配網自動化系統(tǒng)的組成和作用

1、配網自動化系統(tǒng)的組成和作用中文摘要：配網自動化是一個龐大復雜的綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關的全部功能數據流和控制。從而保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配網自動化是一個統(tǒng)一的整體。配網自動化系統(tǒng)采用分層分布式結構，配電主站層、配電子站層、配電終端層。其系統(tǒng)內部分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。其系統(tǒng)的作用大致分為九個方面：配網SCADA;對10kV饋線的快速故障診斷、隔離和自動恢復供電功能；無功/電壓控制，配網潮流分析計算；網絡拓撲分析及最優(yōu)開關程序（網絡重構）；負荷控制與管理；遠方抄表、電量電價分析、自動計費和管理的研究；GIS/AM/FM的聯網、應用

2、與開發(fā)；DMS與EMS的聯網及數據共享；DMS與MIS的聯網及數據共享。日本語摘要：配余罔（出大豈玄復雉玄自動化口工夕卜G高I/*公合的玄電力企業(yè)G中T5、配電S/久么仁一夕流制御檄能在倩;二一一衣供給在保IEL、品質、廿一向上在減行料金G靚點力e4上、衣e4zj罔G自動化G全體O畫一的。配網自動化采用L配電主站構造仁77b?一？了一牛支援方'立配電層、配霜子檄器占口5。加”亍L內部八一久AG作用大豈分歲乙九方面前言配電自動化系統(tǒng)，亦稱配電管理系統(tǒng)（DMS）或配電自動化/需求方管理系統(tǒng)（DA/DSM）,是包括110/10kV變電所的10kV饋線，開閉所、二次配電站和用戶在內的配電系統(tǒng)的

3、整體數字自動化與能源管理系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)來完成對配電同一用戶（尤其是城市電網一用戶）的集中監(jiān)視、優(yōu)化運行控制與管理，達到高可靠性、高質量的供電，降低供電成本和為廣大用戶提供優(yōu)質服務的目的。配網自動化系統(tǒng)是利用了現代電子技術、計算機和網絡技術及現代通信技術,將配電網數據和用戶數據、電力網結構和地理圖形進行信息綜合，構成完整的自動化系統(tǒng)，實現配網及其設備正常運行和事故狀態(tài)下的智能化監(jiān)測、保護和控制。正文1、配網自動化系統(tǒng)的結構配網自動化系統(tǒng)采用分層分布式結構，一般情況分為三層：配電主站層、配«1配用自動化系統(tǒng)結構圖電子站層、配電終端層。在系統(tǒng)的各個層面之間通過通信介質建立通信聯系，進行

4、信息交換，實現對整個配電網的最優(yōu)管理。配電主站層配電主站從整體上對各配電子戰(zhàn)進行監(jiān)控，分析系統(tǒng)的運行狀態(tài)，協(xié)調各子站、終端之間的關系，實現實時數據迅速更新和共享。配電網自動化系統(tǒng)可以在Unix平臺、Windows2000環(huán)境、UNIX+Windows2000混合平臺中運行。配網自動化系統(tǒng)通過采用通用的網絡TCP/IP蜥蜴，商用Oracle關系數據庫，C+、Java編程語言等，符合IEEEPOSIX1003.0開放式標準，是一個完全開放的系統(tǒng)體系結構，充分保證了系統(tǒng)的開放性。配電子站層配網監(jiān)控子站是配網自動化系統(tǒng)的中間層，向上與配網主站等各個系統(tǒng)進行計算機通信，完成終端設備數據的集中和轉發(fā)，可以

5、實現遙測、遙信、遙控、當地監(jiān)控即故障隔離等功能；并將實時數據中轉到配電主站的通信處理機上。該層不僅和配電主站形成一個高速局域網，還與各配電終端形成一個數據通信網。配電終端層配電終端層是整個系統(tǒng)的最底層，配網自動化終端包括安裝在柱上的FTU、安裝在配變上的TTU和安裝于開閉所、配電站、環(huán)網單元的FTU等，主要完成對柱上開關、支線開關配電變壓器、開閉所、配電室、開網開關、箱式變等各種現場信息的采集、監(jiān)控并執(zhí)行上級下發(fā)的控制命令的功能；并在必要時（通信中斷時）執(zhí)行本身賦予的網絡重構中的就地智能化功能。2、配網自動化系統(tǒng)的組成2.1硬件系統(tǒng)按功能分由四部分組成，即：配調中心主站計算機系統(tǒng)(DA/DSM

