第5章配電自動化

第5章配電自動化配電自動化及管理系統(tǒng)配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息和離線信息、用戶信息、電網(wǎng)構(gòu)造參數(shù)、地理信息進展集成，構(gòu)成完好的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)及事故情況下的監(jiān)測、維護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)由各種設備、設備組成的電能消費和消費系統(tǒng)將自然界的一次能源經(jīng)過發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過輸電和配電將電能供應到用戶發(fā)電、輸電、變電、配電、用電電力網(wǎng)(電網(wǎng))電力系統(tǒng)中，各級電壓的電力線路及其聯(lián)絡的變電所組成的一致體輸電、變電、配電目錄A普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造B配網(wǎng)自動化的幾點認識C配網(wǎng)自動化的層次D滿足自動化要求的一次設備E配網(wǎng)自動化站端設備F配網(wǎng)自動化的通訊系統(tǒng)G以缺點處置為目的饋線自動化方案H配網(wǎng)自動化的主站系統(tǒng)A普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造常見配電網(wǎng)絡構(gòu)造單電源輻射接線雙電源拉手環(huán)網(wǎng)接線電纜系統(tǒng)雙電源拉手環(huán)三電源拉手環(huán)網(wǎng)接線四電源拉手環(huán)網(wǎng)接線4×6網(wǎng)絡接線多回路平行式接線〔開閉所接線〕雙電源拉手網(wǎng)絡分段分段分段分段聯(lián)絡設備利用率50%，可靠性N-1A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造電纜系統(tǒng)雙電源拉手環(huán)變電站變電站配電室配電室配電室配電室設備利用率50%，可靠性N-1A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造

三電源拉手網(wǎng)絡分段分段分段分段聯(lián)絡分段分段聯(lián)絡聯(lián)絡設備利用率67%，可靠性N-1A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造四電源＃字供電網(wǎng)絡分段分段分段分段聯(lián)絡分段分段分段分段聯(lián)絡聯(lián)絡聯(lián)絡設備利用率67%，可靠性N-1A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造

4×6網(wǎng)絡接線分段分段聯(lián)絡聯(lián)絡分段分段分段分段聯(lián)絡聯(lián)絡分段分段分段分段分段分段聯(lián)絡聯(lián)絡設備利用率75%，可靠性N-2A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造多路平行供電變電站進線開關(guān)變電站進線開關(guān)聯(lián)絡開關(guān)用戶A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造中壓架空線網(wǎng)絡接線接線方式可采用雙電源手拉手環(huán)網(wǎng)接線、三電源拉手環(huán)網(wǎng)接線、四電源拉手環(huán)網(wǎng)接線可采用柱上負荷開關(guān)(或斷路器)將線路進展適當分段〔3分段〕和聯(lián)絡〔閉式環(huán)網(wǎng)〕A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造架空線路分段原那么:

CB1

S1

S2

S3CB2

CB1

S1

S2

S3S4S5CB2

CB1

S1

S2

S3S4S5CB2S7S6不同分段數(shù)〔不包括聯(lián)絡開關(guān)〕，缺點時可堅持供電線路的比例：二分段：50％；三分段：66.67%；四分段：75％建議：二到三分段A、普通配電網(wǎng)絡構(gòu)造B配網(wǎng)自動化的幾點認識原那么：簡單、可靠、適用、經(jīng)濟與先進性相結(jié)合真正的需求，不搞大而全。通訊是瓶頸問題適當?shù)娜秉c處置的控制原那么配網(wǎng)自動化的適用性問題配網(wǎng)SCADA和GIS一致設計、分步實施B、配網(wǎng)自動化的幾點認識C配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的層次構(gòu)造C、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的層次構(gòu)造配電主站子站遠方終端遠方終端遠方終端遠方終端。。。。。。。。。管理信息系統(tǒng)負荷管理系統(tǒng)用電管理系統(tǒng)其它系統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)。。。C、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的層次構(gòu)造1、不同層面執(zhí)行不同的功能主站功能包括：中、低壓配電網(wǎng)運轉(zhuǎn)形狀的監(jiān)視控制、跨子站區(qū)域的缺點處置、配電網(wǎng)絡分析等功能。子站層完成配電SCADA數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)。終端層完成信息的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。2、不同層面相互協(xié)調(diào)三層之間經(jīng)過通訊介質(zhì)進展信息交換，協(xié)調(diào)任務，構(gòu)成一個有機的整體，共同完成配電自動化義務。系統(tǒng)采用分層的體系構(gòu)造，具有以下特點：配電自動化系統(tǒng)典型網(wǎng)絡構(gòu)造圖D滿足自動化要求的一次設備BDACE開關(guān)可電動合分閘操作，即遙控接口；開關(guān)帶3相CT和1-3相PT信號輸出，即遙測接口；斷路器〔重合器〕還是負荷開關(guān)？開關(guān)位置有輔助觸點輸出，即遙信接口；在電源測〔輻射線路〕和開關(guān)兩側(cè)〔環(huán)網(wǎng)線路〕安裝一次PT，以提供安裝電源和驅(qū)動電源，也可提供PT信號。D、滿足自動化要求的一次設備E配網(wǎng)自動化站端設備E、配網(wǎng)自動化站端設備RTU及變電站自動化系統(tǒng)FTU:各類柱上開關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜控制器DTU:配電站、開閉所控制器TTU:配變監(jiān)測安裝及無功補償控制器

FTU:各類柱上開關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜控制器E、配網(wǎng)自動化站端設備DTU:配電站、開閉所控制器E、配網(wǎng)自動化站端設備TTU:配變監(jiān)測安裝及無功補償控制器E、配網(wǎng)自動化站端設備E、配網(wǎng)自動化站端設備配網(wǎng)自動化各類FTU、DTU、RTU、TTU站端饋線自動化功能功能完善多CPU并行、多級看門狗電磁兼容到達國家最高規(guī)范，多年惡劣環(huán)境的運轉(zhuǎn)閱歷.可靠性高特點可與各種開關(guān)設備配合運用，支持多種通訊方式和通訊協(xié)議適用性強模塊式構(gòu)造，點陣液晶顯示漢字.運用方便F配網(wǎng)自動化的通訊系統(tǒng)主站〔子站〕采用規(guī)范的以太網(wǎng)通訊設備；主站〔子站〕與站端〔FTU、DTU〕的通訊運用較多的是光纖自愈環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)方式；主站〔子站〕與TTU〔或多功能電度表〕的通訊可采用GPRS或采用FSK總線方式組網(wǎng)進展通訊。F、配網(wǎng)自動化的通訊系統(tǒng)常用的光纖自愈環(huán)網(wǎng)和FSK總線組網(wǎng)表示圖有線通訊網(wǎng)絡光端機光端機光端機光端機光端機光端機光端機光端機兩芯自愈環(huán)光纖通道(運轉(zhuǎn)串行通訊協(xié)議)RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232FTUFTUFTUFTUFTUTTU主站(子站)光端機FTUTTUTTU用戶表用戶表用戶表集抄器電力線路載波G配網(wǎng)自動化的

