配电网自动化概述

1、第一章概述，第一章概述，1.1配电网介绍1.2配电网自动化概述1.3配电网自动化系统配置和功能1.4配电网自动化目的1.5配电网自动化开发1.6配电网自动化实施的难点，定义：在各级电压的电网中连接发电厂、变电站和电力用户的一个发展、传输、变电站、配电和电力系统。功能：通过发电装置将自然界的初级能量转换为电力，然后通过输电、变电和配电将电力供应给用户，1.1电力系统、发电、输电、变电站、配电、电力使用、发电机、增压变压器、高压输电、输电、区域变电站、中低压配电、中低压配电、电力使用。26kv/.750 kv，用户110kV/35kV/20kV/10kV/0.4kV工厂是使用电力约50%以上的主要

2、家具，地区电网.220 kv，传输，区域变电站，区域电网.110 kv，发电公司，中国华能集团公司，中国大唐集团公司，中国华电集团公司，中国电力投资集团公司，电网公司，国家电网公司，中国南方电网公司，广东，广西，云南，贵州、将电网连接到用户，起到配电作用的电网，1。深入市中心和居民密集的地方2。输电网相对较少的距离3。供电容量，用户特性，可靠性要求千差万别，图，电压等级？电源区功能？配电网，裸丝木杆3。架空线路，绝缘线钢筋混凝土杆3。地下电缆、配电网简介、中性点接地方式是电力系统的广泛相关领域，与电力系统运行、电力设备绝缘、继电保护选择设置、电源可靠性等有关的研究和分析问题具有重要意义。目前，

3、我国中性点接地大体是500kv全接地220kv系统直接接地110kv系统直接接地(变电站同一系统内有未接地的变压器)35kv系统消弧线圈接地(或未接地)10kv系统(6KV)未接地或消弧线圈接地、电阻或电抗接地。直接接地380/220v系统。各种中性点接地方式及系统故障特性？(1)中性点直接接地：发生单相接地故障时，故障相位电流可能很大，电压可能降到0，非现场相对电压上升，大故障电流可能损坏设备。(2)通过电抗接地的中性点：单相接地出现故障时，电感故障电流可以补偿系统本身的电容电流，从而减少故障电流并提高断路器功能。(3)通过低电阻接地方式的中性点：单相接地故障时短路电流高，接地电位高，对电气

4、设备的影响类似于直接接地方式。(4)中性点不接地方式：该方法在故障点不会产生大短路电流，故障中流动的只有系统对接地电容电流。弱场相对接地电位上升到线路电压，通过这种方式，单相接地可以运行2小时。(5)中性点经消弧线圈接地。这类似于中性点的电抗接地。一般配电网布线方法：(a)树网；(b)辐射网络；(c)同一变电站的两个馈线“手柄”；(d)其他变电站2馈线手把手；(e) 2馈线“手柄”加分段开关；(f)环形机柜布线；(g)网络格式布线。配电网络布线的优缺点和应用实例(1)树和辐射电缆优点：简单布线，实用、低投资，短建设周期。缺点：低电源可靠性导致线路或交换机故障时整个线路断电。树状网络适用于城市普

5、通负荷的供电和农村用户的供电。要减少事故和维护中的停电范围，可以在主干线道路上安装分段开关，将干线分段，以减少事故和维护中的影响范围。或者，在单独的分支线路上安装分支交换机，以避免在分支故障和维护时影响主和其他分支线路。对于辐射线路，如果线路出现故障或需要接受服务，则该线路的负载将中断。因此，仅适用于城市普通用户的电源可以使用双电路电源提高电源的可靠性。(2)“手柄”电源线。近年来，我国电网广泛采用的供电方式之一是将放射性接线改造为双供电，从中间用联络开关连接两个电路。正常运行时，可以打开联系开关，减少短路电流和可能发生的循环等，如果电线失去一端的电源，可以关闭联系开关，为在另一端电源上丢失电