6、Master);110/10kV(或5/10kV或開閉所)：分站微機監(jiān)控系統(tǒng)(MiniSubmaster)；10kV饋線桿上智能電子設備(IED);配電網通訊系統(tǒng)?，F簡要說明如下：(1)配調中心主站計算機系統(tǒng)：采用“客戶一服務器”結構的多用戶多任務的臺布式系統(tǒng)，選MS公司的WindowsNT做為操作和管理系統(tǒng)，具有開放標準平臺和靈活、易擴展、統(tǒng)一風格的特點。主站通常配置2臺服務器，12臺操作員工作站，1臺維護開發(fā)工作站，2臺前置機控制器(或通訊服務器)及網絡打印機，磁帶機及網絡接口器件等，由于采用了“客戶一服務器”分布式結構和WindowsNT操作系統(tǒng)，因而硬件的配置靈活性很大，根據配網規(guī)模的

7、大小，硬件平臺的規(guī)模可靈活選擇。(2)變電所/開閉所級分站微機監(jiān)控系統(tǒng)：電工控586微機為核心構成分站系統(tǒng)，負責對本站饋線有關的桿上設備的通訊、數據收集及控制功能，同時還完成同主站的數據通訊，在該監(jiān)控機上還實現故障檢測、隔離、供電恢復和故障定位等功能。(3)桿上智能電子設備：包括才f上RTU、電容器組控制器、故障指示器、脈沖電能表等等。(4)通訊設備：配調中心主站對各變電所及開閉所之間采用專用通訊電纜或一點多址無線或點對點(多點)擴頻無線。變電所(開閉所)對各桿上智能設備可選擇多種通訊方式(有線、無線或光纜),根據用戶具體情況，將設備和選用最佳方案2.2軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)：采用MS公司近幾年推出

8、的WindowsNT作為操作系統(tǒng)(1)系統(tǒng)軟件包括：*WindowsNTServer*WindowsNTWorkstation(2)開發(fā)語言工具：VC+4.2VB4.0OFFICE等(3)數據庫管理軟件：SQLServerforWindowsNT實時數據庫管理系統(tǒng)(自行設計)(4)支持軟件：通訊管理(CM)人機會話(MMI)應用接口(API)(5)應用軟件：配網自動化SCADADMS軟件：包含在主站和分站上開發(fā)的各種DMS功能。3、配網自動化系統(tǒng)的作用配網SCADA功能:是對市、區(qū)內10kV饋線上各個監(jiān)測點（如分段開關、電容器開關、手拉手開關等）線路上運行參數進行遙測，對開關進行遙控，以便實現

9、集中監(jiān)控和實施配網自動化功能（DMS）,配網SCADA是配網自動化的基礎，是實現DMS的先決條件，它與地區(qū)調度系統(tǒng)的主要區(qū)別在于采用大量智能儀器分散放置在室外10kV線路的桿上，通過高可靠有效的數據通訊設備將它們同主站連在一起，再通過運行一整套DMS軟件來實現所要達到的目標，因而總體來說配網自動化系統(tǒng)較電網調度自動化系統(tǒng)更為復雜。對10kV饋線的快速故障診斷、隔離和自動恢復供電功能：這是一套對10kV饋線故障區(qū)段進行自動判別、隔離自動恢復供電的程序，分由變電所監(jiān)控機來實現和由控制中心主控計算機來完成兩種方案，所要達到的目標是在饋線發(fā)生故障后的數十秒鐘內完成對故障線路區(qū)段的分離和完成部分的恢復供

10、電，程序還應完成最佳供電路徑的選擇，以保證恢復供電后的電壓水平和運行安全性。根據需要，可以開發(fā)故障點定位算法，以便快速確定故障點的具體位置。無功/電壓控制，配網潮流分析計算：開發(fā)適用于配電網的潮流計算方法，結合10kV饋線配置的電容器組實現電壓/無功自動控制，以便提高電壓合格率和降低配網網損。網絡拓撲分析及最優(yōu)開關程序（網絡重構）：在滿足安全性的前提下，通過配網網絡的最優(yōu)潮流分析，確定出在各種條件下對應的最佳運行方式。負荷控制與管理：對來自不同渠道的負荷數據進行綜合分析、處理與加工，決定控制策略，實現高檔次的負荷管理（包含負荷性質、負荷分類和負荷短期預測等方面）遠方抄表、電量電價分析、自動計費

