配网自动化系统介绍
配网自动化系统
配网自动化系统配网自动化系统是一种通过自动化技术实现电力配网的智能化管理和控制的系统。
它通过集成各种传感器、监控设备、通信设备和控制器，实现对配电网的实时监测、故障检测和智能调度，提高配电网的可靠性、安全性和经济性。
一、系统架构配网自动化系统的整体架构包括以下几个主要模块：1. 数据采集模块：负责采集配电网各个节点的电流、电压、功率等实时数据，并将数据传输给数据处理模块。
2. 数据处理模块：负责对采集到的数据进行处理和分析，实时监测配电网的状态，检测潜在的故障和异常情况。
3. 控制与调度模块：根据数据处理模块的分析结果，自动控制和调度配电网的运行，实现对配电设备的远程控制和调节。
4. 通信模块：负责系统内部各个模块之间的数据传输和通信，保证系统的实时性和稳定性。
5. 用户界面模块：提供给用户可视化的界面，实时显示配电网的运行状态、故障信息和操作控制界面。
二、功能特点1. 实时监测：配网自动化系统能够实时监测配电网各个节点的电流、电压、功率等参数，及时掌握配电网的运行状态。
2. 故障检测：系统能够自动检测配电网中的故障和异常情况，如线路短路、过载等，及时发出警报并采取相应的措施。
3. 智能调度：系统能够根据实时监测的数据和故障检测结果，自动调度配电设备的运行状态，实现优化的配电网调度。
4. 远程控制：用户可以通过系统提供的用户界面，远程控制配电设备的开关状态，实现对配电网的远程控制。
5. 数据分析：系统能够对采集到的数据进行分析和统计，生成报表和图表，为用户提供决策支持和运行优化建议。
三、应用场景配网自动化系统广泛应用于城市供电、工业园区、商业建筑等配电网系统。
以下是几个典型的应用场景：1. 城市供电系统：配网自动化系统可以实时监测城市供电网的运行状态，及时发现和处理故障，提高供电可靠性和稳定性。
2. 工业园区：配网自动化系统可以对工业园区内的配电设备进行实时监测和控制，提高供电设备的利用率和运行效率。
配网自动化系统
配网自动化系统配网自动化系统是一种基于现代信息技术和智能控制技术的电力配网管理系统。
它通过对电力设备和路线进行监测、控制和管理，实现电力配网的自动化运行，提高电网的可靠性、安全性和经济性。
一、系统架构配网自动化系统的架构主要包括三个层次：数据采集与传输层、数据处理与控制层、应用与管理层。
1. 数据采集与传输层：该层主要负责采集电力设备和路线的实时数据，并通过通信网络将数据传输到数据处理与控制层。
数据采集设备包括传感器、智能终端等，通信网络可以采用有线或者无线方式。
2. 数据处理与控制层：该层主要负责对采集到的数据进行处理和分析，并根据分析结果进行控制和调度。
数据处理与控制设备包括数据处理服务器、控制器等。
3. 应用与管理层：该层主要负责系统的应用功能和管理功能。
应用功能包括电力设备状态监测、故障诊断、设备维护等；管理功能包括系统配置、用户管理、数据管理等。
应用与管理设备包括监控终端、管理服务器等。
二、功能特点1. 实时监测与控制：配网自动化系统能够实时监测电力设备和路线的状态，包括电流、电压、温度等参数，并能够根据监测结果进行实时控制，如断路器的开关操作、路线的切换操作等。
2. 故障诊断与恢复：系统能够对电力设备和路线的故障进行自动诊断，并根据诊断结果采取相应的恢复措施，如自动切换备用路线、自动重启设备等，以减少故障对电网的影响。
3. 负荷管理与优化：系统能够根据电力设备和路线的负荷情况进行动态调度和优化，实现电网的负荷均衡和能源的高效利用。
4. 远程监控与管理：系统支持远程监控和管理功能，用户可以通过互联网或者挪移通信网络实时监测电力设备和路线的状态，并进行远程控制和管理。
