傻瓜式终端助力智能电网(水木源华)

1、傻瓜式终端助力智能电网北京水木源华电气有限公司北京水木源华电气有限公司程干江程干江2011.12.202011.12.20定义定义:智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。坚强。保持供电能力，确保电力信息安全自愈。有实时在线分析预警和自恢复能力兼容。能多电源接入，能满足多样化需求经济。优化配置，降低损耗，提高利用率集成。集成和共享，标准化规范化精益化 优化。优化资产利用，降低投资维护成本智能电网的规划和建设规划试点阶段（ 2009-2010年）全面建设阶段（2011-2015年）引领提升阶段（

2、2016-2020年）“十二五”是智能电网的重要建设期，两网合计两网合计投资超过投资超过2 2万亿万亿，其中配网投资约占，其中配网投资约占40%40%智能配网智能配电主要包括：1、配电自动化配电自动化2、智能配电设备3、分布式电源和微网配电自动化主要包含变电站自动化变电站自动化馈线自动化馈线自动化 纯开关式馈线自动化(东芝技术) 重合器+控制器就地馈线自动化（美国重合器技术） 基于通讯技术的纵联式馈线自动化 基于主站依赖通讯的集中式馈线自动化（自动手动）配电管理自动化配电管理自动化 SCADA配电监控系统 GIS地理信息系统 PAS配电应用/DJM工作管理/TCM投诉及抢修 3.3. 反思、总

3、结反思、总结 1.1. 引进期、消化、吸收引进期、消化、吸收 2.2. 改造、创新、推广期改造、创新、推广期配电自动化的历史和现状 4.4. 大面积应用、收获期大面积应用、收获期 1. 国网公司正式大手笔投资第一期试点: 北京杭州银川厦门2. 国网公司正式大手笔投资第二期试点: 全国37个城市收获期到来的表现: :配网自动化的具体环节 主站系统主站系统 通讯系统通讯系统 终端单元终端单元 一次设备一次设备常见主站系统典型配置图常见通讯系统典型配置图有线或无线通信网络光端机 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两芯自愈环光纤通道( (运行通信协议运行通信协议

4、) ) 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 DTU DTU FTU/LTU 一种全新的可以适用于架空线路的配电线路自动化远方终端（Line Terminal Unit，简称LTU） 由配电线路自动化远方终端控制器、电子式互电子式互感器感器、户外单相变压器组成，具有三遥功能 一种不依赖于开关，对配电线路运行状态进行监测的解决方案，可监测线路主干、分支、末端的运行参数 可利用电子式互感器及柱上电动开关配合，实现智能

5、电网要求下的馈线自动化 采用零序基波及暂态波的综合判据进行单相接地故障判断LTU电力系统物联网信息终端电力系统物联网信息终端电力系统万用表电力系统万用表电力系统看门狗电力系统看门狗LTU 可分为一体式和单元式两种可分为一体式和单元式两种DTUn架空型架空型配电自动化-故障检测定位终端n电缆型电缆型常见配电网络结构及方案 单电源辐射网 双电源拉手环网接线 三电源拉手环网接线 多回路平行式接线（开闭所接线） 电缆系统接线单电源辐射网(东芝) S1S2S3S4S5功能：失压立即分、得电延时合（5秒）、合至故障闭锁S1后面故障：开关动作次数3，隔离故障时间6秒，恢复供电1/6S5后面故障：开关动作次数

6、19，隔离故障时间46秒，恢复供电5/6变电站出口要求：至少2次重合闸单电源辐射网(重合器) S1S2S3S4S5功能：网络纵差保护、依赖通讯S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电1/6S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6变电站出口要求：0.3秒延时单电源辐射网(看门狗) S1S2S3S4S5功能：无需网络, 用户侧保护速断S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6变电站出口要求：0.3秒延时双电源手拉手网络 分段分段分段分段联络三电源拉手网络 分段分段分段分段联络分段

7、分段联络联络电缆系统接线图变电站变电站配电室配电室配电室配电室一般故障处理策略 纯主站方式纯主站方式 这种方式对终端要求低,现场实现简单,但可靠性最差,主站或通讯一有问题就会瘫痪 主站主站+ +就地方式就地方式 这种方式可靠性好,主站或通讯一有问题就地方式立即会投入 纯就地方式纯就地方式 这种方式可靠性最好,但对终端要求最高,要求具有最高级的就地智能 F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1和S2失电延时100ms分闸，S3单侧失压延时5s合闸成功，S2得电延时2秒合闸成功，S1不整定负荷侧得电合闸功能，保持分闸状态，将故障隔离，转移供电结束。 F2故障点。S1速断保护动作跳闸，QF

8、1保护延时未到，自动返回。S2失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合到故障上再次跳闸并闭锁；同时S2检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。 F3故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护返回。S2失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合成功，启动短时5秒闭锁继电保护功能。S2得电延时2秒合闸到故障立即跳闸并闭锁，将故障隔离，此时S1短时闭锁了保护，不会动作，QF1保护返回, 同时S3检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），恢复供电结束。 一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略（无通信或通信故障） F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁

9、，S1失电延时100ms分闸，将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。 F2故障点。S1跳闸，QF1保护返回，（S1根据需要可以设置一次重合闸，重合闸不成功后分闸闭锁）；S2通过通信知道故障在自己的上方，自动分闸闭锁，隔离故障，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。 F3故障点。通过信息交互，已知故障点在S2下方，S2跳闸，将故障隔离，QF1、S1保护返回，S3通过通信知道故障在自己的上方，中止“失压延时合闸”功能，不再合闸转移供电，恢复供电结束。 一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略（有光纤通信） 我公司的网络重构策略1. 无需通讯2. 不依赖主站3. 变电站

