智能配网自动化系统设计说明

智能配网自动化系统设计说明
智能配网自动化系统设计说明

智能配网自动化系统总体方案设计

摘要

目前,城市现有的配电网已经无法满足经济增长的需要,既不能适应分布式电源的大量接入,也不能满足人们对高供电可靠性的需求。因此,建设结构完善、技术领先、高效互动、灵活可靠的智能配电网是电网企业急需的战略部署。

本文依托某城市智能配电网建设改造工程,对城区智能配电网的规划和建设进行了系统地研究。本文通过分析核心区配电网的发展现状及存在的问题,有针对性地提出了核心区智能配电网的规划目标、建设与改造原则,重点从网架优化、设备改造、配网自动化系统、配网信息系统、配网通信系统、分布式电源接入等方面提出了配电网的具体方案设计。

关键词:智能电网,配电网,规划与建设,配网自动化系统

目录

摘要................................................................................................................................. I 第一章绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2选题背景与意义 (1)

1.3国外智能电网技术研究现状 (2)

1.4智能配电网的特征 (2)

1.5本文研究容 (3)

1.6本章容小结 (4)

第二章中心城区配电网现状分析 (4)

2.1 核心区配电网基本情况 (4)

2.2 网架和设备现状 (4)

2.2.1网架现状 (4)

2.2.2线路负载 (6)

2.2.3 配网设备现状 (7)

2.3配电自动化系统应用现状 (7)

2.3.1概况 (7)

2.3.2配网自动化主站系统 (8)

2.3.3配电子站和终端 (9)

2.4配电通信系统现状 (9)

2.5信息系统应用现状 (10)

2.6存在问题 (12)

2. 7本章小结 (13)

第三章核心区智能配电网建设规划目标 (13)

3.1 整体规划目标 (13)

3.2 一次网架和设备规划目标 (14)

3.2.1 一次网架规划 (14)

3.2.2 配网设备规划 (14)

3.2.3网架和设备的建设和改造原则 (15)

3.3配电自动化系统规划 (15)

3.3.1配电主站规划 (16)

3.3.2配电主站的建设与改造原则 (17)

3.3.3配电子站和终端规划 (17)

3.4配网信息系统 (19)

3.4.1数据交互原则 (19)

3.4.2信息交互总线架构 (19)

3.4.2信息交换总线软硬件结构: (21)

3.5配电通信系统规划 (23)

3.5.1通信方式规划 (23)

3.5.2配电网通信系统建设方案 (24)

3.5.3通信系统的配置 (27)

3.6分布式电源接入规划 (27)

3.6.1分布式电源接入方案 (29)

3.6.2分布式发电的优势 (31)

3.7本章小结 (32)

第四章、建设与改造后的效益分析 (32)

4.1经济效益 (32)

4.2管理效益 (33)

4.3社会效益 (34)

第五章、结论 (34)

5.1结论 (34)

参考文献: (35)

第一章绪论

1.1引言

近年来,随着科技的发展,“智能电网”的概念应运而生,智能配电网是智能电网的重要组成部分。一个真正的智能配电网,可以满足大量分布式电源以“即插即用”的方式接入,能面对最广大的电力客户,与客户实现信息和业务的互动。中心城区配电网的负荷很重要,而且用户密集,建设中心城区智能配电网具有重大意义。本章从中国国家电网公司建设坚强智能电网计划的角度出发,阐述了本课题提出的背景,概述了本文的研究容。

1.2选题背景与意义

随着经济的发展和国民生活水平的不断提高,用户对供电质量和可靠性的要求也随之提高。特别是进入二十一世纪后,资源紧缺和环境污染等问题使人们开始重视电能在节能减排方面的巨大潜力,电是一种清洁能源,以电代煤,以电代油,电从远方来,对于缓解华北地区的雾霾天气和环境污染问题,建设节约型社会将会有重大贡献。同时,2003年以来,美加8·14大停电、莫斯科大停电、中国南方冰冻灾害大停电等事故均暴露出传统电网在调度和控制能力上的不足。为此,国外电力专家开始提出“智能电网”的概念,并在近两年成为全球电力行业研究和探讨的热点。

智能电网的出现,使得配电网出现了新的容。智能配电网是以配电网及其相关设备为中心,将先进的自动化控制技术、信息通信技术以及现代管理手段引入设计、施工、运行、维护等环节,以实现延长设备资产全寿命周期,提高设备利用率,降低配电网建设投资,最终实现提高供电可靠性和向用户提供优质电能的目的。智能配电网将使配电网从传统的卖方主导、单向供电、人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。随着我国智能配电网建设的不断深入,后期将产生明显的经济效益与社会效益。

1.3国外智能电网技术研究现状

欧美将智能电网的研究重点放在配电网,这是因为输电网在电网的发展中受重视程度较高,技术发展相对成熟,而配电网是与用户直接关联的,也是分布式能源和电动汽车直接接入点,因此发展的需求和潜力极大。大力发展配电技术系统,对提高用户的供电能力和服务水平、保证供电质量、节能减排,促进技术发展和拉动经济的意义重大。

美国埃克希尔能源公司(Xcel )在科罗拉多州的波尔得市建成第一座“智能电网城市”。包括创建一个为整个配电网提供实时高速双向通信的通信网络,优化性能的智能变电站,可应客户邀请安装可编程居家控制装置和全面自动化居家能源使用所必须的系统及基础设备,支持易于调度的分布式发电技术。

2007年10月,我东电网公司正式启动了智能电网可行性研究项目,并规划了从2008年至2030年的“三步走”战略。2009年4月24日,国家电网公司总经理振亚访美,与美国能源部长朱棣文相晤,并在华盛顿发表演讲称:“中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强屯网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”。

从2009年开始,、、、等城市作为国家电网公司的第一批智能配电网试点工程,已在城市中心区开始了智能配电网建设,包括建设配电自动化系统、智能信息交互平台、智能分布式电源的接入与控制研究、配网的调度监控一体化、用电信息系统的完善和丰富。此外在海盐,已经开始了智能小区的试点,采取了光纤到户的形式,完善了用户互动的技术支持平台。

1.4智能配电网的特征

综合利用先进的自动化技术、通信技术、信息技术以及现代化的管理方式和理念,实现配网设备利用率的提高、供电可靠性和电能质量的提高、电网抗干扰以及抵御外力破坏的能力的提高。随着科技的发展,智能配电网的定义和容也在不断完善和发展。

1)更高的安全性。能够有效抵御自然灾害与外力破坏的影响。

2)自愈能力。能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作,

使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小。自愈主要是解决“供电不间断”的问题 , 包括故障重合闸等引起的瞬间断电。

3)更高的电能质量。提供电压有效值和波形符合用户要求的电能。

4)支持 DER的大量接入。不再像传统电网只能被动地硬性限制 DER接入点与容量,而是从有利于可再生能源发电足额上网、提高运行效率、节省整体投资出发 ,积极接入 DER并发挥其作用。

5)支持与用户的互动。一是应用智能电表 ,实行动态实时电价, 让用户自行选择用电时段;二是允许用户拥有的 DER(包括电动车等)向电网送电。

6)更高的资产利用率。通过完善的实时监控,提高系统容量利用率, 减少一次设备投资达到所谓的“电子换钢铁”的投资效果;通过优化潮流分布 ,减少线损, 提高运行效率。在线监测并诊断设备运行状态,实施状态检修,延长设备使用寿命。

7)对配电网及其设备进行可视化管理。实时采集配电网及其设备运行数据以及电能质量、故障停电等数据,为运行人员提供高级的电网监控界面 ,克服目前的“盲管”现象。

8)配电管理与用电管理的信息化。将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成,实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。

1.5本文研究容

本文根据某地区智能配电网规划和建设的要求,对其核心区网架及设备、配电自动化、配电通信系统及分布式电源等方面进行研究,主要研究容如下:

1.着重研究了该区域的网架结构现状、用户负荷情况、设备运行状况、配电自动化系统的基础条件、配电通信的概况等,为智能配网的规划奠定基础;

2.提出智能配电网的规划要求,提出了电网经济技术指标的具体量化要求,并从配网网架及设备、配电自动化等各个方面分别提出了各模块的规划和建设原则;

3.形成了配网网架及设备、配电自动化、配网信息系统、配电通信系统、分布式电源等五大方面的具体建设方案;

