配网自动化技术

配网自动化技术课程：变电站综合自动化与集中控制国家级供用电技术专业教学资源库授课教师高爱云目录1配电自动化技术的研究和开发现状2配电自动化技术的发展趋势3配电自动化技术的研究规划4配电自动化在智能电网中的作用国家级供用电技术专业教学资源库1配电自动化技术的研究和开发现状配电自动化系统（DA）以馈线自动化（FA）为主的实时应用系统。国内第一轮配电自动化绝大多数试点项目都属于这类系统。国内配电自动化系统的三种类型调/配一体化系统将调度自动化和配电自动化合为一体的实时应用系统。最近几年各级供电企业的配电调度得到较多的应用，有较好的实用性。配电管理系统（DMS）实时应用和管理应用相结合，面向供电企业所辖的整个配电网的自动化及管理系统。工业发达国家的配电自动化项目基本属于这类系统。国内大中型供电企业已开始应用。1配电自动化技术的研究和开发现状调配一体化系统国网公司农电部重点科技项目——县级电网调/配/集控/GIS一体化系统（OPEN2000D），2006年获省部级科技进步二等奖，现已在中小型供电企业得到较广泛的推广使用。配调自动化（D-SCADA）统一的基本系统平台配电自动化（DA）变电站集控（SCC）AM/FM/GIS可做到：调/配一体化；调/配/集控一体化；调/配/集控/GIS一体化1配电自动化技术的研究和开发现状配电自动化管理系统（DMS）新一代配电网自动化管理系统（OPEN-3200），获2007年国网公司科技进步一等奖和中国电力科学进步二等奖。在世行贷款项目——南京城区配电调度自动化项目中首先实施，现已在几个省会城市或大中城市得到应用。DMS=DSCADA+DA+DPAS+DWM其中：DWM=AM/FM/GIS+OMSOMS（停电管理系统）=TCM（故障报修管理）+SWITCHING（操作票和工作票管理）+WFM（现场工作管理）+MOBILE-COMPUTING（移动作业管理）1配电自动化技术的研究和开发现状基于主站的自愈控制技术四步自愈法：自愈控制系统将配电网的运行状态定义为紧急状态、恢复状态、异常状态、警戒状态和安全状态。四步自愈法的核心是：根据城市电网所处的运行状态，通过一定的控制策略实施相应的控制，使配电网从当前运行状态向一种更好的运行状态转移。1配电自动化技术的研究和开发现状馈线自动化的实现方式1.电压型就地控制馈线自动化采用就地、集中两种方式实现。其中，支线、幅射供电线路采用就地控制方式，局部范围内实现快速控制。配电主干环路采用集中控制的方式，通过主站系统协调，借助通信信息传输来实现控制；2.电流型集中控制3.光纤快速差动型(就地或集中)1配电自动化技术的研究和开发现状配电自动化的通信方式配电通信系统目前采用多种通信技术组合，包括光纤专网、无线专网、无线公网、中压配电线载波等。配电通信系统一般可以分为两个层次，分别为配电主站到配电子站（配电汇接站）通信网络，配电子站（配电汇接站）到配电终端设备的通信网络。其中，配电主站和配电子站（汇接站）的通信一般利用现有骨干光纤通信网；配电子站（汇接站）到配电终端的通信网络，一般采用光纤、载波、无线等，因地制宜。1配电自动化技术的研究和开发现状几种通信方式的比较通信电缆（双绞线）光纤通信无线电力线载波GPRS传输速率1Mpbs几个Gpbs几个Kpbs几个Kpbs115kpbs传输距离几个km适合长距离通信几个km几个km,可中继在GPRS网内不受限制可靠性可靠性：高噪音影响：小可靠性：高噪音影响：无可靠性：中等天气有些影响，也受其他因素影响相线耦合干扰大，可靠性：低利用电缆屏蔽层通信干扰小，可靠性：中等可靠性：中等同时通信数量过大时通信质量下降。成本便宜稍微贵些便宜较为便宜运行费用与数据量相关安装及维护不方便，涉及路面开挖、移杆等麻烦不方便，涉及路面开挖、移杆等麻烦方便较为方便，涉及耦合设备安装方便评价适宜于站内通信适合配电主干通信或新建线路预先埋设城市建筑影响较大，适宜于郊区和农村适合城市电缆供电系统适合不带控制的配电监测系统1配电自动化技术的研究和开发现状前阶段配电自动化应用存在的问题对配网自动化的认识和定位不清楚，应用主体不明确，导致后期的应用没有具体的受益者。对配电自动化系统缺乏统一细致的规划，存在“盲人摸象”的现象，提不出完整而准确的需求。简单地将馈线自动化等同于配电自动化，只关注于局部区域的馈线自动化试点而没有立足对整个配电网实现科学管理，导致投入产出比很不明显。容易套用调度自动化的建设思路，过分强调实时应用，而没有针对配电信息量大面广的特点，忽视了对其它系统的相关数据利用和整合，造成配电系统的信息缺口很大，模型不完整，后期的应用无法实用化。GIS在配电建模上缺乏深入的研究，只满足了静态应用（即图资管理）而不能满足动态应用（如实时应用和分析计算）。123451配电自动化技术的研究和开发现状前阶段配电自动化应用存在的问题配电网架比较薄弱，一次设备存在缺陷，配电自动化应用基础不牢固。配电终端的稳定性、可控性、可维护性不够，尤其是抗恶劣环境和装置电源的性能有待提高。针对配电的通信技术不够成熟，通信手段和方式应用不恰当。配电自动相应的技术政策、标准、规范等出台很少，满足不了应用的需要，企业缺乏有强有力的部署和协调。配电自动化涉及供电企业内部的生产管理环节较多，因此存在管理体制对自动化系统的不适应，或者说是自动化系统对不同的管理体制的适应性不强。造成工作职责界定不清楚，运行管理工作跟不上，系统应用和数据维护工作很薄弱。678910目录1配电自动化技术的研究和开发现状2配电自动化技术的发展趋势3配电自动化技术的研究规划4配电自动化在智能电网中的作用国家级供用电技术专业教学资源库2配电自动化技术的发展趋势配电自动化系统的信息来源实时信息：EMS、DSCADA、DA、PLMS……准实时信息：客户报修电话（TCM）、外勤巡视汇报（MC）非实时信息：基础资料（电网模型、设备信息、客户信息、人员信息）、停电计划、操作票、气象数据等