5. 数据分析与决策支持：系统能够对采集到的数据进行分析和处理，提供各种报表和图表，为决策者提供科学依据，匡助他们做出正确的决策。
三、应用案例1. 城市配电网自动化系统：该系统应用于城市配电网的监测和管理，能够实时监测电力设备的运行状态，及时发现故障并进行恢复，提高城市电网的可靠性和安全性。
配网自动化系统
配网自动化系统标题：配网自动化系统引言概述：随着电力需求的不断增长，传统的配电系统已经无法满足现代社会对电力供应的要求。
为了提高电网的可靠性、安全性和效率，配网自动化系统应运而生。
本文将从系统概述、功能特点、应用场景、发展趋势和未来展望等方面对配网自动化系统进行详细介绍。
一、系统概述1.1 配网自动化系统的定义：配网自动化系统是指利用先进的通信、控制和信息技术，对配电网进行智能化管理和运行的系统。
1.2 系统组成：配网自动化系统主要由远程监控、故障诊断、智能调度和数据分析等功能模块组成。
1.3 系统架构：配网自动化系统通常由监控中心、智能终端和通信网络三部分构成，实现对配电设备的远程监控和控制。
二、功能特点2.1 远程监控：配网自动化系统可以实时监测配电设备的运行状态，及时发现故障并进行处理。
2.2 故障诊断：系统能够自动识别故障点并给出解决方案，提高故障处理效率。
2.3 智能调度：根据电力需求和供应情况，系统可以智能调度电力设备的运行，实现能源的高效利用。
三、应用场景3.1 城市配电网：在城市配电网中，配网自动化系统可以提高供电可靠性，减少停电次数，提升用户体验。
3.2 农村电网：在农村电网中，系统可以实现对分布式能源的管理和调度，促进可再生能源的利用。
3.3 工业园区：配网自动化系统可以帮助工业园区实现能源节约和环保生产，提高生产效率。
四、发展趋势4.1 智能化：未来配网自动化系统将更加智能化，能够根据用户需求和环境变化做出更精准的调度。
4.2 多元化：系统将逐渐向多元化发展，支持不同类型的能源接入和管理，实现能源的多样化供应。
4.3 网络化：配网自动化系统将与智能电网和物联网等技术相结合，实现电力系统的全面网络化管理。
五、未来展望5.1 智能电网：配网自动化系统将成为智能电网的重要组成部分，为电力系统的智能化发展提供支持。
5.2 绿色能源：系统将促进绿色能源的发展和利用，推动电力系统向低碳、环保的方向发展。
配网自动化系统
配网自动化系统引言概述：随着电力系统的发展和智能化进程的推进，配网自动化系统在电力行业中扮演着越来越重要的角色。
配网自动化系统是指利用先进的信息技术和通信技术，对配电网进行监测、控制和管理的一种系统。
本文将从六个大点出发，详细阐述配网自动化系统的重要性和优势。
正文内容：1. 提升配电网的可靠性和稳定性1.1 实时监测和故障定位：配网自动化系统能够实时监测电网的运行状态，及时发现故障并定位，缩短故障处理时间，提高电网的可靠性。
1.2 快速自动重启：系统能够自动切换电源，实现快速自动重启，减少停电时间，提高电网的稳定性。
2. 提高供电质量和效率2.1 负荷管理：系统能够对电网的负荷进行实时监测和管理，合理调配电力资源，提高供电质量和效率。
2.2 节能减排：配网自动化系统能够根据实际需求，智能调控电力设备的运行，实现能源的有效利用，减少能源浪费，降低碳排放。
3. 提升电网的安全性和安全管理能力3.1 安全监测和报警：系统能够实时监测电网的安全状态，发现异常情况并及时报警，提高电网的安全性。
3.2 安全管理能力：配网自动化系统能够对电网进行全面的安全管理，包括对设备的安全运行监测、安全策略的制定和执行等，提高电网的安全管理能力。