4.分析智能配电网建设工程的运行效果、产生的管理效益、经济效益和社会效益。

1.6本章容小结

本章阐述了本课题的背景、智能电网的研究现状和本课题的研究意义、研究容。

本文以国家电网公司坚强智能电网配电环节试点配电自动化建设工程为依据,通过对

本项目的规划和建设的研究,得出城市智能配电网规划和建设的研究成果。

第二章中心城区配电网现状分析

2.1 核心区配电网基本情况

根据某城区配电网现状,结合城市发展规划,经过认真讨论研究,选取的建设改造区域位于市中心繁华地带,截至2013年12月,建设改造区域有工业用户 29户,一般工商业用户5269户,居民用户11.2万户。该区域电源布点已基本完成,网架结构趋于稳定。

2.2 网架和设备现状

2.2.1网架现状

(一)核心区110千伏及以上电网现状

1.网架结构

该核心区现有110千伏站2座,分别为站3、站5,主变容量21.3万千伏安。核心区东北和北部有2座220千伏变电站,分别是站2、站4;区域周边分别有站1、站6、站7等三座110千伏站,除站5外均为桥式接线,17路进线,架空线路长度78.67公里,电缆线路长度 5.96公里,进线电源较为坚强,供电可靠性高,能够满足10kV线路“N-1”比例。

2.负荷统计

220千伏主变5台,总容量780兆伏安,两座220千伏变电站2013年最大负荷569

兆瓦;110千伏主变14台,总容量552兆伏安5座110千伏变电站2013 年最大负荷325兆瓦。

表 2-1 核心区 2013 年变电站主变负荷率统计表

3.变电站出线间隔及其利用情况

建设改造区域变电站10千伏出线间隔182个,已占用148个,出线间隔利用率为81.3%,剩余间隔34个。

表 2-2 核心区 2013 年变电站出线间隔情况统计表

4.分析总结

涉及核心区的两座220千伏变电站和五座110千伏变电站均为两路及以上进线电源,除站4、站6为两台主变以外,其余五座变电站均为3台主变,网架结构较坚强,能够满足线路“N-1”要求且110千伏及以上电网容载比目前在合理围、负荷分配均匀,不存在局部变电站重载情况。

(二)核心区10千伏电网现状

1.配网网架结构

建设改造区10千伏公用配电线路共计64条,线路总长225.8公里,其中电缆线路13条,架空和电缆混合线路51条。电缆线路总长139.7公里,电缆化率61.88%,架空线路总长86.1公里,绝缘化率100%。64条10千伏线路中,满足“N-1”的线路51条,占79.7%,62条线路实现互联,互联率为96.9%。

表 2-3 核心区配网混合线路网络结构统计表

表 2-4 核心区配网电缆网络结构统计表

2.2.2线路负载

作为政治、经济、文化中心区聚集了众多的重要用户,这些用户对供电可靠性的要求较高,因此对10KV线路的负载率都应满足N-1要求。详见表2-5:

表2-5

2.2.3 配网设备现状

核心区共有10kV配网线路64条;10kV配电变压器775台,配变总容量235.5兆瓦,其中S9及以上型号变压器750台,占总配变的96.8%;10kV开关站2座;10kV柱上开关500台,其中主干线联络开关48台,分段开关94台,分支开关259台,用户分支开关99台;环网柜82台;分接箱25台。其中存在安全隐患的老旧设备有柱上开关89台,环网柜11台,电缆分接箱8台,S7型高损配变25台。

变电站的10kV出线开关均为断路器,带二段式过流保护,架空线路配有重合闸。环网柜的开关基本为负荷开关,不能切断故障电流,部分分支线开关采用“负荷开关加熔断器”组合。架空线路主干线路上安装的开关分为负荷开关和断路器两种;架空线的分支线开关采用断路器或跌落熔断器。

正常情况下,所有线路均采用环网接线、开环运行的方式。除变电站出线开关外,所有10kV开关均由现场工作人员手动操作。10kV线路保护主要由变电站出线开关提供,含架空线的线路投入重合闸,当架空分支线发生故障时,分支线开关与变电所出线开关同时跳闸,切除故障,再由重合闸恢复主干线路供电。全电缆线路不投运重合闸,一旦10kV线路上发生故障,就会造成全线停电。配网接地方式为经消弧线圈接地或不接地。

2.3配电自动化系统应用现状

2.3.1概况

2013年供电公司配电自动化改造工程共改造12条l0kV配网线路,全部开关实现“三遥”控制,通信方案采用先进成熟的EPON技术,建成了全面遵循IEC61970/61968国际标准的配电自动化系统,实现配网自动化相关功能应用。

配电自动化系统整体架构如下图所示:

图2-1 配电自动化系统结构图

2.3.2配网自动化主站系统

配网自动化主站系统是指利用现代电子、通信、计算机及网络技术,将配电网结构信息、配电网运行的实时信息和离线信息、用户信息、设备信息、地理信息进行集成,构成完整的自动化主站管理系统,实现对配电网络在正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和管理。

对于新能源中各种接入配电网的分布式电源,配电自动化主站系统能够提供分布式电源接入与运行的控制模块,实现对分布式电源进行运行监测与控制功能。对分布式电源运行情况、运行数据的动态监视,控制分布式电源的功率调节控制设备、电源并网点无功补偿设备及并网断路器。

图2-2 主站结构配置图

2.3.3配电子站和终端

配电子站主要为配网监控层,完成配网自动化和故障管理等功能,它具有承上启下的作用。对下,负责基础屡设备管理;对上,负责与中心层上传数据,同时接受中心层系统命令。一般设在变电站或区域负荷中心。

配电自动化系统设计中,终端设计是否合理极为重要,一般以“二遥”、“三遥”终端为主。其中的“二遥”终端主要指可满足电流遥测、故障信息上报功能要求的终端。实际设计过程中对于开关部分无需引入电动操作机构。但终端若有本地保护功能,此时需配备电动操作机构。终端功能的实现既可引入 GPRS 方式,也可将无线专网应用其中。而对于“三遥”终端,该终端在体现故障信息上报功能的基础上,也要求将遥控、遥信与遥测功能融入,且需使电动操作机构设置在控制开关上。与“二遥”终端不同,该终端在非对称加密中,通常通过光纤通道的应用实现。

2.4配电通信系统现状

供电公司在配网自动化改造工程中完成12条10kV线路的通信改造,全部采用光纤通信和无线公网通信相结合的通信技术,组网方案选用先进成熟的EPON技术,安装光线路终端设备(OLT,最终将各配电终端采集的信息通过ONU汇集到各子站的OLT,而后

统一上传至主站的调度数据网。

图2-3 配电通信网络拓扑结构示意图

目前,配电通信系统主要采用光纤及无线公网技术。环网单元通过光纤方式建立了“配电终端一子站主站”的双向通信,部分配变安装了通信模块,利用无线公网实现了“遥测”的上传。

对于无线公网的接入,国家电网公司相关文件规定必须通过安全接入平台统一接入,配电自动化系统终端接入必须开启长连接确保业务数据传送,因此对于智能配电自动化系统海量终端接入存在较大的技术难题。

2.5信息系统应用现状

供电公司配电生产相关信息系统包括生产管理系统((PMS)、电网GIS系统、营销业务系统、电能量信息采集系统,这些系统都己经在生产、运行以及管理中得到了良好的应用。但是各系统间的信息集成度不高,信息和资源交互性较弱,存在“信息孤岛”,导致部分综合性应用无法实现。

1.配电PMS及电网GIS系统

通过数据收集、核实、录入等等扎实有效的系统建设工作,配电PMS于2010年12

月份通过国网公司实用化验收,电网GIS系统于2012年9月投入运行。通过电网GIS 系统,可全面准确管理配电设备空间地理位置、拓扑连接关系和设备运行状态。能实现电网设备的空间及空间属性查询定位与统计、进行空间数据处理与导入、图形编辑、属性维护、供电围分析、电源点追溯,以及根据地理接线图自动生成配网单线图等功能。GIS系统通过数据接口向配电PMS系统提供电网设备图形和配网单线图,PMS系统向GIS 提供设备台帐信息。

