2020年智能配网自动化系统设计
作者：空青山
作品编号：89964445889663Gd53022257782215002
时间：2020.12.13
智能配网自动化系统总体方案设计
摘要
目前，城市内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国内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本文研究内容 (3)
1.6本章内容小结 (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 (5)
2.2.1网架现状 (5)
2.2.2线路负载 (7)
2.2.3 配网设备现状 (7)
2.3配电自动化系统应用现状 (8)
2.3.1概况 (8)
2.3.2配网自动化主站系统 (9)
2.3.3配电子站和终端 (10)
2.4配电通信系统现状 (11)
2.5信息系统应用现状 (12)
2.6存在问题 (13)
2. 7本章小结 (14)
第三章核心区智能配电网建设规划目标 (15)
3.1 整体规划目标 (15)
3.2 一次网架和设备规划目标 (15)
3.2.1 一次网架规划 (15)
3.2.2 配网设备规划 (16)
3.2.3网架和设备的建设和改造原则 (16)
3.3配电自动化系统规划 (17)
3.3.1配电主站规划 (18)
3.3.2配电主站的建设与改造原则 (19)
3.3.3配电子站和终端规划 (19)
3.4配网信息系统 (21)
3.4.1数据交互原则 (21)
3.4.2信息交互总线架构 (21)
3.4.2信息交换总线软硬件结构： (23)
3.5配电通信系统规划 (25)
3.5.1通信方式规划 (26)
3.5.2配电网通信系统建设方案 (27)
3.5.3通信系统的配置 (30)
3.6分布式电源接入规划 (30)
3.6.1分布式电源接入方案 (32)
3.6.2分布式发电的优势 (34)
3.7本章小结 (35)
第四章、建设与改造后的效益分析 (35)
4.1经济效益 (35)
4.2管理效益 (36)
4.3社会效益 (37)
第五章、结论 (38)
5.1结论 (38)
参考文献： (39)
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，概述了本文的研究内容。
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，国内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内容。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
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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国内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，我国华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刘振亚访美，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，北京、杭州、厦门、银川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。此外在嘉兴海盐，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
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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内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本文研究内容
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，主要研究内容如下：
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
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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本章内容小结
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、研究内容。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，建设改造区域内有工业用户 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。
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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
该核心区内现有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外均为内桥式接线，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