4. 提升运维效率和降低运维成本4.1 远程监控和操作：系统能够实现对电网的远程监控和操作，减少人工巡检和维护的工作量，提高运维效率。
4.2 故障诊断和预测：配网自动化系统能够通过数据分析和算法模型，对电网的故障进行诊断和预测，提前采取措施，降低故障损失，降低运维成本。
5. 支持可再生能源的接入和管理5.1 可再生能源的接入：配网自动化系统能够实现对可再生能源的接入和管理，提高可再生能源的利用率。
5.2 电力调度和优化：系统能够根据可再生能源的波动性，进行电力调度和优化，提高可再生能源的供应可靠性。
6. 支持智能电网的建设和发展6.1 数据共享和交互：配网自动化系统能够实现数据的共享和交互，为智能电网的建设和发展提供支持。
配电自动化基本知识介绍
❖ 1.4 配电调度工作站
❖ 配电调度工作站由二台工作站组成，安装操作系统 及配网SCADA软件，可配置双显示器。用于对整个 城区配电网的调度和故障管理。正常情况下，实时 显示配电环网的信息，了解网络的运行状况。
❖ 1.5 工程师工作站
❖ 工程师维护工作由一台工作站组成，安装配网维护 软件。用于实现对整个自动化系统运行状况的维护 （包括远程诊断）和数据库的管理，图表绘制和新 应用程序的开发等。
主站层
配电主站
子站层
。。。。
终端采集服务器
配电子站
光端机
配电子站
TTU TTU
。。。
TTU
TTU
TTU
TTU
终端层
光端机
光纤环。网。。
光端机
光端机
开闭所DTU
。。。
环网柜FTU
柱上FTU
❖ 在系统三个层次之间通过通讯介质建立通讯联系，进行信息 交换，实现对整个配电网的最优管理。
❖ 系统采用以上分层的体系结构，具有以下特点：
❖ 1.6 PC报表工作站
❖ 采用高档的PC机，用于对整个配电自动化系 统的数据库进行维护和管理以及报表生成。
❖ 1.7 通信服务器
❖ 采用一台PC服务器，安装Windows操作系统， 承担与其它系统的互连。
❖ 1.8 硬件防火墙
❖ 硬件防火墙采用双进双出的配置，用于与地 区调度SCADA系统连接，获取变电站10KV 出线实时数据；用于主网与配变前置服务器 连接，保证主网的安全性；用于配变前置服 务器与公用通信网之间的连接，双层保证主 网的安全性；用于通信服务器与其他系统接 口的连接。
1、硬件系统
❖ SCADA系统主站通常采用客户机 /服务器（C/S） 结构，典型结构如图所示。服务器用以保存与管理 各种共享的 SCADA实时数据、历史数据（负荷曲 线、开关动作记录等）、设备属性数据（编号、额 定值等）以及电网接线关系数据等。其他计算机称 为用户端，通过高速局域网访问服务器读取或者保 存各种数据，完成独立的系统功能，如前置机、调 度员工作站、管理员工作站、WEB服务器等。系统 中所有计算机通过高速以太（Ethernet）网连接一 起，可采用互为备用的双以太网，以提高系统可靠 性。
配网自动化系统详解
1)结构复杂。 2)建设费高。 3)需通信网络。 4)存在电源提取问题。
FTU、通信网络、区域工 作站、计算机系统。 城网、负荷密度大的地区、 重要工业园区、供电途径 多的网格状配网、供电可 靠性要求高的区域。
开环运行的多电源环状网两种系统比较
ab AB
Dd c
C
ab AB
Dd Cc
ab
AB
15s
ab
A
B
15s 7s
Dd Cc
Dd Cc
Ee (a)
Ee (b)
Ee (c)
Ee
(d)
ab
A
B
15s 7s
D 7s d c
C
a b Dd
A
B 闭锁 c
15s 7s
C
14s
a
b D 7s d
A 5s
B 7s
c
闭锁 C
Ee (e)
Ee (f)
E 14s e