2.营销业务系统

营销业务应用是“SG186',工程八大业务应用的重要组成部分。营销业务应用系统包含“客户服务与客户关系管理”、“电费管理、“电能计量及信息采集管理”和“市场与需求侧管理”等4个业务领域及“综合管理”,共19个业务类、137个业务项及753个业务子项。

电力营销业务通过各领域具体业务的分工协作,为电力用户提供各类服务,完成各种业务处理,为供电企业的管理、经营和决策提供支持;同时,通过营销业务与其它业务的有序协作,提高整个电网企业信息资源的共享度。总体功能结构如2-4图所示。

图2-4 营销管理系统总体功能结构图

2.6存在问题

1.一次网架不够坚强

(1)、部分10kV线路高峰期间重载严重,经过统计分析,核心区共有9条线路负载率超过90%,这些线路无法满足N-1要求,需要进行网架梳理和负荷再分配;

(2)、部分环网单元、配电室运行环境较差,主要为电缆沟进水、盖板破损、无通风设施、门窗损坏、户外环网设备凝露等问题,存在安全运行隐患;

(3)、部分环网单元、配电室由于投运较早,设备类型不满足安装电动机构的条件,无法实现遥控功能。

2.配电自动化设备覆盖率和实用化程度不高

(1)、配电自动化设备的覆盖率较低,只有部分区域配网线路实现自动化功能,不成规模,距离智能配网建设所需的全景配网实时运行信息差距较大;

(2)、由于管理制度不够完善、技术不够成熟、网架结构调整频繁、运行维护力量不足等原因,部分配电自动化装置实用化水平不高。

3.配电通信网系统问题

(1)、配电通信系统覆盖率低,城区共有10kV配电线路210条,目前已经建成的配电通信网仅包含3座变电站的12条10kV线路,自动化覆盖率仅有5.71%、离智能配网建设所需的全景配网实时运行的差距较大;

(2)、城区现有的配电通信系统“三遥”实现手段单一,仅有光纤通信方式,无线公网通信方式只能满足“两遥”通信,这对接入网因地制宜、综合采用多种通信方式的要求有差距;

(3)、管孔的光缆以及站点的尾纤被小动物破坏的情况比较严重;

(4)、未建立统一的配电通信设备的监控与管理系统,ONU, OLT及光缆均不能实现主站集中监控管理,运行维护人员无法及时了解配电通信系统的运行状态;

4.信息系统集成应用存在的问题

各系统间的信息集成度不高,信息和资源交互性较弱,存在“信息孤岛”,导致部分综合性应用无法实现。

2. 7本章小结

本章主要研究了配电网现状,并分析了存在的问题,提出建设智能配电网一定要有良好的硬件及软件基础。首先,配电网网架和设备必须满足智能配网建设要求。网架要做到环网化,满足N-1准则;设备要求稳定性高,满足自动化实现方式的需要。其次,配网的信息系统必须具备一定的智能配网建设的基础。特别是GIS(地理信息系统),因为今后智能配网的基础数据均来源于现有的信息系统。最后,优良的配电通信系统是智能配网建设的关键。通信系统好比是实现智能配网的“神经网络”,“头脑”和“四肢”再发达,没有神经网络的支持,系统仍然瘫痪。

第三章核心区智能配电网建设规划目标

3.1 整体规划目标

本项目的总体目标是通过优化城市核心区配电网网架结构、老旧设备改造、结合

配电自动化建设,建成对智能配电网建设具有示意义的、以配电网调度和配电网抢修

指挥为应用主体的集成型配电自动化系统,通过建设功能完善的配电通信网,实现对

配电网开关设备的远方监测控制及配电SCADA功能;实现配电网在线信息的集中采

集,实现配电网馈线自动化功能;结合光纤到户项目,建设能够实现与用户互动的智

能型通信系统和数据信息平台;分阶段逐步建设具有信息化、自动化、互动化特征智

能配电网。

3.2 一次网架和设备规划目标

3.2.1 一次网架规划

1.完善网架结构,目标网架满足安全、可靠、经济运行的要求,具有较强的灵活性和适应性,满足城市用户电力需要。

2.核心区将以电缆线路为主,现有架空网络需结合道路改造等城市发展逐步完善。架空线路网络结构以三分段三联络为主,通过建设改造实现架空线路间联络率达到100%。

3.电缆线路中,对单放射式线路,结合网络发展建设为单环网结构,同时结合用户用电性质、用电负荷、电网发展需要,逐步采用双放射、双环网供电方式。

4.通过完善电网结构,实现变电站间负荷转供率达到70%,其中重要负荷转供率达到100%。

3.2.2 配网设备规划

1.优先采用免维护或少维护、操作简单,运行可靠,技术先进,符合国际、国家或行业技术标准的优质产品。

2.新增配电一次设备应配置后备电源系统,以满足遥测和遥信需求,对于需要实现遥控功能的开关设备还应具备电动操作机构。

3.城市配网开关优先选用全密封、免维护的无油化真空开关,柱上开关应选择操作机构与开关本体一体化、SF6为外绝缘类型的设备。环网开关应选择选用铠装、全密封、可扩展设备,受条件限制时可采用SF6气体或固体绝缘开关柜。

4.对于以断路器为主的开闭站、配电室、户外箱式开闭所,需配置保护测控合一的综合自动化装置或远动装置。对于以负荷开关为主的配电室、箱式开闭所,负荷开关应具备电动操作机构,并且配置满足测量要求的CT。

3.2.3网架和设备的建设和改造原则

网架及设备改造遵循“立足现状、因地制宜、统筹规划”的总体原则,不单独为配电自动化建设而进行大规模的网架及设备改造。网架及设备的建设和改造遵循以下原则: 1)、遵循相关标准,结合当地电网的实际;

2)、网架结构清晰可靠,在满足用户供电要求的情况下,将部分复杂的接线方式进行优改造;主干线采用环网接线,开环运行,荷转供的要求将部分复杂多联络,导线和设备满足负;

3)、每条线路的总负荷不宜过大,每段线路间的负荷均匀,正常供电方式下能满足N-1准则;

4)、设备的改造立足现状,满足配电自动化建设需要;

5)、“三遥”改造主要针对所有站点的进线开关、柱上调度开关及部分出线开关,“二遥”改造主要针对站点及站点的部分出线开关;“一遥”改造主要针对暂不安装DTU的环网单元、配电室,采用加装故障指示仪实现对故障判断分析;

6)、以配电子网为单位,根据现场实际情况,结合城网改造、业扩等工程统筹考虑,原则上不重复停电,分期分批进行一次设备改造;

7)、业扩及城网改造设备,应按配电自动化要求建设和投运,如每座环网单元、配电室加装PT、配置站所终端(DTU),站所有开关柜配置电动操作机构、三相CT等;

8)、箱式变电站改造要求:加装电流互感器;增加配变监测终端(TTU);有选择地安装无功补偿装置。

3.3配电自动化系统规划

配电自动化是实现智能配电网的基础,配电自动化系统具备3个基本功能:安全监视功能、控制功能、保护功能。安全监视功能是指通过采集配电网的状态量(如开关位置、保护动作情况等)、模拟量(如电流、电压、相角差等)、电能量,从而对配电网的运

行状态进行监视;控制功能是指对远方控制开关进行合闸/分闸操作,以及有载调压设备的升压/降压,以达到所期望的目的(如进行负荷转供、满足电压质量要求等);保护功能是指检测和判断故障区域,隔离故障区域,恢复正常供电。

通过配电自动化系统的建设,能提高电网的供电可靠性和电能质量,确保向用户不间断供电,实现配电管理的自动化,对各种管理过程提供信息支持,改善服务,提高管理水平和劳动生产率,减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网的经济运行。

3.3.1配电主站规划

根据城市配网的规模及今后发展趋势,主站系统实时数据采集量满足全部配电网数据的接入。配电自动化主站系统整体框架基于IEC61968的信息交互总线,主要系统设计及系统间的数据交换语义与语法遵循公用信息模型(CIM ),信息交互总线架构基于面向服务架构(SOA ),配电自动化主站系统将满足调控一体化技术要求。

配电主站应构建在标准、通用的软硬件基础平台上,具备可靠性、可用性、扩展性和安全性,并根各地区的配电网规模、实际需求和配电自动化的应用基础等情况选择和配置软硬件。

主站基本功能:

(1)、配电SCADA:数据采集(支持分层分类召测)、状态监视、远方控制、人机交互、防误闭锁、图形显示、事件告警、事件顺序记录、事故追忆、数据统计、报表打印、配电终端在线管理和配电通信络工况监视等;

(2)、与上一级电网调度(一般指地区电网调度)自动化系统和生产管理系统(或电网GIS平台)互连,形成完整的配电网拓扑模型。

主站扩展功能:

(1)、馈线故障处理:与配电终端配合,实现故障的识别、定位、隔离和非故障区域自动恢复供电;

(2)、电网分析应用:模型导入/拼接、拓扑分析、解合环潮流、负荷转供、状态估计、

光纤通信技术在配电网自动化系统中的应用 刘彬

光纤通信技术在配电网自动化系统中的应用刘彬 摘要:随着社会经济的高速发展,人们对电力供应的质量和可靠性要求越来越高。作为电力系统中直接面向用电客户的重要环节,配电网自动化系统的信息安全关系着整个电力系统的安全,而这又离不开通信系统的应用。因此,研究和分析光纤通信技术在配电网自动化系统中的应用具有重要的现实意义。 关键词:光纤通信技术;配电网自动化;通信系统;EPON;方案设计 随着人们生活水平的提高,人们对电力资源的要求越来越高。为了确保电力系统的安全稳定运行,配电网自动化系统发挥了关键作用,可以实现对所有电力设备的远程实时监控。配电网运行状态的改变、电力设备相关运行数据的采集以及对配电网的优化,均需要借助通信系统来完成。通过阐述常见的配电网自动化系统通信技术,结合实例分析其在配电网自动化系统中的具体应用,以期为相关工作者提供参考。 1配电网自动化系统概述 1.1配电网自动化的体系结构 在配电网自动化通信系统建设过程中,需要结合不同的配电网自动化系统结构进行选择。常见的配电网自动化系统结构有两种: (1)三层结构:主要由控制中心、配电子站以及终端组成,适用于电力系统中的大中型配电网,如图1所示。 (2)两层结构:相较于配电网自动化系统的三层结构,缩减中间层的配电子站,直接由配电网的主站对终端进行远程实时监控,常被应用小型配电网络。 1.2常见配电网自动化通信方式 根据通信方式的不同,常见的配电网自动化系统通信方式可以分为有线通信和无线通信两种。前者主要是包括电力线通信、光纤通信等方式,后者主要是借助GPRS、4G、WiMAX、McWill等来实现通信。本文将针对光纤通信技术在配电网自动化系统中的应用展开具体分析。 2配电网自动化系统实例概况 某供电公司,负责辖区内14个县区的供电规划、运行和维护工作,服务客户超过1000万人,拥有35kV以上变电站超过100座,输电线路超过300条。虽然当前配电网自动化通信系统可以基本满足该供电公司的业务需求,但是仍存在以下影响供电质量和可靠性的问题: (1)在通信网络城市光缆铺设过程中,受城市破土施工等工程的限制,施工周期较长,存在终端通信入网覆盖率较低的问题。 (2)当前的终端通信入网技术较为落后,一定程度上限制了配用电业务的开展。但是,随着配电网规模的不断扩大,对具有较高灵活改造能力、大容量的通信技术的需求越来越大。 (3)当前配电网自动化系统的通信网络故障较多,相关运维工作量很大,网络的维护成本高,综合维护效率低,影响着供电的稳定性和企业的经济效益。但是,随着网络的不断延伸,配电网自动化通信系统需要更可靠的设备和更合理的通信网络结构。 3光纤通信技术在配电网自动化系统中的具体应用 为了解决当前某供电公司存在的配电网自动化通信系统问题。本公司在通信系统组网建设过程中采用了EPON技术,如图2所示。

配网自动化系统的组成和作用

配网自动化系统的组成和作用 中文摘要:配网自动化是一个庞大复杂的综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从而保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配网自动化是一个统一的整体。配网自动化系统采用分层分布式结构,配电主站层、配电子站层、配电终端层。其系统内部分为硬件系统和软件系统。其系统的作用大致分为九个方面:配网SCADA;对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能;无功/电压控制,配网潮流分析计算;网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构);负荷控制与管理;远方抄表、电量电价分析、自动计费和管理的研究;GIS/AM/FM的联网、应用与开发;DMS与EMS的联网及数据共享;DMS与MIS的联网及数据共享。 日本语摘要:配網は大きな复雑なのは自动化システムプロジェクトの高い総合的な电力企业の中で、すべて配电システムに関するデータ流制御機能を備えている。ユーザーさんの供給を保証し、品质、サービス向上を减らす運行料金の観点からは、さらに網の自动化の全体の画一的。配网自动化システムを采用し配电主站构造になって、ファクトライズド?パワー?アーキテクチャ支援が立って、配电层、配電子機器だったという。そのシステム内部はハードウエアシステムやソフトウエアシステム。そのシステムの作用は大きく分けて九方面です。 前言 配电自动化系统,亦称配电管理系统(DMS)或配电自动化/需求方管理系统(DA/DSM),是包括110/10kV变电所的10kV馈线,开闭所、二次配电站和用户

在内的配电系统的整体数字自动化与能源管理系统,通过这一系统来完成对配电同一用户(尤其是城市电网—用户)的集中监视、优化运行控制与管理,达到高可靠性、高质量的供电,降低供电成本和为广大用户提供优质服务的目的。 配网自动化系统是利用了现代电子技术、计算机和网络技术及现代通信技术,将配电网数据和用户数据、电力网结构和地理图形进行信息综合,构成完整的自动化系统,实现配网及其设备正常运行和事故状态下的智能化监测、保护和控制。 正文 1、配网自动化系统的结构 配网自动化系统采用分层分布式结构,一般情况分为三层:配电主站层、配

配网自动化技术导则

配网自动化技术导则 1、范围 本标准规定了配网自动化的主要技术原则 本标准适用于配网自动化规划、设计、建设、改造、测试、验收和运维。 2 规范性引用文件 下列文件对本文件的应用时必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 3.1术语、定义和缩略语 3.1.1配网自动化 以一次配网架和设备为基础,综合利用计算机技术、信息及通信等技术,实现对配电网的监测和控制,并通过与相关应用系统的信息集成,实现配电系统的管理。 3.1.2配电自动化系统 实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电SCADA、馈线自动化、分析应用及与相关应用系统互联等功能,主要由配电主站、配电子站、配电终端盒通信通道等部分组成。 3.1.3配电自动化系统主站 主要实现配网数据采集与监控等基础功能,以及分析应用等扩展功能,为配网调度和配电生产服务,简称配电主站。 3.1.4配电自动化子站 为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层,实现信息汇集和处理、通信监视等功能。根据需要,配电子站也可以实现区域配电网故障处理功能,简称配电子站。 3.1.5配电自动化终端 安装在配电网的各种远方监测、控制单元的总称、完成数据采集、控制和通信等功能,主要包括馈线终端、站所终端、配变终端等,简称配电终端。 3.1.6馈线自动化 利用自动化装置或系统,监视配电网的运行状况,及时发现配电网故障,进行故障定位、隔离,以及恢复对非故障区域的供电。 3.1.7信息交互 系统间的信息交换与服务共享 3.1.8信息交换总线 遵循IEC61968标准,基于消息机制的中间件平台,支持安全跨区信息传输和服务。 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件 一遥,遥信 二遥,遥信、遥测 三遥,遥信、遥测、遥控 SCADA,数据采集与监控 GIS:地理信息系统 PMS:生产管理系统 FA:馈线自动化 DTU:站所终端 FTU:馈线终端 TTU:配电终端 4总则