通訊系統(tǒng)集中控制安裝、通訊、主站計算機系統(tǒng)同步建立順應復雜網(wǎng)絡對主站和通訊依賴性強分布式智能控制—不依賴上級命令的自動控制網(wǎng)絡式維護和控制分布式智能控制G、以缺點處置為主要目的的饋線自動化方案網(wǎng)絡式維護原理—處理缺點時誰先跳閘問題傳統(tǒng)電流維護的問題：短線路、多開關(guān)串聯(lián)，短路電流差別小，維護的電流定值配合困難。用時間配合，會呵斥出口維護的動作時間太長網(wǎng)絡式維護原理：缺點時上下級聯(lián)的多級開關(guān)相互通訊根據(jù)級聯(lián)關(guān)系，在感遭到缺點電流的開關(guān)中進展仲裁，讓離缺點點最近的開關(guān)速斷跳閘，其他開關(guān)轉(zhuǎn)為后備仲裁是基于各維護的“啟動形狀〞，因此只需求簡單的數(shù)字通訊，對縱向級聯(lián)的各維護的“啟動形狀〞進展邏輯比較配網(wǎng)自動化的通訊系統(tǒng)引見分布式智能和網(wǎng)絡式維護相結(jié)合的控制為主、集中式控制為輔的方案引見分布式智能和網(wǎng)絡式維護相結(jié)合的控制為主、集中式控制為輔的方案當沒有通訊通道時，各配電終端獨立任務。依托分布式智能，自動確定缺點位置，隔離缺點區(qū)段，恢復非缺點段的供電。該方式經(jīng)濟、靈敏、有效，綜合檢測電壓和電流，開關(guān)動作次數(shù)少、處置時間短；引見分布式智能和網(wǎng)絡式維護相結(jié)合的控制為主、集中式控制為輔的方案當有通訊通道時，配電終端之間可以進展信息交換，從而更有效地對缺點進展隔離和實現(xiàn)非缺點段的轉(zhuǎn)移供電〔不需求試合閘，沒有多余的開關(guān)動作〕；引見分布式智能和網(wǎng)絡式維護相結(jié)合的控制為主、集中式控制為輔的方案當有主站存在時，根據(jù)需求可運用集中控制與分布式智能相結(jié)合的缺點后網(wǎng)絡重構(gòu)方案，分布式智能與集中控制互為備用，網(wǎng)絡重構(gòu)方案的可靠性大大提高。2024/1/7基于重合器的饋線自動化原理：無需通訊，根據(jù)短路時出現(xiàn)的短路電流，靠多次重合閘找出缺點區(qū)段并進展隔離，主要用在輻射線路。實現(xiàn)方式：重合器與重合器配合方式、重合器與電壓-時間型分段器配合方式、重合器與過流脈沖計數(shù)型分段器配合方式。2024/1/7重合器(Recloser)分類和功能定義：集斷路器、繼電維護、操動機構(gòu)為一體，具有控制和維護功能的開關(guān)，能按預定開斷、重合順序自動操作，并可自動復位、閉鎖。2024/1/7分段器(Sectionalizer)分類和功能定義：與電源側(cè)前級開關(guān)配合，失壓或無電流時自動分閘的開關(guān)設備。功能：永久缺點時，分合預定次數(shù)后閉鎖在分閘狀，隔離缺點區(qū)段；假設未完成預定分合次數(shù)，缺點已被其他設備切除，那么堅持在合閘狀〔經(jīng)一段延時后恢復到預定形狀，為下次缺點作預備〕。要求：普通不能開斷短路缺點電流。關(guān)鍵部件：缺點檢測繼電器〔FDR:FaultDetectingRelay〕。根據(jù)判別缺點方式的不同分類：電壓－時間型，過流脈沖記數(shù)型。1.1、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F1缺點點。QF1延時0.3秒維護跳閘并閉鎖，S1和S2失電延時100ms分閘，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，S2得電延時2秒合閘勝利，S1不整定負荷側(cè)得電合閘功能，堅持分閘形狀，將缺點隔離，轉(zhuǎn)移供電終了。F2缺點點。S1速斷維護動作跳閘，QF1維護延時未到，自動前往。S2失電延時100ms分閘。S1延時1秒重合到缺點上再次跳閘并閉鎖；同時S2檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕，將缺點隔離，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，轉(zhuǎn)移供電終了。1.1、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F3缺點點。S1速斷維護動作跳閘，QF1維護前往。S2失電延時100ms分閘。S1延時1秒重合勝利，啟動短時10秒閉鎖繼電維護功能。S2得電延時2秒合閘到缺點立刻跳閘并閉鎖，將缺點隔離，此時S1短時閉鎖了維護，不會動作，QF1維護前往,同時S3檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕，恢復供電終了。1.1、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F1缺點點。