2. FTU的性能要求(1)
遥信功能：开关位置、贮能完成情况、通信完好性； 遥测功能：U、I、P、Q等； 遥控功能：远方对柱上开关分合、贮能等； 统计功能：开关动作次数、动作时间、累计切断电流水平； SOE和对时功能：保证SOE的准确性，与系统时钟一致； 事故记录：记录事故发生时的最大故障电流和事故前（1min）负荷，便于确定故障区段； 定值远方修改和召唤定值：适应配网运行方式变化； 自检和自恢复功能：设备故障时报警、干扰时自复位；
第一套功能：用于常闭状态的分段开关，用于辐射、树状网；要求X时限>Y时限>电源端断路器跳闸时间。 第二套功能：用于常开状态的联络开关，用于环网联络开关常开状态。
配网自动化系统
配网自动化系统引言概述：配网自动化系统是一种利用先进技术实现电力配网智能化管理的系统。
随着电力需求的增长和电力系统的复杂性增加，配网自动化系统的重要性日益凸显。
本文将从系统概述、功能特点、应用优势、发展趋势和未来展望等方面对配网自动化系统进行详细介绍。
一、系统概述1.1 系统组成：配网自动化系统主要由监控与控制中心、智能终端设备、通信网络和数据管理系统等组成。
1.2 工作原理：系统通过实时监测电网运行状态、自动识别故障和异常、智能调度设备运行，实现电网的自动化管理。
1.3 应用范围：配网自动化系统广泛应用于城市供电网、农村配电网、工业用电网等不同类型的电力配网系统。
二、功能特点2.1 实时监测：系统能够实时监测电网运行状态，及时发现并定位故障，保障电网安全稳定运行。
2.2 智能调度：系统具有智能调度功能，能够根据电网负荷情况和设备状态进行智能调控，提高电网运行效率。
2.3 数据分析：系统能够对电网运行数据进行分析和统计，为电力系统的管理和优化提供数据支持。
三、应用优势3.1 提高供电可靠性：配网自动化系统能够快速响应电网故障，提高供电可靠性，减少停电事故发生。
3.2 降低运维成本：系统能够实现设备的远程监测和控制，减少人工巡检频率，降低运维成本。
3.3 提升电网质量：系统能够实现电网负荷均衡和设备智能调控，提升电网供电质量，改善用户体验。
四、发展趋势4.1 智能化升级：随着人工智能和大数据技术的发展，配网自动化系统将实现更高级的智能化升级。
4.2 多能互联：系统将与智能电表、光伏发电系统等多能互联，实现能源的智能管理和优化利用。
4.3 网络安全：随着网络攻击日益增多，配网自动化系统将加强网络安全防护，保障系统安全稳定运行。
五、未来展望5.1 智能城市：配网自动化系统将与智能城市建设相结合，实现城市能源的智能化管理和优化。
5.2 绿色发展：系统将促进电力系统的绿色发展，推动可再生能源的大规模应用和智能化利用。
配电网自动化系统PPT课件
实施效果
降低了偏远山区的供电成本，提高了供电可靠性和电能质量 ，促进了当地经济社会发展。
工业园区配电网自动化案例
1 2
案例一
某大型工业园区智能配电网建设
背景介绍
工业园区用电负荷大且集中，对供电质量和可靠 性要求高。
3
解决方案
构建智能配电网系统，采用先进的配电网自动化 技术和管理模式，实现对工业园区配电网的全面 监控和优化运行。
安全管理
加强系统安全防护，定期进行安全漏洞扫描 和修复，确保系统安全稳定运行。
06
配电网自动化系统应用案例
城市配电网自动化案例
案例一
某大型城市配电网自动化改造
背景介绍
随着城市用电负荷不断增长，传统配电网已无法满足需求，急需进 行自动化改造。
解决方案
采用先进的配电网自动化技术，包括馈线自动化、配电管理自动化等 ，实现配电网的实时监测、故障定位、快速恢复等功能。
THANKS。
实施效果
