配电自动化系统-chapter567

1、中国矿业大学智能电器与微机保护研究室第第5 5章章 配电配电SCADA系统的组织系统的组织5.1 5.1 配电配电SCADASCADA系统组织的基本方式系统组织的基本方式l馈线自动化与配网进线监视、变电站自动化等一起构成一馈线自动化与配网进线监视、变电站自动化等一起构成一体化的配电体化的配电SCADA系统；系统；l构造配电构造配电SCADA系统应进行的工作系统应进行的工作: :1）10kV线路的分段、联络开关能具备电动分合闸，并分别线路的分段、联络开关能具备电动分合闸，并分别装设装设FTU单元；单元；2）10kV配变应装设配变应装设TTU单元；单元；3）开闭所与配电变电站内应装设开闭所与配电变

2、电站内应装设RTU，或微机综合保护测或微机综合保护测控装置；控装置；4）10kV进线监控由地调或区调转发；进线监控由地调或区调转发；5）市区供电局设置基于计算机网络的配电市区供电局设置基于计算机网络的配电SCADA系统；系统；6）合理选择通信方式，满足实时性数据传输的要求；合理选择通信方式，满足实时性数据传输的要求；7）对分散的测控点，可设置区域工作站。对分散的测控点，可设置区域工作站。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室配电配电SCADA系统的体系结构系统的体系结构图形站A通道切换服务器前置机2前置机1数据处理机图形站BBBBCBBB配电SCADA LAN主干通道次主干通道一般通道DDDDA

3、二次集结区域站B一次集结区域站D柱上开关FTUC开闭所RTU中国矿业大学智能电器与微机保护研究室5.2 5.2 配电配电SCADASCADA系统的功能与特点系统的功能与特点 lDMS的的SCADA系统特点：系统特点：l1 1）系统采用开放式平台组成，具有方便灵活的图）系统采用开放式平台组成，具有方便灵活的图形界面，使用多窗口技术显示各种图形；形界面，使用多窗口技术显示各种图形；l2 2）可接收）可接收GIS的地理图形数据，组成的地理图形数据，组成SCADA地理地理接线图；接线图；l3 3）具有网络拓扑分析能力，采用不同颜色和图标）具有网络拓扑分析能力，采用不同颜色和图标以区分线路是否带电、是否

4、接地；以区分线路是否带电、是否接地；l4 4）支持变电站综合自动化系统，实现保护投切和）支持变电站综合自动化系统，实现保护投切和监视、保护定值选择及故障录波、测距数据的收集监视、保护定值选择及故障录波、测距数据的收集等功能。等功能。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室配电配电SCADA功能（功能（1 1）l数据采集数据采集：遥测、遥信，根据遥测、遥信，根据RTU等采集信息，在等采集信息，在屏幕上以图形、列表等方式显示电网运行工况。屏幕上以图形、列表等方式显示电网运行工况。l报警报警（Alarm）：）：设备过负荷、越限、断路器事故设备过负荷、越限、断路器事故跳闸时发出警报（预警、告警）。跳闸时发

5、出警报（预警、告警）。l事件顺序记录事件顺序记录SOEl扰动后追忆扰动后追忆PDR（Post Disturbance Review)：记录记录事故前后一段时间间隔的重要实时数据。事故前后一段时间间隔的重要实时数据。l远方控制和远方调整远方控制和远方调整l计算计算（Calculation）l趋势曲线趋势曲线（Trend）和和棒图棒图（Bargraph）中国矿业大学智能电器与微机保护研究室配电配电SCADA功能（功能（2 2）l历史数据存储历史数据存储 和和制表打印制表打印 l事件记录事件记录l时钟时钟l模拟盘接口模拟盘接口l支持无人值班支持无人值班的变电站综合自动化的变电站综合自动化l动态线路着