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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范围内、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
建设改造区内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
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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、文化中心区内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
核心区内共有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。
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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，当架空分支线内发生故障时，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。
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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。
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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。
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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。
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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、供电范围分析、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。
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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，核心区内共有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；
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(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)、管孔内的光缆以及站点内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
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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范意义的、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．核心区内将以电缆线路为主，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。
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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
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10kV配网规划及配网自动化实施方案
10kV配网规划及配网自动化实施方案 【摘要】配电网是电力系统的主要构成部分，是现代化建设的重要基础设施之一，对配网一次系统进行扩容、改造已势在必行。介绍了10kV配网自动化系统模式的基础上，阐述了其规划的思路，基本原则，以及实施方案。 【关键词】配电网10kV配网自动化系统 1 引言 随着生产的发展与城市人民生活水准的提高，对供电质量与可靠性提出了越来越高的要求，但是配网的建设滞后于电网负荷的发展。不但没有自动化规划和建设，即使是配网网架规划和建设也大大滞后。配网运行管理的经济性与高效益具有重要意义。为此，对配网一次系统进行扩容、改造，提高配网水平，实现配网自动化，必须要进行网络设计和规划，进行合理的建造。加快配网网架规划及配网自动化建设，既能提高配网可靠性和运行效益，同时提高故障情况下快速反应能力以及配网管理水平和经济效益的重要手段。 2 10kV配网自动化系统的模式 10KV配电网络是电力企业输配电网络的最主的末端线路。由于它直接和用户联系，因此配网的主要经济技术指标在很大程度上反映了电力企业的经营的主要经济技术指标。配电自动化系统的建设与应用，有利于提高供电可靠性、供电质量、用户服务质量、管理效率及设备利用率等。且配网的覆盖面广量大，配网的运行管理在电力企业的经济技术管理中占有相当重要的位置。但早期的许多建设的配电自动化系统没有在生产中发挥应有的作用，投入产出比不高。 目前10Kv配网自动化系统主要有3种模式。第一种为可以检查出，隔离故障，实现对非故障去供电功能的就地控制的自动化模式，该模式能提高供电可靠性，减少停电时间和缩小故障区域。第二种模式是集中通信的配网自动化。该模式在线路发生故障时，现场监控终端即可收集到故障信息并集中至监控中心，通过监控中心的计算机系统分析判断出故障段，然后再由监控中心发出一系列的分合闸指令来对故障进行处理。最后一种为集合配电自动管理系统的配网自动化。通过集成DA与DMS以及其他多种系统，延伸DA与DMS系统的功能。 3 10 kV配网的规划 解决目前配电网存在的问题，梳理配电网的网架结构，提高配电网运行的各项指标，应侧重完善和优化网架结构，上级电网的协调配合，提高复合转供能力。10kv配网供电范围小，线路回路多，布线工作量大且繁琐。不确定因素多，所以只进行5年的近期规划。 对配网进行规划，着重点应考虑高压电源容量是否充足，布点是否合理，待