满足了高新技术开发区用电负荷增长 和用电设备多样化的需求提高了供电 可靠性和电能质量为企业提供了优质 的电力服务。
07
配电网自动化系统发展趋势与 挑战
发展趋势
智能化发展
随着人工智能和机器学习技术的不断进步，配电网自动化 系统正朝着更高程度的智能化发展，包括自适应保护、智 能故障诊断和自愈能力等。
02
配电网自动化技术基础
通信技术
01
02
03
有线通信技术
包括光纤、电力线载波等 传输方式，具有传输稳定 、带宽大等优点。
无线通信技术
包括蜂窝移动通信、无线 局域网等传输方式，具有 灵活性强、建设周期短等 优点。
通信协议与标准
介绍配电网自动化系统中 常用的通信协议和标准， 如IEC 61850、IEEE 1588 等。
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FTU
RS-232
光端机
FTU
RS-232
光端机 FTU
有 线 通 信 网 络
TTU TTU
TTU
光端机
RS-232
FTU
光端机
RS-232
FTU 集抄器
电
用户表
力
线 路
用户表
载
波
用户表
七、以故障处理为主要目的 的馈线自动化方案
• 集中控制
– 装置、通信、主站计算机系统同步建立 – 适应复杂网络 – 对主站和通信依赖性强
• 可采用柱上负荷开关(或断路器)将线路进行 适当分段（3分段）和联络（闭式环网）
架空线路分段原则
CB1
S1
S2
S3
CB2
CB1 S1
S2
S3
S4
S5
CB2
CB1 S1
S2
S3 S4
S5
S6 S7 CB2
不同分段数（不包括联络开关），故障时可保持供电线路的比例： 二分段：50％；三分段：66.67%；四分段：75％ 建议：二到三分段
双电源拉手网络
分段
分段
联
络分段ຫໍສະໝຸດ 分段设备利用率50% ，可靠性N-1
三电源拉手网络
分段
联分段 络
联
分段
分段
络
联
络 分段
分段
设备利用率67% ，可靠性N-1
四电源＃字供电网络
分段 分段
分段 联 络
分段
联络 联络
分段 分段
分段 联 络
分段
设备利用率67% ，可靠性N-1
4×6网络接线
分段
联络
分段
分
配电主站
。。。
。。。 子站
变电站自动化系统
远
远
方 。。。 方
终
终
端
端
远
远
方 。。。 终
方 终
端
端
四、满足自动化要求的一次设备
• 开关可电动合分闸操作，即遥控接口； • 开关位置有辅助触点输出，即遥信接口； • 开关带3相CT和1～3相PT信号输出，即遥测接口； • 在电源测（辐射线路）和开关两侧（环网线路）
• 只在主环网和关键位置的自动化装置处装设通信 监控的设备，不需要也没有必要全部实现通信、 全部远程可控。
• 解决问题的重点在于管理。
适当的故障处理的控制原则
• 停电范围最小、停电时间最短
– 可用网络式保护实现
• 分布式控制--可靠性高、实施简单
– 就地完成 – 局部处理（一个电气环内的开关自己互相协调）
安装一次PT，以提供装置电源和驱动电源，也可 提供PT信号。 • 断路器（重合器）还是负荷开关？
五、配网自动化站端设备
➢FTU — 各类柱上开关及环网柜控制器 ➢DTU — 配电站、开闭所控制器 ➢TTU — 配变监测装置及无功补偿控制器 ➢RTU及变电站自动化系统
FTU
DTU
TTU
特点
功能完善
多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式； • 主站（子站）与TTU（或多功能电度表）的通信可
采用GPRS或采用FSK总线方式组网进行通信。
常用的光纤自愈环网和FSK总线组网示意图
FTU