6、源线的道路上的柱提供变压器和高压用户的电源。优点：可靠性比较高，投资不高。(3)双回路t形接线一个是单电源双回路t形接线，另一个是双电源双回路t形接线。为了提高电源的可靠性，双电路t对树和辐射布线进行了改进，即使是单电源，也可以将双电路视为双电源，以便使用中电压10kV线路在同一条线上安装双电路。冗馀电源进一步提高了电源的可靠性。并发操作方式也可以根据需要灵活，但是如果发生线路故障或电源丢失，要确保用户电源保持不变，必须考虑在正常操作时线路和配电变压器仍有足够的备用容量。在变电站或配电站上安装备用电源自动开关设备。(3)双回路t形接线、(4)圆形接线。每个街区沿着街道将中压电缆连接到沿着每座大

7、厦的地下环路，正常情况下，开环(开环)运行，一个电源或电缆线路发生故障，整个城网将逐块形成一个小环形网。我国各城市新工业园、新住宅小区的电力网也倾向于采用环线网构成的环线布线方式。如果满足相同的电源可靠性，则具有比双电路电源更经济的优势。对于环形布线，可以使用电缆或顶面线。机柜可以在用户内部或室外机柜内部开关设备上使用负荷开关，也可以选择断路器。(4)圆形接线。(5) 46网线。接线如图2-2所示。这种布线方式具有相当的技术经济优势，结合实际情况，在国内也可以采用。，2020/6/25，配电网布线方式：2020/6/25，配电网布线方式：2020/6/25高压变电站失去电路进线或电源变压器组时

8、，必须保证向下分级电网供电。高压配电网络中，架空线路、电缆或变电站中一组降压变压器发生故障：正常情况下，除故障段外，不允许断电，电压过低，设备不允许过载。计划内停机时，又发生故障，允许部分停电，但必须在规定的时间内恢复电源。低压电网中变压器或电网发生故障时，允许部分停电，但必须在规定的时间内将良好的区段切换到相邻电网以供电。1.3配电网自动化概述，定义：配电网自动化利用现代计算机技术、自动控制技术、数据通信、数据存储、信息管理技术整合配电网实时运营、电网结构、设备、用户和地理图形等信息，构成完整的自动化系统，实现配电网运营监控和管理的自动化，信息化。内容：详细说明：能源管理系统(EMS : e

9、nergy management system):传输网络监控、控制和管理配电管理系统(DMS : distribution management system)配电自动化系统(DAS):远程实时监控、调整和操作配电设备的自动化系统。包括：(1)配电网数据收集和监控：(2)需求侧管理：(3)配电网地理信息系统、配电网自动化系统的配置，系统的配电网是整个配电网自动化系统的监控、管理中心。配电主节点通过基于IEC 61968的信息交换总线或统一数据平台和，具有三种基本功能：安全监控功能、控制功能和保护功能。1)安全监控功能是通过收集配电网络的状态量、模拟(如电压、电流、电源等)和电能来监控配电网络

10、运行状态的功能。2)控制功能表示如有必要，远程控制开关的闭路或跳闸和无功补偿、负载平衡、电容器的投入或切断以提高电压质量。3)保护意味着检测和确定故障段，隔离故障段，然后恢复正常段的电源。(1)配电网络数据收集和监控、配电网络数据收集和监控系统：收集安装在每个配电设备上的配电终端单元报告的实时数据，调度程序通常可以在控制中心远程控制现场设备，包括数据收集、数据处理、远程监控、警报处理、数据管理和报告生成功能。SCADA包括四个组件：配电网络监控、开闭站和配电站自动化、馈线自动化、变压器监控和无功补偿。实现配电网自动化的目的，出现故障时：迅速发现故障区域和异常，隔离故障区域，优化故障区域用户电源

11、运行方式，提高配电质量，提高设备利用率，提高自动抄表计费，提高管理现代化提高电源可靠性，保证电源质量，1 .提高电源的可靠性，(1)减少故障影响范围，(2)减少处理事故的时间，(1)减少故障影响范围，图1-2环配电网络运行条件a)馈线故障c)隔离馈线故障，(2)减少处理事故的时间，以下是电力公司应用配电网自动化系统前后，对配电系统事故处理所需时间进行比较的统计结果的例子。2 .提高电源的经济性目前，可以通过多种方式减少配电网的线路损耗，包括重新配置配电网、安装补偿电容器、提高配电网的电压水平和更换电线。其中提高配电网的电压水平需要综合考虑，更换电线及安装补偿电容器需要投资。配电网自动化是用户实