SCADA配电调度外勤巡视配电数据库操作票客户报修工作计划排除故障恢复送电事故处理

DA（FA,SA）正常操作AM/FM/GIS2配电自动化技术的发展趋势配电自动化系统的信息流程客户来电接线员/自动电话系统故障分析系统报警/事件数据库抢修或生产任务派遣现场工作人员配电调度员故障数据库配电管理系统（DMS）能量管理系统EMS工作计划多媒体显示系统配电图形数据库用户信息数据库配电生产管理D-PMS统计报表客服CIS系统

AM/FM/GIS-电网模型负荷管理系统LMS操作票2配电自动化技术的发展趋势IEC61968标准和系统集成IEC61968（DL/T1080）标准为电力企业内部各应用系统间的信息共享提供了接口规范和实现机制。运用信息交换总线（IEB）可将若干个相对独立的、相互平行的应用系统/模块（信息孤岛）以松耦合机制整合起来，组成一个既各自独立又相互关联的高效应用体系。使其为配电的管理服务，也为后续的综合分析、辅助决策等高端应用创造必备的条件。2配电自动化技术的发展趋势配电系统接口方式的变革调度自动化系统EMS负荷管理系统PLMS配变监测系统DTM配电自动化系统DSCADA/DA故障报修系统

TCM营销管理系统CIS生产管理系统PMIS地理信息系统AM/FM/GIS调度自动化系统EMS负荷管理系统PLMS配变监测系统DTM配电自动化系统DSCADA/DA故障保修系统TCM用电营销系统CIS生产管理系统PMIS地理信息系统AM/FM/GIS信息交换总线IEB遵循61968标准的方式原先的接口方式目录1配电自动化技术的研究和开发现状2配电自动化技术的发展趋势3配电自动化技术的研究规划4配电自动化在智能电网中的作用国家级供用电技术专业教学资源库3配电自动化技术的研究规划构建配电自动化系统的原则和目标以覆盖全部配电设备为基本考虑以信息资源综合利用为重要手段以配电调度/生产指挥为应用主体以提高配电管理水平为主要目的12343配电自动化技术的研究规划配电自动化系统的五种建设模式1）系统简介简易型配电自动化系统是基于就地检测和控制技术的一种系统。它采用故障指示器获取配电线路上的故障信息，由人工现场巡视故障指示器翻牌信号获得故障定位，也可利用GSM等无线通信方式将故障指示信号上传到相关的主站，由主站来判断故障区段；在一次设备具备条件的情况下，采用重合器或配电自动开关，通过开关之间的时序配合就地实现故障的隔离和恢复供电。简易型2）主要特点可不需要通信系统和主站而独立工作，结构简单，成本低、易于实施。3）适用范围适用于农村单辐射配电线路和城市中无专门通信条件区域的配电线路。3配电自动化技术的研究规划配电自动化系统的五种建设模式1）系统简介实用型配电自动化系统是利用多种通信手段（如光纤、载波、无线公网/专网等），以两遥（遥信、遥测）为主，并具备简单遥控功能的实时监测系统。它的主站具备基本的SCADA功能，对配电线路、开闭所、环网柜等的开关、断路器以及重要的配变等实现数据采集和监测，对部分具备条件的一次设备可实行遥控。