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
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。
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）。
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
10kV配网自动化的规划设计和系统建设
10kV配网自动化的规划设计和系统建设 随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，国家对配网技术的要求也越来越高，论文主要对10kV的配网的自动化建设方面进行探讨，结合有关的技术和实际情况，对现在的10kV配网自动化的规划设计和系统建设进行深一步的研究，针对这次研究所得出的结论，总结了一些想法，对此希望能够对我国配网自动化的规划设计和系统建设有所帮助，另外配网的安全性是重中之重，保证其的安全性也显得至关重要。 【Abstract】With the development of economy and the improvement of people’s living standard in China，the requirement of distribution network technology in our country is getting higher and higher. This paper mainly discusses the automation construction of 10kV distribution network. Combined with the related technology and the actual situation，we make a further study on the planning，design and system construction of the automation of 10kV distribution network. Based on the conclusions of this study，some ideas are summarized. It is hoped that this will be helpful to the planning，design and system construction of distribution automation in our country. Besides，the security of distribution network is the most important，so it is very important to ensure the security of distribution network. 标签：10kV配网；自动化；规划设计；系统建设 1 引言 当今世界是一个迅速发展的世界，我国在世界中的发展尤其突出，在此过程中，配网能够十分稳定且安全的运行，对我国社会的发展贡献巨大；另外要想10kV配网自动化技术得到十分广泛的应用，不但需要借助科技的力量，还需要构建一个能让配网安全运行的系统，从而达到一个对资源有效分配和管理的目的。利用计算机网络，对10kV配网自动化进行设计和规划，即使系统受到破坏和干扰而出现故障，也能够很快且及时地采用有效措施对故障进行管理。 2 10kV配网自动化设计和建设要素 建设建立10kV配网自动化系统，需要有三个部分组成，第一部分是自动化终端，第二部分是子站系统，第三部分是主站系统。其中自动化终端的功能是保证子站和主站能够稳定的运行，一旦网络中或者是网络系统在运行中出现问题，能够马上反应出来。对出现问题的地方进行补救和维修，从而保证系统的安全性以及供电的有效性。子站系统是用来控制周边的开关，在管理的过程中对设备进行监控。所以说子站系统有数据采集器，监控等等作用。从而保证数据能够快速的传递。主站系统由四部分组成，一部分是软件子系统，另外三部分，主要是故障诊断系统和SCADA系统以及应用子系统。 3 10kV配网自动化规划建设原则
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。
10kV配网自动化的规划设计和系统建设