6、色动态线路着色l地理接线图地理接线图：通过：通过GIS系统为系统为SCADA系统提供作系统提供作为背景画面的地理图。为背景画面的地理图。（History）（Report）（Event Log）（Clock）（Mapboard Interface）中国矿业大学智能电器与微机保护研究室SCADA采集信息显示例子厂站单线图采集信息显示例子厂站单线图中国矿业大学智能电器与微机保护研究室SCADA采集信息显示例子厂站单线图采集信息显示例子厂站单线图部分放大部分放大中国矿业大学智能电器与微机保护研究室SCADA采集信息显示例子棒图采集信息显示例子棒图l适合显适合显示机组示机组出力，出力，电压等电压等数据。

7、数据。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室SCADA采集信息显示例子曲线采集信息显示例子曲线l适合显示适合显示某个量的某个量的变化趋势，变化趋势，如系统负如系统负荷、频率、荷、频率、电压等。电压等。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室5.3 典型配电典型配电SCADA系统的组织系统的组织l1银川城区配电银川城区配电SCADA系统系统l系统特点：系统特点：1 1）设置区域工作站，适应分散用户测控的要求；）设置区域工作站，适应分散用户测控的要求；2 2）通信主干道采用无线扩频方式，速率通信主干道采用无线扩频方式，速率12001200bpsbps；3 3）分散站点与区域站间用分散站点与区域站间用RS

8、485RS485通信方式（距离小于通信方式（距离小于2 2km)km)，采用屏蔽双绞线，通信速率采用屏蔽双绞线，通信速率60060012001200bpsbps；4 4）FTUFTU电源通过专设的两路低压电源通过专设的两路低压(400400V)V)线路供电线路供电;5）UPSUPS备用供电：配网控制中心备用供电：配网控制中心SCADASCADA系统系统(备用备用1616h)h)、区域工作站区域工作站(备用备用4 4h)h)；6 6）开闭所与小区变开闭所与小区变RTU(TTU)RTU(TTU)采用双路低压供电。采用双路低压供电。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2宝鸡市区配电宝鸡市区配电SCA

9、DA系统系统l系统特点：系统特点：1）市区主要变电站（）市区主要变电站（110kV）与市供电局间通信主与市供电局间通信主干道采用光纤网，市局与各供电分局间也设置光纤干道采用光纤网，市局与各供电分局间也设置光纤通信；通信；2）主变电站与区域工作站间、区域工作站与分散站）主变电站与区域工作站间、区域工作站与分散站点（点（FTU、TTU等）间用载波通信方式；等）间用载波通信方式；3）柱上开关操作电源取自馈线电源，）柱上开关操作电源取自馈线电源，FTU工作电源工作电源采用蓄电池。采用蓄电池。l其他特点与银川其他特点与银川SCADA系统类同。系统类同。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3石家庄电业局

10、配电石家庄电业局配电SCADA系统系统l 石家庄市区配电网面积大、测控点分散，故采用石家庄市区配电网面积大、测控点分散，故采用无线电台和有线通信结合的通信方式。无线电台和有线通信结合的通信方式。l系统特点：系统特点：1）配电控制中心与区域工作站、开闭所间采用无线）配电控制中心与区域工作站、开闭所间采用无线通信；通信；2）区域站与）区域站与FTU间采用基于间采用基于LON WORK现场数据现场数据总线的全双工通信方式；总线的全双工通信方式；3）区域站与）区域站与TTU间采用间采用RS-485通信方式。通信方式。l其他特点与前述其他特点与前述SCADA系统类同。系统类同。中国矿业大学智能电器与微机

11、保护研究室第第6 6章章 远方抄表与电能计费系统远方抄表与电能计费系统l6.1 电能表的发展和现状电能表的发展和现状l电能表发展过程：电能表发展过程：机械式电能表机械式电能表机械电子式电能机械电子式电能表表电子式电能表。电子式电能表。l机械式电能表：机械式电能表：通过电磁感应驱动机械转动，机械通过电磁感应驱动机械转动，机械表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干扰性好，但测量精度不高，功能单一。扰性好，但测量精度不高，功能单一。l电子式电能表：电子式电能表：测量精度高、性能稳定、功耗低、测量精度高、性能稳定、功耗低、体积小、功能丰富。体积小、功能