物流仓库网络智能化监控系统设计说明

某某仓库网络智能化监控系统设计说明 引言 为了全面推行仓库规范化管理,提升仓库运行管理水平,提升仓库的安全系数,增强对仓库日常工作的监督管理,整合和提升软硬件平台,继续保持仓库管理水平。仓库作为贮存货物或者其他物品的空间,是物资供应体系的一个重要组成部分,是各种物质周转储备的环节,做到数量准确,质量完好,确保安全。这就需要一套完善的综合的监控系统来对仓库的安全做个保障,保障仓库的用电安全、物品安全,及时的提醒外人的闯入、仓库内环境量的变化等。 现今,仓库的监控手段已经从传统的模拟视频监控发展到了高清网络数字视频监控,利用现有的办公网络、企业专网,光纤专网敷设,甚至互联网和无线网络都能够构建仓库的高清网络视频监控系统;与此同时,百万像素网络摄像机的大规模普及也解决了传统模拟视频监控系统清晰度不足的尴尬局面,基于低码率、高清画质、多功能等特性的720P、1080P高清网络摄像机与NVR网络视频监控管理平台为不同规模仓库提供了多结构、多用途、良好扩展性的新一代高清视频监控解决方案。 项目需求 系统主要满足两大部分的需求,一是仓库公共区域安全防范的需要;二是仓库生产区域监控管理的需求。 1.仓库安全防范 ◆周界视频监控系统:在仓库周界区域部署红外固定高清网络枪式摄像机,满 足全天候24小时监控。 ◆园区监控:在仓库一些制高点安装高清网络云台摄像机,实施大范围监控。 ◆出入口监控:在库房出入口、园区出入口以及其他重要区域的出入口安装高 清网络摄像机。 ◆仓库内部:在仓库内部部署大范围监控的摄像机,以满足对整个仓库的全局 监控。库区监控:在库房内外部署摄像机,严密监视现场情况。 ◆重要设备监控:在库区一些重要的部位安装高清摄像机,对库内状态、防盗、

电网配网自动化通信系统规划

电网配网自动化通信系统规划 摘要:可靠的电力供应是保证现代生活方式的先决条件,随着我国经济社会持续健康发展和人民生活水平不断提高,对坚强电网建设、电网安全稳定运行、电能质量和优质服务水平提出了更高要求。如何建设自愈、优化、互动、兼容的智能配电网,进一步提升电力生产过程的自动化,提高企业信息化管理和服务水平,实现配网精益化管理是目前主要需解决的问题。本文主要讨论电网配网自动化通信系统规划。 关键词:配网自动化,通信系统,电网 正文: 一、配电自动化的定义 通常,110KV 及以下电力网络属于配电网络,配电网直接供电给用户,通过众多挂接于上面的配电变压器,将电能分配给诸用户。随着国民经济的高速发展,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此,需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。 配电自动化(Distribution Automation,简称DA)就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、用户数据、电网结构数据和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。配电系统自动化是配电系统运行、管理的有机组成部分。 配电自动化系统(Distribution Automation System,简称DAS),从功能上可以分为两大部分内容,即包括基础配电自动化和配电管理层。基础配电自动化主要实现数据采集、运行工况监视和控制、故障实时处理,主要包括变电站(配电所)自动化系统、馈线自动化(Feeder Automation,简称为FA)、配电SCADA 系统。配电管理层主要实现配电管理、停电管理、工程管理、电能计量管理及配电高级应用。其主要内容包括配电工作管理系统、用电管理自动化系统、配电高级应用软件(D-PAS)。

配网智能终端介绍(FTU、DTU及TTU)

FTU、DTU 及TTU 介绍 DTU (开闭所、环网柜智能终端) 开闭所终端设备(DTU distribution terminal unit DTLH般安装在常规的开闭所(站)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算,对开关进行分合闸操作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。 再己变终端设备(TTU distribution Transformer supervisory Terminal Unit,配电 变压器监测终端) TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1 ?2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电 能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整 点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据 保存在装置的不挥发存中,在装置断电时记录容不丢失。配网主站通过通信系统定时读 取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及停电等运行问题,根据记录数据, 统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性,并为负荷预测、配电网规划及事故分析 提供基础数据。如不具备通信条件,使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录, 事后转存到配网主 站或其它分析系统。 馈线终端设备(FTU feeder terminal unit FTU是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上 开关,例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说,1台FTU 要求能 监控1台柱上开关,主要原因是柱上开关大多分散安装,若遇同杆架设情况,这时可以1 台FTU监控两台柱上开关。

配网自动化的体系结构及其实现技术(2021版)

配网自动化的体系结构及其实现技术(2021版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0620

配网自动化的体系结构及其实现技术 (2021版) 1、配网自动化的体系结构 (1)配网自动化的基本问题: 尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段,但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭,下面仅对配网自动化的概念、目标、范围阐述本文的观点: a.概念:配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统,它在在线(实时)状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。 b.目标:提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。 c.范围:以10kV干线馈线自动化为主,覆盖了400V低压配电

台区自动化,延伸到用户集中抄表系统。 (2)配网自动化的体系结构: 配网自动化是一项系统工程,完整的配电网自动化系统包含了四个主要环节:供电网络、远动系统、通信系统、主站网络。目前存在的误区之一:过分强调自动化及软件功能,忽略电网的根本需求。 (3)实施配网自动化的技术原则: a.可靠性原则:实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性,实现高度可靠的配网自动化系统要遵循以下原则:①具有可靠的电源点(双电源进线、备自投、变电所自动化)。②具有可靠的配电网网架(规划、布局、线路)。③具有可靠的设备(一次智能化开关、二次户外FTU、TTU)。④具有可靠的通信系统(通信介质、设备)。⑤具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。 b.分散性原则:①由于配电网的地域分布性特点,建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散,采用具有智能的一次设备(如重合器),故障就地解决。对于县级规模的配电网,复杂性并不高,提

弱电智能化系统设计说明

XX·XX花园弱电智能化系统 各子系统说明: 一、数字(网络)高清视频监控系统 1)在小区的主次要出入口,地下车库出入口、大堂前厅、公共区域、电梯轿厢等重要部分设置高清网络摄像机、确保监控无死角,对这些区域人员进出及活动情况进行监视与录像。 2)系统传输采用联网光纤+交换机(带光模块千兆交换机)+网络线方式传输视频信号,交换网络设备计入计算机网络系统。 3)监控中心设置电视墙、操作台。 4)系统供电采用UPS集中供电方式,即由各监控点部位敷设6条YJV3*6+1*4MM2主干电源线至弱电井内配电箱,配电箱内设置防雷保护器和断路开关,各楼层摄像机电源由一层配电箱分配至安装点,分支电源线采用RVV2*1.0型;室外立杆设备箱内设置防雷器。 5)监控系统录像存储采用IP数字专业存储设备进行存储,录像保存时间约为20天。 二、周界报警系统 1)本系统所有工作信号均接入管理中心报警主机 2)系统主要考虑两大区域,一为室外周边围墙、二为室内报警(可扩展),室内报警根据业主需求可扩展商铺、仓库联动报警及主要进出口通道报警,具体设计如下: 3)室外周边为保障车辆及中心财产安全,在周边围墙设置4线制电子围栏;每个防区设置1个防水设备箱,箱内安装总线地址模块,为便于安保人员及时发现报警防区情况,在每个防区可设置视频监控与报警系统联动功能;室内报警可扩展对主要进出口及商铺、

仓库联动防盗报警。 4)系统采用总线制结构,报警信号总线采用RVVP2*1.0屏蔽线,即由配送2监控中心敷设电子围栏室外模块,电源线路采用RVV2*1.5线。 5)系统由管理中心集中管理,在监控中心设置1台报警电子地图管理电脑,系统各报警点触发报警时在管理电脑上显示报警区域,管理人员通过电子地图可第一时间确定报警区域;系统通过后台硬件与监控系统联动,当防区触发报警时联动的摄像机图像将显示在监控屏幕上并进行录像,便与安防取证。 三、数字可视楼宇对讲 1)本工程采用数字可视对讲系统(带智能家居、可视对讲、安防等功能;可扩展电梯控制),信号系统配置IC门禁卡,本卡可与小区其它刷卡系统实现一卡通功能。 2)采用IP/TCP协议,系统传输通过采用“超五类网线+交换机+光缆+交换机+超五类网线”的架构进行传输,可实现语音、视频和数据通信以及信息存储、转发、应用、共享等功能。 3)本系统采用数字彩色可视对讲系统,住宅住户每户配置一台7寸室内直按室内分机;每个单元楼单元大门配置7寸数字彩色屏单元门口机;地下室配置3.5寸数字彩色屏单元门口机;在小区进出口设置栅栏门口机,方便管理外来进出人员。 4)本次设计电源等设备箱均采用300*200*150规格的电源箱(带二+三电源插座)安装。 5)每栋楼层间设备箱内设置可视对讲的24口或16口接入交换机。 四、车牌识别停车场管理系统 1)自动识别系统内车辆车牌后自动开闸;临时客户根据停车时间计费,缴费后方可离开; 2)车牌自动识别停车场,提升了立体高清车牌识别摄像机图像的清晰度、处理速度