10、出口无需更改配置无需多次重合闸4. 各开关无需多次开合冲击5. 实施简单6. 是目前唯一不用主站通讯,却100%能可靠实现网络重构的就地智能方案分段1分段2分段联络网络重构网络重构: :1.1.站出口保护整定站出口保护整定0.30.3秒；秒；分段分段1 1左侧装左侧装PTPT整定整定失压立即分失压立即分 得得电延时合电延时合 合至故障分闸闭锁合至故障分闸闭锁；分段；分段2 2右侧装右侧装PTPT整定整定失压立即失压立即分分 得电延时合得电延时合 合至故障分闸闭锁合至故障分闸闭锁；联络联络开关整定开关整定保护保护0 0秒秒重合闸重合闸1S1S、并设定失压、并设定失压5S5S延时合闸和合至故障分闸

11、闭锁延时合闸和合至故障分闸闭锁2.2.F1F1故障时：站出口故障时：站出口0.30.3秒跳闸、分段秒跳闸、分段1 1失压分闸失压分闸隔离故障、分隔离故障、分段段2 2失压分闸失压分闸联络开关联络开关延时合闸延时合闸、分段、分段2 2得电延时合得电延时合恢复供电恢复供电3.3.F2F2故障时：站出口跳闸、分段故障时：站出口跳闸、分段1 1失压分闸、失压分闸、站出口重合闸、站出口重合闸、分段分段1 1得电延时合得电延时合 合至故障分闸闭锁；合至故障分闸闭锁；分段分段2 2失压分闸失压分闸 联联络开关络开关延时合闸延时合闸、分段、分段2 2得电延时合得电延时合 合至故障分闸闭锁合至故障分闸闭锁隔离隔

12、离故障；联络开关故障；联络开关保护保护0 0秒跳然后重合闸成功秒跳然后重合闸成功恢复供电恢复供电F1F2F3分段1分段2分段联络网络重构网络重构: :4.4.F3F3故障时：站出口跳闸、分段故障时：站出口跳闸、分段11分段分段2 2失压分闸失压分闸、站出口重、站出口重合闸、分段合闸、分段1 1得电延时合得电延时合恢复供电；联络开关失恢复供电；联络开关失压延时合闸压延时合闸 合至故障分闸闭锁合至故障分闸闭锁隔离故障隔离故障优点：无需通讯、无需主站；变电站出口无需更改配置无需多优点：无需通讯、无需主站；变电站出口无需更改配置无需多次重合闸；各开关无需多次开合冲击；实施简单，是目前唯次重合闸；各开关

13、无需多次开合冲击；实施简单，是目前唯一不用通讯一不用通讯100%100%可靠实现网络重构的就地智能方案可靠实现网络重构的就地智能方案F1F2F3配电自动化的常见问题 管理问题 通讯问题 环境问题 电子技术问题 安装调试问题安装调试问题 维护问题维护问题 发展更新问题解决安装调试维护问题安装调试维护问题的方法 上配电自动化的新内涵-傻瓜式故障定位系统 投资小投资小 不停电安装不停电安装实施实施 易学易会易学易会 傻瓜式安装调试傻瓜式安装调试 上配电自动化的新终端-傻瓜式配电终端 可靠性高可靠性高 功能齐全功能齐全 易学易会易学易会 傻瓜式安装调试傻瓜式安装调试 大批量生产、检验、安装、调试、维护

14、的简单方便快捷性大批量生产、检验、安装、调试、维护的简单方便快捷性傻瓜式配电终端的特点 可靠性极高（除了抗干扰等各种性能可靠性高、还包括对误操作的兼容性） 功能齐全（包含可投退的保护、重合闸、网络重构功能） 易学易会（易学易会（通过简单几个拨码，终端能自动搞定复杂专业通过简单几个拨码，终端能自动搞定复杂专业的标定、功能逻辑验证、上行通讯验证、下行通讯验证、输入的标定、功能逻辑验证、上行通讯验证、下行通讯验证、输入输出验证输出验证 ） 傻瓜式安装调试 满足大批量生产、检验、安装、调试、维护的简单方便快捷，使配电自动化在全国的推广普及快速实施成为可能傻瓜式故障定位的特点 投资小（故障定位系统可以不

15、上昂贵的主站系统、不装开关，且对通讯的实时性要求不高，所以投资可以很小） 不停电安装实施（由于不装设开关等一次设备，故障定位终端可用绝缘杆带电安装，使得安装实施灵活方便，随时可上） 易学易会（易学易会（普通工人培训普通工人培训3030分钟即可学会使用，能上岗爬分钟即可学会使用，能上岗爬竿安装，是实现配电自动化最快捷的一种方式竿安装，是实现配电自动化最快捷的一种方式 ） 傻瓜式安装调试（除了终端，通讯主机也不需要调试，装上即可使用）1、普通故障指示器： - 架空型、电缆型、面板型等； - 依靠LED或者颜色显示窗口实现故障指示，辅助人工进行故障查找； - 自动化程度低。2、带通信功能故障指示器： - 也称作故障在线定位系统，有一遥和二遥两种； - 可分为无信号源和信号源两大类； - 可分为电缆型、架空型 - 自动进行短路和接地故障诊断和定位。傻瓜式故障定位系统架空型安装示意图架空型安装示意图傻瓜式故障定位系统n电缆型安装示意图电缆型安装示意图傻瓜式故障定位系统n架空型故障监测终端装置架空型故障监测终端装置 - 综合法检测短路接地故障 - 采集负荷电流及故障电流 - 具有无线射频通信功能 - 太阳能、感应取电、电池后备综合供电方式 - GSM/GPRS方式上传，可加无线中继傻瓜式故障定位系统n 电缆型故障监测终端装置