12、时远程控制配电网交换机，实现网络重构和电容器投切管理，通过配电网重构和电容器投切管理，可以改善电网运行方式，减少网络损失，同时不显着增加投资。配电网重构的本质是优化现有网络结构，改善配电系统的潮流分布，理想情况是实现最优潮流分布，将配电系统的网络损耗降至最低。当然，通过配电网自动化收集电力用户信息，可以消除人工抄表引起的客观性和漏网现象，大大减少管理线路损失，可以及时检测电气盗窃，减少损失。3 .提高供电能力，配电网通常设计为最大负载。配电网的每个馈线都有不同类型的负荷，例如商业、民用和工业等负荷。这种负荷的日负荷曲线不同于变电站中变压器和各供给装置的最大负荷发生的时间，从而导致实际配电线路的

13、负荷分配不平衡，或在某些情况下出现非常不平衡，从而降低配电线路和设备的利用率，造成更多的线路损失。通过配电网优化控制，可以将过载或甚至过载的馈线的部分负载转移到轻负荷馈线。这种传输有效地提高了馈线的负载率，提高了配电网络的供电能力。，4 .降低劳动强度，提高管理水平和服务质量，配电网自动化还可以最大限度地介入用户的电能表调查、记录变压器运行状况监测、配电站负荷监测、断路器分离状态记录、无功补偿电容器输入或退出等人员，进行大量重复工作。通过配电网自动化，可以在配电站控制主开关。实现配电站和开小所无人值班。代替人的经验使用人工智能的更科学的决策报告、曲线、运营记录等；建立数据统计和处理流通网地理信

14、息系统；客户呼叫服务系统应用程序等。这些手段无疑降低了劳动强度，提高了管理水平和服务质量。1.3.1国内流通网自动化现状，(1)国内流通网自动化发展过程国内流通自动化从20世纪90年代开始，比国外发达国家落后了约20年。主要执行了两项工作。建立配电系统的实时监控系统，即在配电网络调度中心建立主站系统，在每个变电站、开闭站安装RTU，通过馈线远程终端、通信信道连接，实时监控功能。实施了多种类型的馈线自动化，以缩短线路故障后停电时间，快速恢复供电，提高供电可靠性。1.3配电网自动化开发，(2)国内配电网自动化的一般形式，(1)在10kV辐射线或树状线路上使用匹配设备、分流器实现馈线自动化。易于实现

15、，节约投资。但是用户要忍受多次一致的冲击，只能用于城市郊区或农村地区的流通网。(2)在10kV环形电缆分配网络中使用匹配设备，与环形机柜一起实现馈线自动化。通过将环形电缆分配网络配置为与美式盒子相结合的分布式环路机柜，可以替代建筑物集的分配站，从而节省占地空间。(3)在10kV环形电缆分配网络中使用环形机柜安装FTU和设置配电自动化系统是实现馈线自动化的另一种方法。(4)改造配电网络，形成多个环或“手牵手”线，使每个用户都有两个电源。然后，根据自动要求，将网络上的环形网络交换机或线路的拆分器转换为远程可控制负载交换机，每个交换机配置FTU，建立通信通道，并连接到配电自动化主系统。发生线路故障时

16、，主系统依靠FTU中的信息工作负载交换机恢复故障隔离和无故障段的电源。(5)对于可靠性要求较高的用户，将第三方案中央机柜的负载开关更改为断路器，并安装每个电路具有故障电流方向判别元件的简化差动保护装置。如果一个段发生故障，可以在毫秒的时间段内定位故障和隔离故障，以防止无故障段停电，并且不影响用户的电源。这需要在相邻FTU之间通过高速通信通道(例如光纤通道)进行数据通信，FTU除了常规功能外还需要保护。成本比较高。(1)国外配电自动化的三个发展过程，1.3.1国外配电网自动化发展，名词说明，远程终端单元(RTU):远程终端单元传输终端单元(TTU)33366步骤1:基于自动交换机设备相互协作的馈线自动化系统，由于主设备是匹配器和段，因此无需构建通信网络和配电主工作站，在出现故障的情况下通过自动交换机设备实现故障隔离和完全分段恢复电源。现阶段的配电网自动化技术由日本东芝公司的