10kV配网自动化系统及故障处理的研究 梁峻玮

10kV配网自动化系统及故障处理的研究梁峻玮 发表时间:2019-09-11T14:03:21.767Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:梁峻玮[导读] 摘要:随着社会经济发展,人们生活质量的提升,对电量的需求也逐渐呈上升趋势。 广东电网有限责任公司肇庆鼎湖供电局广东省肇庆市 526040摘要:随着社会经济发展,人们生活质量的提升,对电量的需求也逐渐呈上升趋势。为了保证供电的质量,满足人们用电需求,就必须要对10 kV配网系统进行合理设计,提升系统运行质量与效率,做好自动化系统管理工作,进而减少故障出现,保证电网系统正常运行,提升供电的安全性与稳定性,进而促进电力行业更好发展。 关键词:10kV配网;自动化系统;故障处理; 1 10 kV配网自动化系统概述 10 kV配网自动化系统属于一项系统性工程,其结构主要是由三部分构成的,分别是配网测控段设备、配网自动化主站系统、自动化子站系统。其中,配网测控段设备是配网自动化主站、子站系统稳定运行的前提。在实际运行中,主要通过检测技术、传感器技术对其系统进行控制,而且还能及时发现电网运行中所出现的问题,并且在第一时间进行控制。除此之外,还具有故障识别与隔离功能。而自动化主站系统是10 kV配网自动化系统中最关键的组成部分,对其整个系统的运行都产生着重要的影响,而且还在数据存储、控制中发挥着至关重要的作用。同时该系统的功能也是十分齐全的。例如,在实际工作中,可以对系统故障报警、重播、处理的顺序进行准确记录,为其故障处理提供了一定依据。再如,还可以对电网数据进行采集等。10 k V配网自动化系统中自动化子站主要是将相关数据输入到主站的通信处理器中,具有节省主站通道的作用。 2 10 kV配网自动化系统故障处理的探究 2.1长线路故障定位 在对故障进行处理时,常会遇到一些长线路、偏远线路,相对来说,对这样的线路故障进行处理有很大难度。这就需安装故障指示器对其线路进行检测,为线路故障巡视提供极大便利性。为降低长线路故障的处理难度,可以合理地将故障定位主站、故障指示器、通信终端结合起来,为其故障处理创造良好的环境。通过可视化的故障定位方式,可以促使其故障处理工作顺利开展。但是要确保指示器的安装位置科学合理,这样才能充分发挥故障指示器的功能。通常情况下,会将其安装在变电站线路分支的位置、出口的位置及主干线长线路分段处。而且每组有三只故障指示器,分别安装在不同位置,如图1所示,分别在图中的A、B、C位置上。 图1 故障指示 在实际的结合中,故障定位主站、故障指示器、通信终端结合主要有三种模式,分别是:故障指示器、故障指示器-通信终端、故障定位主站-故障指示器-通信终端结合。其中,在故障指示器模式中,要在架空线路上安装指示器。这种模式需要相关巡检工作人员进行巡检,如果在巡检的过程中,发现异常情况,可以通过翻牌闪光的形式进行故障预警,在这一模式实施中,需要人工的参与,相对来说,其工作效率与质量不是很高。为了减少工作人员的工作量,可以采用故障指示器-通信终端结合的模式,相对于前一种模式而言,这种模式是不需要巡检人员的,主要是利用通信终端独特的功能,当出现故障时,可以自动进行翻牌闪光报警。最后一种模式将故障定位主站加入其中,也是不需要巡检人员的,当故障发生时,不仅会翻牌报警,而且还能够将故障的具体信息传输到故障定位主站,这时相关管理人员就可以对这些信息进行分析,采取有效的措施解决问题,对故障处理效率与质量的提升具有重要作用。 2.2解决集中控制故障的对策 在10 kV配网自动化系统中,整体与区域结合是其供电线路主要的布置形式,因此为了对其系统进行有效的控制和管理,也需要从这种形式为切入点,也就是要合理使用集中控制的措施,对其控制效率与质量的提升具有重要意义。为了能够在供电终端及时发现故障,还需要在配网自动化系统中增添检测功能、传输信息功能、分析功能,这样才能及时发现问题,而且还能够对故障的原因进行有效分析,可以为其故障解决提供可靠的参考依据,进而提升故障解决的效率,提升10 kV配网自动化系统运行的有效性,可最大限度减少损失,确保供电质量,满足人们用电需求。因此,必须要在电网相关设备上,合理安置故障检测器,进而应用其检测功能,随时对电网的运行状态进行监控,这样才能及时发现故障并解决。一旦出现故障,要根据故障产生的原因,对其电量负荷和具体传输路径、状态进行合理的优化和调整,与此同时,还要及时将故障区和电网隔离,可有效防止故障影响扩大,防止对供电区域造成不良影响。 相对其它措施而言,集中控制对策具有操作简单、效率高、管理难度小、效果佳、不受分段影响的优势。应用该技术对故障进行处理,可提升故障解决的有效性,对电网正常运行具有重要意义。但这种技术要求的条件是比较高的,需要以故障系统主站与通信终端为支撑,其投入资金是比较大的。因此,线路故障解决的对策要根据实际情况合理选择。 2.3科学规划配网自动化系统 为了促使10 kV配网自动化系统安全稳定运行,减少故障发生,就必须要对其自动化系统进行科学、合理的规划,尽可能提升系统的性能,发挥系统的优势,这样才能保证供电正常,同时也是保证人们正常生活、工厂生产最重要的条件。因此,必须要提升对10 kV配网自动化系统规划设计的重视度。由于影响系统正常运行的因素有很多,因此在实际设计与规划中,也要考虑多方面的因素,进而提升系统规划的科学性、有效性,保证系统正常运行。尤其是要重点对供电的实际需求进行充分的考虑,并且结合具体情况对配电网进行规划。另外,为了提升经济效益,在设计过程中,还需要对所投入的资金进行衡量,要确保其成本在预期范围内,这也是提升10 kV配网自动化系统运行可行性的前提。此外,在具体规划中,还需要做到以下几点。