12、丰富。l机械电子式电能表：机械电子式电能表：在机械式电能表基础上加入电在机械式电能表基础上加入电子线路，性能介于上述两者间。子线路，性能介于上述两者间。l电子式电能表优点多，是一种应用趋势。电子式电能表优点多，是一种应用趋势。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室6.2 电子式电能表电子式电能表l类型：类型：热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型，热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型，其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。l热电转换型：热电转换型：通过热电转换电路，使热电偶输出与通过热电转换电路，使热电偶输出与平均功率成正比。平均功率成正比。l模拟乘法器型

13、：模拟乘法器型：包括分割乘法器、跨导型乘法器、包括分割乘法器、跨导型乘法器、霍尔效应乘法器。通过对电流、电压进行脉宽、幅霍尔效应乘法器。通过对电流、电压进行脉宽、幅度调制，或通过模拟乘法器实现。度调制，或通过模拟乘法器实现。l数字乘法器型：数字乘法器型：以微处理器为核心，由以微处理器为核心，由A/DA/D对输入对输入电流、电压进行交流采样和数字处理，功能多。电流、电压进行交流采样和数字处理，功能多。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室6.3 多功能电子式电能表多功能电子式电能表l1. 1. 多功能电子式电能表功能多功能电子式电能表功能1）用电计测功能：用电计测功能：包括累计计量（包括累计计量（

14、W WP P、W WQ Q、W WS S）和和实时计量（实时计量（I I、U U、P P、Q Q、S S、f f）。）。2）监视功能：监视功能：用电最大需量、防窃电监视，缺相、用电最大需量、防窃电监视，缺相、断电指示、恢复供电时间记录、电压异常报警。断电指示、恢复供电时间记录、电压异常报警。3）控制功能：控制功能：复费率分时计费的时段控制。复费率分时计费的时段控制。4）管理功能：管理功能：时段时段/ /费率计费管理、抄表及组网管费率计费管理、抄表及组网管理、负荷管理。理、负荷管理。5）存贮功能：存贮功能：实现对参数、事件的记录存贮。实现对参数、事件的记录存贮。6 6）自恢复和自检测功能：）自恢

15、复和自检测功能：看门狗电路、硬件自检测看门狗电路、硬件自检测实现。实现。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2 2多功能电能表的电源多功能电能表的电源l电源形式：电源形式：交流电源、表内电池交流电源、表内电池( (一般在停电时使用一般在停电时使用) )。l1）交流电源交流电源l将将50 Hz交流电变换成表内电子电路所需的直流低电压交流电变换成表内电子电路所需的直流低电压（一般（一般5伏），几种变换方式：伏），几种变换方式：l（1）变压器降压直接整流供电方式；）变压器降压直接整流供电方式；l（2）电阻或电容降压方式；）电阻或电容降压方式；l（3）开关电源方式；）开关电源方式；l（4）变压器降压加

16、线性稳压电源。）变压器降压加线性稳压电源。l2）电池：电池：掉电期间充当电能表的电源，以维持时钟及掉电期间充当电能表的电源，以维持时钟及RAM 中中的数据，可选镉镍、锂可充电电池。的数据，可选镉镍、锂可充电电池。l3）电源切换：电源切换：掉电后，电源电压下降至某一值时，掉电掉电后，电源电压下降至某一值时，掉电检测电路动作，使电源切换到表内电池。检测电路动作，使电源切换到表内电池。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室6.4 抄表技术综述抄表技术综述l1. 1. 抄表计费的几种方式抄表计费的几种方式l1 1）手工抄表；）手工抄表；l2 2）本地自动抄表；）本地自动抄表；l3 3）移动式自动抄表；）

17、移动式自动抄表；l4 4）预付费电能计费；）预付费电能计费；l5 5）远程自动抄表。）远程自动抄表。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2.2. 预付费电能计费方式预付费电能计费方式l需借助于预付费电能表的使用来实现。需借助于预付费电能表的使用来实现。l预付费电能表方式：预付费电能表方式：l1 1）投币式；）投币式；l2 2）磁卡式；）磁卡式；l3）IC卡式（卡式（Integrated Circuit Card)。l磁卡、磁卡、IC卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡用电