11、和管理的研究。GIS/AM/FM的聯網、應用與開發(fā)：GIS是基于地理坐標的信息系統(tǒng)，在配網自動化中占有重要地位，GIS技術的開發(fā)目標主要是以地理圖為背景的動態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)，這為配網的實時監(jiān)控和管理提供了極大的方便。DMS與EMS的聯網及數據共享。DMS與MIS的聯網及數據共享。4、配網自動化的特點幾條或多條以變電站低壓側出線開關為起點的線路組成一個相對獨立的電氣環(huán)（或子網）。這種由10kV饋電線路組成的獨立的電氣環(huán)，在變電站中、低壓側母線匯合后，通過城區(qū)變電站就匯聚成為整個城市配電網絡。配電自動化就是主要研究這一個個相對獨立的電氣環(huán)問題的。這個特定的電氣環(huán)上有普通有柱狀開關、刀閘，導線（電纜）

12、、開閉所、環(huán)網柜、電纜分支箱、配電變壓器等。配電自動化的建模原則、配電測控終端設備布點原則、信息采集原則、信息組織原則、饋線自動化控制原則、其他高級應用與分析原則都必須符合這樣一個獨立的“電氣環(huán)”關系。配網自動化系統(tǒng)相對于調度自動化系統(tǒng)，在電網測控技術方面有特殊的要求，除了滿足一般測控要求外，還需要完成故障檢出及故障自動隔離與快速恢復供電配電網普通使用的是負荷開關，不配置繼電保護裝置，一次設備本身不能自動切斷故障電流，饋線自動化系統(tǒng)主要功能就是檢出故障點，通過遠方控制手段閉環(huán)完成故障隔離以實現快速恢復線路上非故障段的連續(xù)供電，實現提高供電可靠性的目標。這樣，配電終端設備必須完成故障檢測與判斷，

13、完成故障檢出。配電設備分散，其測控終端設備必須就地安裝，中間不得不建立大量的通信環(huán)，將信息匯集到變電站（子站），最后通過主干通信網絡匯集到配網調度SCADA主站系統(tǒng)。配電網絡的可靠性不可能象輸電網一樣高，只要形成變電站之間的配電線路手拉手供電網架，配備饋線自動化控制功能就可以滿足用電的高可靠性要求了這樣，配網自動系統(tǒng)的應用，通信網絡結構、饋線自動化控制策略都會得到大大的簡化。對于歷史原因造成的十分復雜的配電網電氣環(huán)網應該進行結構優(yōu)化改造，以簡化配電管理難度和饋線自動化的控制難度。配網自動化系統(tǒng)要面向一個設備分散，點多面廣的配電網絡，主站端系統(tǒng)與終端系統(tǒng)的通信容量、測控容量較調度自動化系統(tǒng)而言出

14、現了數據級的增加，系統(tǒng)怎樣高效合理地組織這些信息，怎樣管理這些測控設備等問題就凸顯出來了。而調度自動化EMS系統(tǒng)面向變電站的管理，由于變電站數量有限，這些問題并不十分突出。配電網的調度管理有以下幾個主要特點：需要掌握城區(qū)供電網全網電氣運行狀況；調度令僅面向以變電站中低壓側母線和出線開關為起點的一個特定的供電設備電氣關聯區(qū)域（即一個相對獨立的“電氣環(huán)”）；調度主要關注配電線路的載荷情況（線路越限、重載）；對重要供電區(qū)域的保電行為；一次網架結構的變化更為頻繁；關注具體線路的損耗；關注具體的停電區(qū)域；關注故障恢復時效；關注在用戶用電。與調度自動化EMS系統(tǒng)相比，這些配網調度應用特點將導致配電自動化SCADA系統(tǒng)的應用導功能出現大的差異由于我國還沒有一家完全實現配網自動化的