTU和通信设备工作12小时 并完成柱上开关的3次分 合操作 后备电源具有自检及故障信号上传功能 29 配网自动化终端 柱上开关自动化 改造实例 30 配网自动化终端 开闭所自动化 具备改造条件的开闭所需于进出线及母联开关柜加装三相CT 加装二次控制箱及直流电动操作机构 实现远控功能 操作电源采用DC24V 新增开关状态量辅助触点 提供运行状态 储能状态等相关状态量采集接口 加装ONU等相关通信设备 不具备改造条件的将更换老开关柜 新上开关柜需满足配网自动化运行要求 包含以上所有自动化设备 31 配网自动化终端 根据实际开关柜数量 安装相应的配电自动化终端DTU 根据站内空间 配电自动化终端采用组屏安装以及壁挂式安装两种 工作电源 1 加装带有高压熔丝保护的电源PT PS柜 2 不具备PT安装条件的从附近电源接AC220V电源 后备电源 加装交直流电源箱或直流屏 输出电压为DC24伏 开闭所自动化 DTU及电源 32 配网自动化终端 加装户外三相电流互感器 低压侧 增加相应的配变监测终端TTU 杆变TTU综合箱安装高度要求对地3 5米 工作电源 电压采集及配电终端电源直接从配变低压侧引 后备电源 后备电源参数与环网柜后备电源相同 配电变压器的自动化改造 33 配网自动化终端 TTU 配电变压器监测终端 应用于配电变压器 主要功能应包括 模拟量采集和处理 通信功能 运行参数及定值整定功能 自检和自恢复功能 对安装无功补偿装置的配变 应具备电压无功就地自动控制的功能 配电变压器的自动化改造 TTU 34 配网自动化终端 配电变压器的自动化改造 改造实例 35 项目总投资概算 36 注 1 总投资概算约2 24亿元人民币 2 本投资概算不包括报规 购图 政策处理等费用 3 如需将试点区域内串在主线中的分支箱更换为环网柜 可原址更换 则此部分概算约为1千7百万 项目总投资概算 37 目前试点项目涉及的24座变电站中有7座主控室没有预留屏位 且无扩建位置 需要相关部门协调解决 因基础资料缺乏 经过现场勘测及试穿 试点区域中绝大多数电缆通道上无预留的电力管孔可作为通信光缆通道 根据2010年11月29日南京供电公司生技部组织召开的配网自动化试点项目设计进度协调会纪要 无预留管孔的均按新开挖考虑 需开挖电缆沟及埋管总长度约为168公里 由于试