18、，避免了收电费难现象，但用户与用电管理部用电，避免了收电费难现象，但用户与用电管理部门仍是隔离的，管理部门无法对用户及电能表本身门仍是隔离的，管理部门无法对用户及电能表本身实施实时监测与管理。实施实时监测与管理。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室6.5 6.5 采用采用ICIC卡电能表的预付费系统卡电能表的预付费系统l1. IC卡电能表的组成卡电能表的组成IC卡预付费复费率电能表原理框图卡预付费复费率电能表原理框图电能采集部分完成电度采集与脉冲转换，微处理器完成电能采集部分完成电度采集与脉冲转换，微处理器完成脉冲计数，并与存入的脉冲计数，并与存入的IC卡电量信息比较，剩余电量不卡电量信息比

19、较，剩余电量不足时发报警，为零时由漏电保安器跳闸。足时发报警，为零时由漏电保安器跳闸。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室ICIC卡的组成卡的组成l组成：组成：CPU、工作缓冲器工作缓冲器RAM、程序存储器程序存储器ROM、数据存储器数据存储器E2PROM、通信单元（实现卡与外部读通信单元（实现卡与外部读写装置的串行异步通信）。写装置的串行异步通信）。lICIC卡功能：卡功能：lICIC卡预付电费；卡预付电费；l分时分时( (峰、谷、平时段峰、谷、平时段) )计量有功、无功电度并计费；计量有功、无功电度并计费；l分时计量有功、无功最大需求量；分时计量有功、无功最大需求量；l功率因数测量；功率因

20、数测量；l提醒与跳闸；提醒与跳闸；l防窃电。防窃电。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2.2.预付费电能管理系统预付费电能管理系统 l售电终端功能：售电终端功能：日常售电、用户查询、系统管理、打印制表。日常售电、用户查询、系统管理、打印制表。l存在问题：存在问题：预付费电能表仍有很多弊端，近年来国内外采用一预付费电能表仍有很多弊端，近年来国内外采用一种新技术远程自动抄表技术，可大大减少抄表工作量，实种新技术远程自动抄表技术，可大大减少抄表工作量，实现抄表时刻的一致性，按需随时抄读，为实行分时电价、线损现抄表时刻的一致性，按需随时抄读，为实行分时电价、线损分析、电量分析等提供可靠的数字依据。分

21、析、电量分析等提供可靠的数字依据。中央级中央级售电终端售电终端地区级地区级售电终端售电终端地区级地区级售电终端售电终端售电管理系统计算机网络售电管理系统计算机网络中国矿业大学智能电器与微机保护研究室6.6 自动抄表技术自动抄表技术l一一. 本地自动抄表技术本地自动抄表技术l采用携带方便、操作简单可靠的抄表微机来自动完采用携带方便、操作简单可靠的抄表微机来自动完成抄表编程工作。成抄表编程工作。l实现方法：实现方法：以红外线作通信媒体，将某一区域内电以红外线作通信媒体，将某一区域内电能表的各项数据集，传输到抄表集中器，再用便携能表的各项数据集，传输到抄表集中器，再用便携式掌上电脑将数据抄回。式掌上

22、电脑将数据抄回。l掌上电脑功能：掌上电脑功能：实现仪表数据的现场记录、现场设实现仪表数据的现场记录、现场设置智能仪表特定参数或原始数据、与中心站计算机置智能仪表特定参数或原始数据、与中心站计算机系统通信上传采集数据；可配微型打印机，直接打系统通信上传采集数据；可配微型打印机，直接打印收费通知单。印收费通知单。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室二二. 远程自动抄表技术远程自动抄表技术(Automatic Meter Reading, AMR)l特点：特点：利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配电线载波等通信联系，将电能表数据自动传输到计电线载波等通信联系