根据配电终端数量或通信方式的需要，该系统可以增加配电子站（或通信汇接站）。在一些没有条件或没有必要实时监测的线路，依然可以采用简易型的配电自动化模式。该系统既可以是独立的配电监控系统，在有配调机构情况下也可做成调度和配电监控一体化的系统。实用型2）主要特点结构比较简单、以监测为主、具备简单的控制功能，对通信系统要求不高，投资比较节约、实用性强。它主要为配电运行管理部门和配网调度服务。3）适用范围适用于中等规模配电网且已设立或准备设立配网调度机构的供电企业。3配电自动化技术的研究规划配电自动化系统的五种建设模式1）系统简介标准型配电自动化系统是在实用型的基础上增加基于主站控制的馈线自动化功能（即FA：故障定位、隔离、恢复非故障区供电），有条件区域还可实现网络重构。它对通信系统要求较高，一般需要采用光纤通信，它还需要比较完善的配电一次网架且相关的配电设备具备电动操作机构和受控功能。该类型系统的主站具备完整的SCADA功能和FA功能，当配电线路发生故障时，通过主站和终端的配合实现故障区段的快速切除与自动恢复供电。它与上级调度自动化系统和配电GIS应用系统的实现互连，具备完整的配网模型和丰富的配电数据，因此可以支持基于全网拓扑的配电应用功能。它主要为配网调度服务，同时兼顾配电生产和运行管理部门的应用。标准型2）主要特点系统结构完整、自动化程度较高，成本较高3）适用范围适用于多电源、多分段的城市配网自动化建设，其中馈线自动化建议在新区或电缆化程度较高的区域里实施。3配电自动化技术的研究规划配电自动化系统的五种建设模式1）系统简介集成型是在标准型的基础上扩展配电管理功能和综合应用功能，通过基于IEC61968标准的信息集成总线实现与各类相关实时系统和管理系统（如：生产管理系统、营销管理系统以及ERP系统）的接口，并具有配电网的高级应用分析软件功能。集成型2）主要特点系统结构完整、自动化程度高、管理功能完善、运行方式灵活，投资较大。3）适用范围适用于大中型城市较大规模、结构复杂的配网自动化建设；供电企业内部各类相关系统已经建立且应用比较成熟。3配电自动化技术的研究规划配电自动化系统的五种建设模式1）系统简介智能型是在集成型配电自动化系统基础上扩展对于分布式电源、微网以及储能装置等设备的接入功能，实现智能自愈的馈线自动化功能以及与智能用电系统的互动功能，并具有与输电网的协同调度功能，以及多能源互补的智能能量管理网分析软件功能。智能型2）主要特点系统结构完整、功能完善、智能化程度高、运行方式灵活，管理相对复杂、投资大，建成后综合效益好3）适用范围适用于配电一次网架结构完善、已完成集成型配电自动化系统建设的供电企业，且已开展分布式电源或微电网及储能建设、智能化用电营销系统建设等。目录1配电自动化技术的研究和开发现状2配电自动化技术的发展趋势3配电自动化技术的研究规划4配电自动化在智能电网中的作用国家级供用电技术专业教学资源库4配电自动化在智能电网中的作用智能电网和配电自动化的关系配电自动化是智能电网的重要基础之一，需要通过配电自动化系统采集尽可能多的配电信息，并向下延伸到低