配网自动化通信系统论述

配网自动化通信系统论述 发表时间:2017-01-06T10:30:54.830Z 来源:《电力技术》2016年第9期作者:屈海兵[导读] 最终实现配电自动化通信系统的良好运行,在具体实践中不断总结经验,促进电网完善目标的实现。国网涿鹿县供电公司河北涿鹿 075600 摘要:在时代发展日新月异的时期,在互联网革命不断前行的时代,在用电量需求日益增多的社会,电力系统的完善也应逐步提上日程。下面本片文章将介绍配网自动化通信的规划和建设,对其发展现状进行分析,对完善系统进行建议,旨在促进自动化通信的进步完善,以适应时代发展大潮。 关键词:自动化;通信;系统完善科技的发展是迅猛的,人民生活水平的提高也是有目共睹的。在二三十年前,全国的电力系统远没有今日发达,各地区呈分散管理状态,没有联网之说。二三十年前,居民的家中需要常备蜡烛,因为一旦遇到刮风下雨,很可能就会造成长时间的停电状态,让生活陷入窘态。而今,全国的电力系统进行配网建设,停电现象也不再常见,与此同时,居民对供电的要求也越来越高。配网后的电力系统可以随时对系统的运行状态进行监控,当某个区域的电网产生故障,出现问题时,可以快速的查找障碍点,及时定位,补足缺漏。为了使自动化通信系统更加的可靠、完善、安全,需要进行相关研究,探讨达到理想目标的科学方法。1配电系统的基本结构1.1主站模式 主站的设置是为了更好的从宏观角度对具体的各个分支进行监督、检测,在自动化网络基础上,主站掌握所管辖的所有数据,数据完成采集后,可以进行统计分析,集中处理运行数据信息,哪里出现问题,及时传递下去进行整改。 1.2通信模式 通信的逐步发展离不开技术的逐步精进。在通信方面,技术可说是一种基础信息技术,它是对配电网络进行管理的有效技术。自动化通信系统需要模式的创建,其电网运行的质量好坏也会受到技术水平的关联。 1.3综合模式 所谓综合模式,即是一种技术之间的配合模式。实际上,在电力输送的工作环节,情况可能复杂多变,如果通信方法过于单一,很可能无法满足通信需要,许多配网工作要求也不能达标,这种情况下,就需要进行新旧技术的整合,通过多种形式满足配网系统的发展需要。 2自动化通信系统的发展现状2.1配电网络结构一般由三部分构成,主要有配电终端设备层、控制中心层以及站控终端层。而控制中心层又可以继续分为配电控制分中心和中心主站,中心主站显然处于整个系统的高级地位,在整体维度上进行监督和把控,分中心则操控某个地区的配电网络管理。站控终端层主要起一个“上传下达”的功能和作用,沟通双方的信息,使整个系统保持高效协调运转。 2.2配电网络范围规模规模的大小是根据电压的大小进行分层次划分,如>220kv的高压输电、低于220kv但大于110kv的中级输电网和<110kv的较低压电网。总的来讲,我国配电自动化通信系统处于不断的发展和完善之中,在高压配电管理领域,有杰出的成绩。 2.3配电网络出现的问题自动化通信依托技术进行发展,而技术往往有高下之别,所以就造成了自身的局限,无法保证准确和及时。比如无线网络GPRS/CDMA,向客户传送数据的阶段中,不能很好的保障数据的安全可靠,很容易造成数据泄露或丢失的情况。另外业务的操作性有待提高,面临应急情况时不能有效抢救。当出现较大程度的自然灾害时,技术人员不能有效开展业务,不能技术修复漏洞,就会影响客户的用电需要。自动化网络往往强调一个及时下,如果反应速度过慢,显然是需要改正纠错的地方。3系统建设相关原则理论探讨讲究一种方案的完美度,但是任何理论都不应该抛弃实际应用的考虑,理论研究结合实际情况,可以采取比较灵活的手段,注意提高系统的先进性和可行性。 3.1结合地区特点灵活选择通信手段多种多样,可以分为无线通信、电力线载波通信、光纤通信,且各有优缺点。无线通信的优点是投资少、见效快,但是容易受到地形和天气的干扰和影响,比较适用于遥测功能。电力载波通信往往会对原始信息进行调制改变,但是带宽比较有限,可以满足“遥信”的功能。光纤通信是以光波作为信息传递的载体,它的传输速度极快,光导纤维这种介质比较可靠,组网也足够灵活,缺点则是比较消耗成本。然而光纤虽好,却并不一定适应所有地区的建设搭建环境,这时候就得灵活选择其他两种通信方式了。 3.2从全局规划 自动化通信系统的建设往往会涉及到较大地区范围内的电网搭建,因此从宏观和整体层面进行思考,按照不同地区和电压层级逐步推进,进行蔓延,最后达到全面覆盖的效果,但是这种规划需要考虑时代性,注重和远期规划的衔接。 3.3有重点的突出经济发展通信系统需要实用、自动化程度高、功能性强,整个系统有效运转,服务于经济发展的需要,为经济建设打通基础的通道,建设具有“遥信、遥测、遥控”功能的完善系统。4自动化通信系统的完善及注意点 4.1系统建设的经济性与可行性在某些地区,环境相对恶劣,经常会有雷暴、大风等天气出现,这种强烈的对流状态下,对通信设施会造成的极大的威胁和影响。要想保持其正常运行,就需要避开电磁产生的干扰,维护整个系统的安全。建设自动化通信系统还需要考虑相关预算,探讨节约成本的方法,不应重复投资,以免造成资源浪费的现象。 4.2通信模块需重视

电力系统配网自动化现状及前景分析

电力系统配网自动化现状及前景分析 摘要:目前,伴随着社会经济的发展,我国的工业生产用电量以及农业生产用 电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现 代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务 加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较 高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技 术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 关键词:电力系统;配网自动化;现状;前景 1配电网自动化的应用原则 1.1适应性 首先,需要和城乡经济的实际发展情况相适应。虽然我国现今的经济状况得 到明显好转,但就实际来说,城市与农村之间的差距还是比较大的,农村经济发 展程度不高。设置自动化的配电网,应该和我国实际的国情以及当地的实际情况 进行结合,从而对配电网自动化过程中出现的问题进行有效解决,从提高供电可 靠性以及满足客户需求入手,将有效的资金发挥出最大的经济效益。其次,需要 和配电网的发展情况相适应。最后,需要和定时限保护相适应。将定时限保护装 置与电流、时间阶梯保持重合,促使上下级保护装置更加协调全面。 1.2利用电流控制式的原则 在配电网中,重合断路器执行最多的操作就是合分操作,当出现瞬时性故障 的时候,就会出现自动重合,进而造成配电网的开关操作过于频繁,导致设备可 靠性发生降低,影响设备的使用寿命。在自动开关上有设置合闸,合闸的作用是 延时时间。当故障发生时,配电网中的线路并联组数较多,这时要想合闸完成就 需要花费较长的时间,合闸完成的时间要比故障判断的时间长得多,因而影响供 电连续性。另外,自动开关中一般不会设置计数,只可对一次合闸进行利用,之 后再进行判别动作。相比较来说,电流控制式中涉及的使用设备则不存在这些问题,且在进行电压控制的时候,所使用到的方式更为便捷。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网 自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之 间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点 的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍 无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重 新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节 点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信 息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可 以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。 自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离

配网智能终端介绍(FTU、DTU及TTU)

FTU、DTU及TTU介绍 DTU(开闭所、环网柜智能终端) 开闭所终端设备(DTU)distribution terminal unit DTU一般安装在常规的开闭所(站)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算,对开关进行分合闸操作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。 配变终端设备(TTU)distribution Transformer supervisory Terminal Unit,配电变压器监测终端) TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1~2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据保存在装置的不挥发内存中,在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及停电等运行问题,根据记录数据,统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性,并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件,使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录,事后转存到配网主站或其它分析系统。 馈线终端设备(FTU)feeder terminal unit FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关,例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说,1台FTU 要求能监控1台柱上开关,主要原因是柱上开关大多分散安装,若遇同杆架设情况,这时可以1台FTU监控两台柱上开关。

配网自动化技术在配网运维中的运用曹光亮

配网自动化技术在配网运维中的运用曹光亮 摘要:随着时代的发展,我国综合实力与社会经济水平不断提升,带动着人们 对电力资源的需求也在不断提高,因此,相关电力企业的工作人员需要加强先进 科技在企业运转过程中的应用,以此来对企业的生产效率与电力系统的运转进行 保障,确保在最大程度上满足人们的需要,进而推动我国电力企业与相关行业的 进一步发展。 关键词:配网自动化;配网运维;技术应用 中图分类号:TM73 文献标识码:A 1配网自动化技术的概念 经过对配电自动化技术的研究发现,所谓的配电自动化技术主要是利用现代 自动控制与计算机等现代技术相互结合,确保在最大程度上实现离线与在线不同 情况下都可以对配电网进行智能化的监管,对配电网实际运行过程中的效率、安 全性与可靠性等进行最有力的保护。同时,加强配网自动化技术在配网运行过程 中的应用,还会在很大程度上强化配电网输送电能过程的质量与效率,进而促进 配电网系统的进一步发展。 2配网系统的特点 动态监督、实时控制以及离线管理电网是配网系统的主要工作,能够最大程 度保证电网运行的安全性与可靠性。配网系统从结构功能的角度可以分为三部分,即供电配网、供电企业和电力用户。配网运行的环境比较复杂,使用了一定的年 限后,供电配网的故障几率会不断增加,且电力用户对电的需求和质量要求越来 越高。因此,负责配网系统的专业人员必须不断改革与创新运维技术,必须重视 优化配网运维管理内容,并以配网系统的安全运行为基础,保证稳定、高效、可 靠完成电能输送。安全性、开放性是以配网自动化技术为基础的配网运维的特点。首先,将配网自动化技术应用于配网运维,能够充分利用网内数据资源,管理人 员应以此为参考,及时发现配网系统中的故障并加以解决,保证配网的安全性。 其次,随着电子信息与互联网技术的不断发展,配网自动化技术持续进步,配网 系统之间可以分享信息、互联互通,还可以通过多种方式进行通信,有利于提高 配网的适应能力。 3配网运维工作中常见的问题 3.1 电压问题 由于现代社会的快速发展,人们日常生活水平也在不断提高,需要大量的电 力资源进行支持,这就需要相关的电力企业加强自身生产效率的提高,不过由于 企业内部的设备大多陈旧,无法充分高效运转,极易导致电网运行过程中电压问 题的出现,因此,对电网运行的质量与效率造成了一定影响,进而对相关企业的 健康发展造成影响。 3.2 闪络问题 众所周知,由于电网系统在进行输送电能的过程中会在外界架设大量的输电 线路与相关的电力设备,由于这些设备大多是直接暴露在外界自然环境中的,由 此就增加了设备绝缘部位以及设备外层产生积污的现象,而这些积污在与一定的

智能化设计方案说明V.