23、，将电能表数据自动传输到计算机电能计费管理中心进行处理。算机电能计费管理中心进行处理。l优点：优点：不需现场人员；提高抄表的准确性、及时性；不需现场人员；提高抄表的准确性、及时性；杜绝少抄、误抄、漏抄等问题。杜绝少抄、误抄、漏抄等问题。l实现方法：实现方法：在普通电能表内加装自动抄表单元。在普通电能表内加装自动抄表单元。l1. 远程自动抄表技术的发展远程自动抄表技术的发展l远程自动抄表电量计费系统：集中式远程自动抄表电量计费系统：集中式分布式分布式网网络式络式开放式。开放式。l电能表数据采集：集中式脉冲处理方式电能表数据采集：集中式脉冲处理方式分布式直分布式直接传送方式接传送方式。中国矿业大学

24、智能电器与微机保护研究室1) 分布式直接传送式电能表特点分布式直接传送式电能表特点（1）数据采集中心与多功能电表之间直接数据数据采集中心与多功能电表之间直接数据通信；通信；（2）可实现）可实现多种通信方式；多种通信方式；（3）电能表具有采集、储存、处理数据等功能，电能表具有采集、储存、处理数据等功能，电能表间可互为备用；电能表间可互为备用；（4）可对电能表预先编程，定时或事件发生时可对电能表预先编程，定时或事件发生时主动上报电能表本身状态信息。主动上报电能表本身状态信息。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2) 集中式脉冲处理式电能表特集中式脉冲处理式电能表特点点（1）电能表以脉冲计数方式输出

25、电量，不具备电能表以脉冲计数方式输出电量，不具备数字传输能力；数字传输能力；（2）可靠性差，远程运输需中间设备；可靠性差，远程运输需中间设备；（3）电能表的数据下载、报警、信息上报等功电能表的数据下载、报警、信息上报等功能较难实现；能较难实现；（4）新型智能电能表在该方式下无法有效发挥新型智能电能表在该方式下无法有效发挥其功能；其功能；（5）抗干扰性差。抗干扰性差。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2远程自动抄表系统的组成远程自动抄表系统的组成l组成：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、组成：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机、中央信息处理机。抄表交换机、中央信息处理机。l1

26、）电能表电能表l脉冲型：脉冲型：分电压型分电压型(传输距离近，三线传输方式传输距离近，三线传输方式)、电流型电流型(传输距离远，两线传输方式传输距离远，两线传输方式)。l智能型：智能型：分分RS-485通信通信接口型、低压配电线载波接口型、低压配电线载波通信接口型。通信接口型。l2）抄表集中器抄表集中器l将电能表数据集中后，通过电力载波或其它通信将电能表数据集中后，通过电力载波或其它通信方式上传。方式上传。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室l3）抄表交换机抄表交换机l收集抄表集中器的数据，然后通过公用电话收集抄表集中器的数据，然后通过公用电话网或其他方式上传到计费中心计算机网络。网或其他方式

27、上传到计费中心计算机网络。l4）中央信息处理机中央信息处理机l整个远程自动抄表系统的管理层设备，可由整个远程自动抄表系统的管理层设备，可由单台计算机或计算机局域网配合相应的抄表单台计算机或计算机局域网配合相应的抄表软件构成。软件构成。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3. 自动抄表系统的远程传输通道自动抄表系统的远程传输通道l远传通道方式：远传通道方式：l1）电能表到抄表集中器、抄表集中器到）电能表到抄表集中器、抄表集中器到抄表交换机间：抄表交换机间：RS485、低压配电线载低压配电线载波等。波等。l2）抄表交换机到电能计费中心计算机系）抄表交换机到电能计费中心计算机系统间统间：电话线、无线