10kV配网自动化的规划设计和系统建设 发表时间：2019-01-23T13:40:49.883Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：陈占杰朱凌浩 [导读] 随着社会的发展，我国的科学技术的发展也越来也迅速 陈占杰朱凌浩 （国网浙江武义县供电有限公司浙江省武义县 321200） 摘要：随着社会的发展，我国的科学技术的发展也越来也迅速。当今世界是一个迅速发展的世界，我国在世界中的发展尤其突出，在此过程中，配网能够十分稳定且安全的运行，对我国社会的发展贡献巨大；另外要想10kV配网自动化技术得到十分广泛的应用，不但需要借助科技的力量，还需要构建一个能让配网安全运行的系统，从而达到一个对资源有效分配和管理的目的。利用计算机网络，对10kV配网自动化进行设计和规划，即使系统受到破坏和干扰而出现故障，也能够很快且及时地采用有效措施对故障进行管理。 关键词：10kV配网自动化；规划设计；系统建设 引言 电力能源的需求正在稳步上涨，对于配网系统来说，运行负荷与压力也在日益增加。为了保证配网系统的安全运转，必须要完善当前的运维管理制度，重点分析当前自动化控制系统运行期间经常出现的各类故障和问题，并且健全维护检修工作机制，强化管控水平，制定科学合理的解决方案，排除各类不良影响和干扰因素。本文从当前系统常见的故障问题出发，阐述相应的解决对策和实施策略。 1 10kV配网自动化设计和建设要素 建设建立10kV配网自动化系统，需要有三个部分组成，第一部分是自动化终端，第二部分是子站系统，第三部分是主站系统。其中自动化终端的功能是保证子站和主站能够稳定的运行，一旦网络中或者是网络系统在运行中出现问题，能够马上反应出来。对出现问题的地方进行补救和维修，从而保证系统的安全性以及供电的有效性。子站系统是用来控制周边的开关，在管理的过程中对设备进行监控。所以说子站系统有数据采集器，监控等等作用。从而保证数据能够快速的传递。主站系统由四部分组成，一部分是软件子系统，另外三部分，主要是故障诊断系统和SCADA系统以及应用子系统。 2 10kV配网自动化系统主要构成 遵循系统分块原则，10kV配网自动化系统可以分为自动化主站系统、配网自动化子站系统与终端设备这三个主要部分。在配网自动化主站系统中，主要包含了应用子系统DMS、SCADA系统和诊断、修复故障子系统；配网自动化子站系统主要负责管理系统中特定位置开关、监控设备以及开闭设备，可以监控馈线，利用线路及网络，可以为主站通信处理器传输采集数据；自动化终端设备主要是监控10kV配网自动化系统当中的不同设备，可以识别具体故障，对其进行单独控制，和主站之间具有密切配合，可以对电网运行过程中存在的问题进行检测，优化运行网络。在监控过程中，其监控对象主要包含了配电变压器、环网柜与开关设备，进而识别故障、隔离故障，恢复其他区域供电能力。 3 10kV配网自动化的建设方案与优化措施 3.1环网供电方案 环网形式是10kV配网方案大部分采用的形式。这个方案的步骤如下，第一，配电线路要选择两个比较接近的，这要做是为了将电能输电线的线路变成环网状。第二，要对配网的构架进行一定程度的优化，以便之后能够让配电网的结构呈现出网状性。网状形式的配网构架，在一定程度上不仅解决了在电力运行过程中出现的配网路线的路线问题，并且在互联网计算机的配备条件下，通信系统的连接将变得十分的有效。以某一地区的配网自动化进行分析研究，这一地区已经有了八座变电站向着地区的中心城区供电，10kV配网建设已初具规模，而且部分线路之间相互联络已形成环网供电。该地区配电自动化系统可分为三层结构。配电主站层，负责整个城市配电自动化及管理系统的监控、管理。配电子站层，负责各变电站户外测控终端RTU的信息转发和监控。配电终端层，主要负责对线路、馈线开关、配电室、环网柜、开闭所、配变进行数据采集和控制。通信系统未建立时的馈线自动化，当线路发生故障时，出线断路器跳闸，经过第一次重合，如是瞬时性故障则重合成功，恢复正常供电；如是永久性故障则重合到故障点时出线断路器再次跳闸，同时故障点两侧柱上开关远方终端闭锁，在经过第二次重合后，故障区域自动隔离，故障区域前端正常区域由原线路恢复供电，故障区域后端正常区域通过联络开关由另一线路恢复供电。当线路的某一区段发生故障时，可以自动隔离故障区间，使非故障区间恢复供电。当一条线路或某一区间故障时，能够在较短的时间内，自动的完成停电区间的负荷转换。可以通过合理布置开关利用户外设备本身的功能来实现。这种技术的实现使用户基本感受不到停电状况，完成就地馈线自动化功能。 3.2解决远距离故障问题的对策 目前我国10kV配网自动化系统的供电线路可分为架空线路与电缆线路两种。架空线路主要是在我国偏远地区、交通不便的山区使用，这种线路方式虽然提供了电力，但是供电稳定性能较差；电缆线路主要适用于城市地区，可安全稳定的提供充足的电力；两种线路结合的方式主要是在城乡结合地区使用。根据供电线路的方式、需求与不足情况，10kV配网自动化系统应具备供电、故障解决和通信三者结合的功能，即满足供电，能及时发现故障问题并采取对应措施立即解决，信息传递快速、及时，在10kV配网自动化系统管理控制情况下将主站、通信终端、故障指示器结合实现。解决远距离故障问题的对策有以下几种方式：（1）通信终端与故障指示器有机结合。该方式主要是在架空线路的区域使用，便于及时发现故障问题并通过特定的方式对故障问题的出现发出警告。（2）故障指示器。该方式的应用还需与无线通信相配合，即使用无线通信技术安装在故障指示器中，在出现供电故障问题时能及时有效的判定故障位置，分析故障原因，解析成信息方式给供电管理和处理人员。该方式减少了工作人员的工作强度，提高了工作效率。（3）故障定位主站、通信终端及故障指示器有机结合在一起。该方式可完整、准确的将故障位置和信息及时传达给供电处理人员，有效的缩减了故障问题的判断及处理时间，提高了供电恢复的效率。 3.3智能定位故障 在各个终端对故障进行检测之后，利用智能分布式故障定位可以把故障信息传递给主站，利用终端之间通信交互，可以对故障范围进
关于10kV配网自动化建设的规划与设计论述