宜春恒大绿洲首期智能化系统工程() 设 计 方 案 2016年4月

目录

第1章前言 1.1设计依据 《“业主”智能化系统项目工程设计合同》 《“业主”建筑、电气、装修等相关条件图》 总工室、物业等提供的需求及技术要求文件 恒大集团《2015版相关智能化设计要求及标准》 《建筑工程项目管理规范》G B/T50326-2014 《智能建筑设计标准》G B50314-2015 《智能建筑工程质量验收规范》G B/T50339-2013 《安全防范工程技术规范》G B50348-2014 《中华人民共和国公共安全行业标准》G A/T699-2011 《民用闭路监视系统工程技术规范》G B50198-2011 《入侵报警系统工程设计规范》G B50394-2007 《出入口控制系统工程设计规范》G B50396-2007 《安全防范工程程序与要求》G A/T75-94 《视频安防监控系统工程设计规范》G B50395-2007 《建筑物电子信息系统防雷规范》G B/T50343-2012 《低压配电设计规范》G B50054-2011 《供配电系统设计规范》G B50052-2009 《电子计算机机房设计规范》G B50174-2010 《建筑设计防火规范》G B50016-2014 《通用用电设备配电设计规范》G B50055-2011 《建筑物防雷设计规范》G B50057-2010 《民用建筑电气设计规范》J G J16-2008 《住宅建筑电气设计规范》J G J242-2011 《工业电视系统设计规范》G B J50115-2009 《停车场管理系统》Q/SJS 003-2010

配网自动化通信方式应用项目

配网自动化通信方式应用项目 发表时间:2018-08-17T15:35:30.293Z 来源:《电力设备》2018年第15期作者:莫树钿[导读] 摘要:伴随着电力智能化的发展,配网自动化设备需要良好通信方式的支持,本文针对配网自动化通信方式进行研究应用。(身份证号码:44510219830714XXXX)摘要:伴随着电力智能化的发展,配网自动化设备需要良好通信方式的支持,本文针对配网自动化通信方式进行研究应用。关键词:电力通信;无线技术;配网自动化前言 通信网连接着配电网自动化的主站系统和远方终端,是配电网自动化系统的重要组成部分,其性能与可靠性的好坏,对整个系统功能的实现及运行可靠性有着决定性的影响。事实上,许多建成的配电网自动化终端不能很好地发挥作用的主要原因就是通信网络设备收到限制不能正常工作。 与传统的调度自动化系统相比,配电网自动化系统的通信站点众多,大型系统的监控站点数量有上万个,一个中等规模的系统的站点数量也有数千个;此外,还有站点分散、通信距离短、站点通信数据量较小等特点;许多通信装置安装在户外或者比较恶劣的环境,运行条件比较苛刻,有些设计好的通信方式无法满足。为保证配网自动化终端的在线率,配电网自动化维护单位和主管部门消耗了大量的人力、物力以及财力去改造网络通信。 一、光纤通信技术 光纤通信技术指的是采用光纤介质的通信技术,具有传输速率高、抗干扰性能强、可靠性高的优点,在条件允许的情况下,应是分支通信网的首选。以前制约光纤通信在配电网自动化系统中应用的主要原因是投资大、敷设工程量大,而近年来随着技术的发展,光缆价格有了大幅度的下降,光端机的价格也接近其他类型的通信终端,为光纤通信的大量应用创造了条件。目前,配电网自动化系统分支通信网采用光纤通信技术有专线通道或以太网两种方式。 二、无线通信技术 配电网自动化系统应用光纤通信遇到的最大的问题,是在一些建筑密集的城市中心区施工难,此外,还存在易受外力破坏,站点布局调整工作量大的缺点;而无线通信具有安装方便、成本低、抗自然灾害能力强等优点,是对光纤通信的很好补充。对于城市郊区、农网中一些偏远的站点来说,敷设光纤成本比较高,无线通信是一种很好的替代解决方案。无线通信在国际上配电网自动化系统中应用的比较广泛。近年来,光纤通信应用有所增多,但无线通信仍然占有相当大的比例。我国早期建设的配电网自动化系统主要应用光纤通信,对无线通信的应用有限。一些配电网自动化系统应用了无线公网通信(GPRS)。而根据中国电监会电力二次系统安全防护(5号令)规定,不得使用无线公网进行开关的遥控操作,因此,GPRS也只是用于上传故障指示器(FPI)、配变监测终端(TTU)的数据。 根据配电网自动化通信点多、分散的特点,不可能整个系统仅使用一种通信方式解决问题,应根据应用要求与站点分布情况,选择合适的通信方式。为丰富配电网自动化通信手段,应加强对无线通信在配电网自动化系统中应用的研究。无线通信按照网络性质分为无线公网和无线专网。目前应用的无线公网主要是GPRS/CDMA技术,而无线专网有窄带数据电台、扩频电台、宽带无线通信技术等几种形式。下面简单介绍几种无线通信方式的原理、优缺点以及对配电网自动化通信的适用性。 三、配电线载波技术 1、常规载波通信的问题 电力线路载波(Power Line Carrier,PLC)利用电力线路作为信号传输通道,具有投资小、覆盖面广的优点,被认为是一种理想的电力系统通信方式。尽管PLC在高压与超高压线路中有着广泛的应用,但将其用于配电线路却有着许多实际的困难: 1)出于成本等方面的考虑,配电线路载波(Distribution Line Carrier,DLC)不像在输电线路中那样使用阻波器将信号的传播限制在线路两端之间,载波信号受电源、分支线与负荷的影响,衰减比较大。 2)配电网结构多变,对信号耦合与传播有影响。分段开关打开后造成信号通路断开,需在开关两侧安装信号耦合中继设备。 3)信号经过变压器时的衰减大。 4)信号在线路端点或阻抗不匹配点产生反射,反射信号与入射信号相互叠加可能造成“陷波”现象,使得一些点处于信号的波谷位置,信号幅值很小,影响检测灵敏度。 5)线路故障影响通信可靠性。 鉴于以上原因,利用配电线路导体的DLC难以满足配电网监控对可靠性与实时性的要求,因此在配电网自动化系统中应用的较少。目前,DLC主要用于自动读表系统中,解决用户电表到安装公共配电变压器处的数据集中器之间的通信问题。 2、电缆屏蔽层载波 城市配电网中大量使用电力电缆,而利用电缆的绝缘屏蔽层(外屏蔽层)在电缆两端进行载波通信,信号在屏蔽层与大地(金属护套)之间传播,减少了电源、负荷等因素的影响,提高了通信可靠性。典型的三相统包型中压交联聚乙烯电缆的结构如图7-7所示,各导体线芯绝缘外为分相铜丝或铜皮屏蔽层,用于将电缆电场限制在电缆内部与保护电缆免受外部电场干扰作用;缠绕铜屏蔽的三个线芯与填充料放置在一起,由内绝缘护层(套)统一包裹,内绝缘护层的材料为塑料,起到防水、防潮作用;内绝缘护层外为钢带或钢丝铠装,称为金属护层,起到保护电缆免受外力破坏的作用;金属护层外为外绝缘护层(套)。可见,铜屏蔽层与金属护层之间有一层绝缘与防水性能都较好的内绝缘护层,这样在铜屏蔽层与金属护层之间就构成了一个良好的信号回路,可用来传输载波信号。 图7-7 三芯中压交联聚乙烯电缆的典型结构

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