28、电台方式。：电话线、无线电台方式。l具有负荷控制装置时，可利用集中式负荷具有负荷控制装置时，可利用集中式负荷控制系统定时集中抄表，但应用有一定局控制系统定时集中抄表，但应用有一定局限性。限性。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室基于四级网络远程抄表系统基于四级网络远程抄表系统远程抄表计算机系统1号变台抄表交换机公用电话网集中抄表器2号变台抄表交换机3号变台抄表交换机低压配电线载波低压配电线载波低压配电线载波集中抄表器RS485智能电度表脉冲电度表中国矿业大学智能电器与微机保护研究室基于三级网络远程自动抄表系统基于三级网络远程自动抄表系统远程抄表计算机系统集中器/交换机公用电话网集中器/交换机集

29、中器/交换机RS-485低压配电线载波智能电度表智能电度表脉冲电度表中国矿业大学智能电器与微机保护研究室基于无线电台的远程自动抄表系统基于无线电台的远程自动抄表系统远 程 抄 表 计 算 机 系 统集 中 器 抄 表 器低 压 配 电 线 载 波主 数 传 电 台1号 变 数 传 电 台3号 变 数 传 电 台2号 变 数 传 电 台集 中 器 抄 表 器低 压 配 电 线 载 波低 压 配 电 线 载 波RS-485智 能 电 度 表RS-485智 能 电 度 表集 中 器 抄 表 器集 中 器 抄 表 器RS-485智 能 电 度 表RS-485智 能 电 度 表中国矿业大学智能电器与微机

30、保护研究室实现防窃电功能的远程抄表系统实现防窃电功能的远程抄表系统中国矿业大学智能电器与微机保护研究室课题作业课题作业 l简述配电简述配电SCADASCADA系统的主要功能。系统的主要功能。l抄表计费的方式有哪些？抄表计费的方式有哪些？l电子式电能表种类可分为哪三种？简电子式电能表种类可分为哪三种？简述其工作原理。述其工作原理。l简述远程自动抄表技术的优点和系统简述远程自动抄表技术的优点和系统组成。组成。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室第第7 7章章 负荷控制和管理系统负荷控制和管理系统l负荷管理目标负荷管理目标：通过削峰填谷使负荷曲：通过削峰填谷使负荷曲线尽可能变得平坦；实现计划用电、节

31、线尽可能变得平坦；实现计划用电、节约用电、安全用电。约用电、安全用电。l电力负荷控制电力负荷控制( (Load Control)Load Control)：对用户对用户的用电负荷进行控制的技术措施。的用电负荷进行控制的技术措施。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.1 7.1 负荷控制系统的概念和类型负荷控制系统的概念和类型l1. 负荷控制系统种类负荷控制系统种类1 1）音频电力负荷控制：音频电力负荷控制：利用高低压配电线传输音频利用高低压配电线传输音频控制信号，实现电力负荷控制。控制信号，实现电力负荷控制。2 2）无线电电力负荷控制：无线电电力负荷控制：利用无线电信道传输控制利用无线电信道

32、传输控制信号，实现电力负荷控制。信号，实现电力负荷控制。3 3）配电线载波电力负荷控制：配电线载波电力负荷控制：利用配电线传输载波利用配电线传输载波控制信号，实现电力负荷控制。控制信号，实现电力负荷控制。4 4）工频电力负荷控制：工频电力负荷控制：利用输电线传输工频电压的利用输电线传输工频电压的控制信号，实现电力负荷控制。控制信号，实现电力负荷控制。5）混合负荷控制：混合负荷控制：利用音频、载波等两种以上控制利用音频、载波等两种以上控制方式，实现电力负荷控制。方式，实现电力负荷控制。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2. 2. 负荷控制系统组成负荷控制系统组成l组成：组成：负荷控制中心（主控

33、站）、负荷控制终端负荷控制中心（主控站）、负荷控制终端（被控端，在用户端，受电力负荷控制中心监视（被控端，在用户端，受电力负荷控制中心监视和控制）。和控制）。l负荷控制终端分类：负荷控制终端分类：单向终端、双向终端。单向终端、双向终端。l单向终端：单向终端：包括遥控开关、遥控定量器，只能接包括遥控开关、遥控定量器，只能接收负荷控制中心的遥控命令。收负荷控制中心的遥控命令。l双向终端：双向终端：包括双向控制终端、双向三遥控制终包括双向控制终端、双向三遥控制终端，可与负荷控制中心进行双向数据传输、实现端，可与负荷控制中心进行双向数据传输、实现当地控制。当地控制。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室