关于10kV配网自动化建设的规划与设计论述 发表时间：2018-12-26T14:51:31.300Z 来源：《河南电力》2018年13期作者：龙康弟[导读] 中国的信息技术发展，自动化技术渗入到配网中，对配网的稳定运行和发展起到了重要的推动作用。（广东电网有限责任公司湛江吴川供电局 524500）摘要：中国的信息技术发展，自动化技术渗入到配网中，对配网的稳定运行和发展起到了重要的推动作用。10kV配网实施自动化建设，就是要将配电网络运行系统构建起来，以实现数字化技术管理能源。当配网在计算机网络的支持下，实现系统化运行，即便是由于干扰因素而导致运行故障，也能够及时地采取有效的控制措施。针对10kV配网自动化建设的规划与设计进行研究。 关键词：10kv；配电网；自动化建设；配网规划；配网设计 配网自动化又称DA，是利用现代通信和计算机技术，将配电网的电网结构、设备的实时运行、地理图形及用户等信息进行有效的集成，构成一个相互关联，相对完整的信息化系统。从而实现配电网监控和管理的简单化、及时化、信息化和自动化。我国国内的配网自动化建设起步较晚.近几年来，很多电力企业对配网自动化的设计和应用做了很多的探索。就目前阶段而言，城农网改造的实施.因此，在构建配网自动化系统时，要进行城区电网结构的改造，使电网系统布局简单化、合理化。 1配网自动化的功能目标 近些年来，比较完整且成熟的10kV配网自动化网络系统主要由配凋自动化网SCADA、变电站集中控制中心SCC、馈线自动化系统（FA）、地理信息AM／FM／GIS系统，配电管理子系统、高级效应分析子系统（PAS）、其他综合类管理系统、接口系统等部分组成。10kV配调调度监控和数据采集自动化网SCADA，主要实现配网实时监控和数据处理的功能。在配网监控技术实现方面，SCADA能够根据远传数据信息、值班保修电话、自诊断故障报告分析实现系统故障自诊断、故障定位、故障隔离、负荷转移、恢复供电和现场故障检修安排、检修操作票管理、事故报告存档、事故处理信息交换等。同时具备支持无人值班变电站的接口，实现依照功率因数、无功电流、电网电压值等实时参数，自动完成馈线保护的远方投切和闭环网络控制、定值远方切换、地理接线图与信息集成等功能。馈线自动化（Feeder Automation）是配网馈线故障自动隔离和供电恢复系统。FA处于正常运行状态时，实现对馈线、各种变压器的电压、电流、功率（有功功率和无功功率）、功率因数、电能量等基本参数的远方测量，对电力设备运行状态实时在线远方监视，控制电容器的运行状态，对配电网进行均衡调配，减小电网线路损耗。在监测到馈线相间短路类型故障时，FA对故障区段自动识别辨识，并对故障区段进行断电隔离保护，同时恢复非故障区域用户的选择性供电。高级效应分析子系统（PALS）对SCADA系统采集的运行数据进行分析计算，利用母线分析和电量计算分析，实现配电网设备联接和带电状态的网络拓扑；实现电网运行效率分析、电网调度、培训操作；利用母线负荷预测和馈线潮流计算，建立完整的实时配网状态估计网络，对电荷分配实施有效均衡配置；根据网络线路损耗、配变间负荷等参数，进行配电网络优化重构，对不同级别用户提供优质供电服务，平衡用户负荷；根据变电所和网络结构实施无功电压非优化控制。 2城市配网自动化问题调查 （1）对配网自动化系统认识和定位不清楚，缺乏统一的合理规划，没有针对配电信息量大、信息面广的特点，忽视了对其他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，需求主体缺乏完整性和准确性，导致后期的应用实用化较差。（2）馈线自动化和配电自动化混淆，对于局部区域配网自动化关注，缺乏城市配网自动化整体规划管理，对于故障处理和故障恢复功能要求片面化，投资者投入产出比不明显。（3）配电自动化相应的技术政策、标准、规范性文件较少，与快速发展的电力需求存在缺口的现象，电力部门、企业、政府之间缺乏有效的规划部署和协调机制，电力应用效能有待提高。 3、10kV配网自动化建设规划 3.1建立规划原则 10kv配网的覆盖范围非常广泛。随着县级电网建设力度的加大，配网改造工程的继续，使得配电设备成为了需要重点考虑的问题。将信息技术融人到配网中，实现配网自动化运行，除了要对配网运行的实际情况实时观察之外，还要根据工作需要，对配网自动化工作进行不断地调整和完善，以使施配网自动化运行更为稳定可靠，从而提高企业的供电服务质量。 3.2环网供电方案 10kv配网采用环网供电方案，就是将相互靠近的两条配电线路重合，构建为环网状电能传输线路，使配网的架构得到优化，而且配网呈现出网状结构。在配网架构中，多种功能都得以实现，并有远程的计算机自动控制，不仅与通信系统建立了连接，而且还可以将配网线路中的故障清除。 3.3自动重合分段器 县级10kv配网运行中，对电闸开关的控制多会采用人工操作的方法，部分电站采用了声控的方法对电闸进行控制，或者采用感应模式控制电闸，主要目的是使电闸开关的控制更为人性化。自动重合分段器在运行中，能够使电网的控制管理科学化运行，使得人力资源和物力资源都有所节约[3]。在县级变电站，将自动重合闸安装，以对电闸的开关进行有效控制，可以实现电压的实时检测，只要电压通过小闸，就会被检测出来，并启动延时输电程序，或者将线路断开，以确保电流安全稳定地传输。 4、10kV配网自动化建设设计思路 4.1配网以中心主站为自动化的核心 配网运行中，中心主站持续工作，24h不间断，对配网的运行状态进行检测。从配网自动化结构的组成情况来看，包括计算机的主机和辅机、电子监测仪、GPS时钟系统和定位系统、通信设备以及系统服务器等。中心主站为光纤网络，不仅可以先确保数据及时传输，而且还可以启动报警系统，针对所发现的分体进行分析后，采取必要的措施予以解决，所有这些工作都是在自动化操作下完成的。 4.2配网以分区分站为自动局部中转站 配网以分区分站为自动局部中转站，主要的构成为配电站和小机箱。分区分站在自动运行平台上运行，依赖于超大显示器、监控设备、UPS和打印机等所有的电能传输路径。如果出于工作的需要而对电流状况进行分析，还可以将资料打印出来，并针对图纸上所显示的电流进行图纸分析。 4.3配网以直属子站作为站实时监控站