QF1延時0.3秒維護跳閘并閉鎖，S1失電延時100ms分閘，將缺點隔離，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，轉(zhuǎn)移供電終了。1.2、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔光纖通訊并設置公用通道〕F2缺點點。S1跳閘，QF1維護前往，〔S1根據(jù)需求可以設置一次重合閘，重合閘不勝利后分閘閉鎖〕；S2經(jīng)過通訊知道缺點在本人的上方，自動分閘閉鎖，隔離缺點，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，轉(zhuǎn)移供電終了。1.2、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔光纖通訊并設置公用通道〕F3缺點點。經(jīng)過信息交互，知缺點點在S2下方，S2跳閘，將缺點隔離，QF1、S1維護前往，S3經(jīng)過通訊知道缺點在本人的上方，中止“失壓延時合閘〞功能，不再合閘轉(zhuǎn)移供電，恢復供電終了。1.2、斷路器〔重合器〕開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔光纖通訊并設置公用通道〕F1缺點點。QF1維護跳閘，S1、S2失電延時分閘，QF1重合，如瞬時性缺點那么QF1重合勝利，S1得電延時5s合閘勝利，S2得電延時5s合閘勝利，S3“單側(cè)失壓延時合閘〞功能因延時未到復歸，處置過程終了。假設是永久性缺點那么QF1重合閘失敗并閉鎖，S1檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕將缺點隔離，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，S2得電延時5s合閘勝利，轉(zhuǎn)移供電終了。2、負荷開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F2缺點點。QF1維護跳閘，S1、S2失電延時分閘，QF1重合勝利，S1得電延時5s合閘，如瞬時性缺點那么合閘勝利，同時“短時閉鎖失電分閘〞功能啟動，S2得電延時5s合閘勝利，S3“單側(cè)失壓延時合閘〞功能因延時未到復歸，處置過程終了。假設是永久性缺點，QF1再次跳閘，S1因Ty時間未到即電壓再次消逝，合閘不勝利，再次分閘并閉鎖，同時S2檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕將缺點隔離，QF1可再次試送電勝利〔人工送電或設置二次重合閘〕，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，恢復和轉(zhuǎn)移供電終了。2、負荷開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F3缺點點。QF1維護跳閘，S1、S2失電延時分閘，QF1重合勝利，S1得電延時5s合閘，同時“短時閉鎖失電分閘〞功能啟動，S1合閘后電壓正常時間超越Ty時間，S1“短時閉鎖失電分閘〞功能執(zhí)行，S2得電延時5s合閘，如瞬時性缺點那么合閘勝利，S3“單側(cè)失壓延時合閘〞功能因延時未到復歸，恢復供電終了。假設是永久性缺點，QF1再次跳閘，S2因Ty時間未到即電壓再次消逝，合閘不勝利，再次分閘并閉鎖，將缺點隔離；由于S1執(zhí)行“短時閉鎖失電分閘〞功能，不再分閘，S3檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕，QF1可再次試送電勝利，恢復和轉(zhuǎn)移供電終了。2、負荷開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔無通訊或通訊系統(tǒng)缺點〕F1缺點點。QF1維護跳閘，S1失電延時分閘，QF1重合，如瞬時性缺點那么QF1重合勝利，S1得電延時5s合閘，S3“單側(cè)失壓延時合閘〞功能因延時未到復歸，恢復供電終了。假設是永久性缺點那么QF1重合閘失敗并閉鎖，S1檢測到殘壓脈沖并閉鎖〔處于分位〕將缺點隔離，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，轉(zhuǎn)移供電終了。2、負荷開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔光纖通訊并設置公用通道〕F2缺點點。QF1維護跳閘，經(jīng)過信息交互，知缺點點在S1下方，在無電形狀下，S1跳閘閉鎖，S2分閘閉鎖，將缺點隔離，QF1重合勝利，S3單側(cè)失壓延時10s合閘勝利，恢復和轉(zhuǎn)移供電終了。2、負荷開關(guān)構(gòu)成的“手拉手〞環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡〔光纖通訊并設置公用通道〕F3缺點點。QF1維護跳閘，經(jīng)過信息交互，知缺點點在S2下方，在無