34、一种典型的双向控制终端一种典型的双向控制终端中国矿业大学智能电器与微机保护研究室典型双向控制终端的智能部分典型双向控制终端的智能部分中国矿业大学智能电器与微机保护研究室典型双向三遥终端组成框图典型双向三遥终端组成框图中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3. 3. 负荷控制方式负荷控制方式(1)(1)l1）降压减负荷）降压减负荷l根据根据P=U2/R，电压的变化对负荷影响较大，若电压电压的变化对负荷影响较大，若电压降低降低5%，负荷将减少近，负荷将减少近10%；l电网电压允许在电网电压允许在10%额定范围内变化，可通过暂时额定范围内变化，可通过暂时降低线路电压减轻系统总负荷。降低线路电压减轻系统

35、总负荷。l可采用线路电压调整器可采用线路电压调整器VRC（Voltage Reduction Controller）接收控制中心命令调节分接头动作，一接收控制中心命令调节分接头动作，一般分般分5步调整：步调整：1.5%、3%、4.5%、6%、7.5%。l这种负荷控制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题，这种负荷控制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题，但投资较大。但投资较大。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3. 3. 负荷控制方式负荷控制方式(2)(2)l2）用户可控负荷周期控制）用户可控负荷周期控制l对用户可控负荷对用户可控负荷( (空调、热水器、储热系统、冷藏库、空调、热水器、储热系统、冷藏库

36、、冷热水泵等冷热水泵等) )灵活、有效的一负荷种控制方式。灵活、有效的一负荷种控制方式。l一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、谷三个不同时段的电能对负荷进行控制。此电能表要谷三个不同时段的电能对负荷进行控制。此电能表要求具双向通信功能。求具双向通信功能。l3）切除用户可控负荷）切除用户可控负荷l最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终端完成，通过简单的端完成，通过简单的“合闸合闸”、“分闸分闸”命令控制负命令控制负荷。荷。l根据电网实际情况，将三种负荷控制方式有机组合起根据电网实际情况，

37、将三种负荷控制方式有机组合起来，实现最佳负荷控制。来，实现最佳负荷控制。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.2 负荷控制系统的基本结构和功能负荷控制系统的基本结构和功能l1负荷控制系统的基本结构负荷控制系统的基本结构市（地）调度中心中小用户计划用电管理部门市(地)负荷控制中心县(区)负荷控制中心中小用户变电站大用户一般以市一般以市（地）为基（地）为基础构建负荷础构建负荷控制系统，控制系统，规模不大时，规模不大时，可省去县可省去县（区）负荷（区）负荷控制中心。控制中心。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2负荷控制系统的功能负荷控制系统的功能l1）负荷控制中心主控机的功能）负荷控制中心主控

38、机的功能l管理功能（负荷控制方案、报表打印）；管理功能（负荷控制方案、报表打印）；l负荷控制功能（各种控制命令发出）；负荷控制功能（各种控制命令发出）；l数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面刷新、告警、密码口令等）；刷新、告警、密码口令等）；l系统自诊断自复位功能；系统自诊断自复位功能；l遥信功能（与上级调度中心、负荷控制中心、计遥信功能（与上级调度中心、负荷控制中心、计算机网络通信）；算机网络通信）；l其它功能（调试时与终端的通话、配网中设备分其它功能（调试时与终端的通话、配网中设备分合操作与运行情况的监视）。合操作与运行情况的监视）。中国矿业

39、大学智能电器与微机保护研究室2 2）负荷控制终端的功能）负荷控制终端的功能 l根据根据负荷控制终端分类（单向终端、负荷控制终端分类（单向终端、双向终端）采用相应的功能。双向终端）采用相应的功能。l具体见表具体见表7 71 1。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.3 7.3 无线电负荷控制系统无线电负荷控制系统 典型典型无线无线电负电负荷控荷控制系制系统组统组成成中国矿业大学智能电器与微机保护研究室基于计算机局域网的负荷管理系统控制中心构成基于计算机局域网的负荷管理系统控制中心构成中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.4 7.4 音频、载波混合负荷控制系统音频、载波混合负荷控制系统中国矿业