RS-232
光端机
RS-232
光端机
主站（子站 ）
光端机
光端机
RS-232
两芯自愈环光纤通道 (运行串行通信协议)
RS-232
二、配网自动化的几点认识
• 原则：简单、可靠、实用、经济与先进性相结合 • 真正的需求，不搞大而全。 • 通信是瓶颈问题 • 适当的故障处理的控制原则 • 配网自动化的实用性问题 • 配网SCADA和GIS • 统一设计、分步实施
在满足必要的功能要求的情况下，不推 荐大而全的复杂系统
• 大而全的系统往往投资很高、经济性差。
✓ 配网自动化各类FTU、DTU、RTU、TTU ✓ 站端馈线自动化功能
可靠性高
✓ 多CPU并行、多级看门狗 ✓ 电磁兼容达到国家最高标准，多年恶劣环境的运行经验
适用性强
✓ 可与各种开关设备配合使用，支持多种通信方式和通信协议
使用方便
✓ 模块式结构，点阵液晶显示汉字
六、配网自动化的通信系统
• 主站（子站）采用标准的以太网通信设备； • 主站（子站）与站端（FTU、DTU）的通信使用较
• 集中控制和分布式控制相结合
单一的主站集中式控制方式处理故障运 行结果不理想
• 90％以上的系统投运一年后集中式自动控制功能 失效 – 通信系统也许不正常或局部不正常 – 配电网络经常发生变化，但主站的网络拓扑结 构来不及及时更新 – 技术和管理上的原因影响网络拓扑更新 – 主站系统的软件和硬件系统运行不正常
• 结构复杂也会导致可靠性低、同时维护困 难，也与大多数供电局配网运行人员的水 平不相适应。
• 有些功能设计理论上就有问题。
必须重视解决通讯瓶颈问题
• 过去已有的配电自动化系统中，通信是瓶颈，往 往由于通信通道故障，导致使已有的系统运行结 果不理想，甚至瘫痪。
• 因此故障处理不能依赖于通信，应能够就地自动 完成。中国大多数配网是简单的手拉手环网，很 容易实现故障的就地处理。
• 分布式智能控制—不依赖上级命令的自动控制
– 网络式保护和控制 – 分布式智能控制
网络式保护原理—解决故障时谁先跳闸问题
• 传统电流保护的问题：
– 短线路、多开关串联，短路电流差别小，保护的电流 定值配合困难。用时间配合，会造成出口保护的动作 时间太长
• 网络式保护原理：
– 故障时上下级联的多级开关互相通讯 – 根据级联关系，在感受到故障电流的开关中进行仲裁，
• 对策： – 采用以分布式智能为基础的控制方案
配网自动化的实用性问题
• 配网SCADA • 馈线自动化 • 配电GIS
配网SCADA和GIS
• 两个系统相互独立带来的问题 • 一体化平台非常适合县级配网自动化系统 • 配电GIS实施要注意的问题
三、配网自动化系统的层次结构
管理信息系统 负荷管理系统 用电管理系统 其它系统
分
段
段
联
联
络
络
分
分
段
段
分段
联络
分段
设备利用率75% ，可靠性N-2
电缆系统双电源拉手环
配电室
配电室
变电站
变电站
配电室
配电室
设备利用率50% ，可靠性N-1
多路平行供电
变电站 进线开关 变电站 进线开关
用 联络开关
户
中压架空线网络接线
• 接线方式可采用双电源手拉手环网接线、 三电源拉手环网接线、四电源拉手环网接 线
配网自动化系统介绍
内容
一、一般配电网络结构 二、配网自动化的几点认识 三、配网自动化的层次结构 四、满足自动化要求的一次设备 五、配网自动化站端设备 六、配网自动化的通信系统 七、以故障处理为目的馈线自动化方案 八、配网自动化的主站系统
一、一般配电网络结构
常见配电网络结构
• 单电源辐射接线 • 双电源拉手环网接线 • 三电源拉手环网接线 • 四电源拉手环网接线 • 4×6网络接线 • 多回路平行式接线（开闭所接线）