40、大学智能电器与微机保护研究室7.5 7.5 配电网的负荷预报配电网的负荷预报l负荷预报对电网安全与经济运行意义重大。负荷预报对电网安全与经济运行意义重大。配电网负荷预报分类：配电网负荷预报分类：l1. 地区负荷预报：地区负荷预报：配电网一日至一周逐小时的配电网一日至一周逐小时的总负荷或某一区域的负荷预报，主要用于购电总负荷或某一区域的负荷预报，主要用于购电计划与供电计划。计划与供电计划。l2. 母线负荷预报：母线负荷预报：配电网总的或某一区域各负配电网总的或某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算或潮流计算。中国矿业大学智能电器与微

41、机保护研究室1. 1. 地区负荷预报地区负荷预报l地区负荷预报可针对整个配电网，也可针对某地区负荷预报可针对整个配电网，也可针对某些地区进行。些地区进行。l短期负荷预报：短期负荷预报：一般以日为周期，时间间隔为一般以日为周期，时间间隔为1h、0.5h或或10min，对每周对每周5天工作制，时间周天工作制，时间周期可定为期可定为1周，时间间隔可用不等间距（负荷快周，时间间隔可用不等间距（负荷快速变化时取小间距，平缓时取大间距）。速变化时取小间距，平缓时取大间距）。l预报的数学方法：预报的数学方法：最小二乘法（最常用）、线最小二乘法（最常用）、线性外推法、时间序列法、卡尔曼滤波法、人工性外推法、时

42、间序列法、卡尔曼滤波法、人工神经网络法、灰色理论等。神经网络法、灰色理论等。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷预报步骤负荷预报步骤l1）分析历史数据：分析历史数据：找出负荷变化规律，建立负荷找出负荷变化规律，建立负荷预报模型。预报模型。l2）建立线性变化模型：建立线性变化模型：将过去几日平均负荷曲线将过去几日平均负荷曲线按时序画在一张图上，按此曲线的延长段即可预报按时序画在一张图上，按此曲线的延长段即可预报次日平均负荷。次日平均负荷。l3）建立负荷周期变化模型：建立负荷周期变化模型：用一日平均负荷除以用一日平均负荷除以各时段负荷，得到过去几日的日负荷周期变化曲线；各时段负荷，得到过去几日

43、的日负荷周期变化曲线；取此曲线的各时段均值，即可得到次日负荷变化周取此曲线的各时段均值，即可得到次日负荷变化周期曲线。期曲线。l4）负荷预报：负荷预报：按线性模型预报次日负荷评价值，按线性模型预报次日负荷评价值，按周期变化模型预报次日负荷变化系数，两者相乘按周期变化模型预报次日负荷变化系数，两者相乘即可得到次日负荷预报值。即可得到次日负荷预报值。中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷预报举例（按负荷预报举例（按3天负荷数据为例）天负荷数据为例）a)日实日实时负荷时负荷曲线；曲线；b)日平日平均负荷均负荷曲线；曲线；c)日负日负荷周期荷周期变化曲变化曲线线中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（1）假设前假设前3天负荷资料：天负荷资料：lZ1,1 Z1,2 Z1.3 Z1,24 第第1日每小时负荷；日每小时负荷；lZ2,1 Z2,2 Z2,3 Z2,24 第第2日每小时负荷；日每小时负荷；lZ3,1 Z3,2 Z3,3 Z3,24 第第3日每小时负荷。日每小时负荷。l1）计算每天日负荷均值：计算每天日负荷均值：241,)3 ,2, 1( 241ttiiiZX2）将将3个日平均负荷个日平均负荷 Xi 拟合为直线，即：拟合为直线，即：1,2,3)(i biaXi中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（2）, 331313