配电系统自动化.

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1、2022-5-311主主 要要 内内 容容什么是配电系统自动化?什么是配电系统自动化?1配电系统自动化包括哪些内容?配电系统自动化包括哪些内容?2配电系统自动化实现的结构?配电系统自动化实现的结构?3馈线自动化系统如何实现?馈线自动化系统如何实现?42022-5-312一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化? 中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的配电系统自动化规划设计导则明确定义: 利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制
2、、用电和配电管理的现代化(综合自动化系统)配电系统自动化的概念配电系统自动化的概念2022-5-313一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化? 发生故障时,缩短停电时间、减小停电面积发生故障时,缩短停电时间、减小停电面积,提高供提高供 电可靠性电可靠性 配电变压器事故处理配电变压器事故处理(日本九州电力公司) 自动操作需5min,人工操作需30min(83%) 由其他变压器和变电所送电:自动化系统15min,人工120min(88%) 变电所全停电,负荷转移:自动化系统15min,人工150min(90%) 配电线路故障事故处理配电线路故障事故处理 非故障区域恢复供电:自动化系统需
3、3min,人工操作需55min(95%) 处理故障恢复正常运行:自动化系统60min,人工90min(33%)配电自动化系统的意义配电自动化系统的意义2022-5-314一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化? 正常运行时,扩大供电能力、降低线路损耗,提高供电正常运行时,扩大供电能力、降低线路损耗,提高供电质量,确保供电安全质量,确保供电安全 每条馈线上峰值负荷出现的时间不同,导致配网中负荷分布不均匀,降低了设备和线路的利用率,导致线损较高,通过过负荷转移,可有效提高馈线负荷率,增强供电能力。 降低损耗,配电网重构(优化现存网络结构、改善潮流分布)、安装补偿电容器配电自动化系统的意
4、义配电自动化系统的意义2022-5-315一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化?(7) 28(2) 12(4) 0(5) 129(8) 81(1) 45(6) 0(3) 28(9) 64(10)4836151528361216 每条线路额定负荷100, 开关5的线路过负荷 负荷监控与管理系统处理2022-5-316一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化? 合上联络开关4,将开关1、4、6区域的负荷转移到由电源开关7发出的馈线上。 (7) 73(2) 57(4) 45(5) 84(8) 36(1) 45(6) 0(3) 28(9) 64(10)4836151528361
5、2162022-5-317一、什么是配电系统自动化?一、什么是配电系统自动化? 降低劳动强度;降低劳动强度; 提高管理水平和服务质量;提高管理水平和服务质量; 提高供电经济性提高供电经济性 1995 :china网损率8.77%,发达国家35% 以城区供电为例:年售电量8亿kWh,将1%,节省300万元/年 .配电自动化系统的意义配电自动化系统的意义2022-5-318配电系统自动化配电系统自动化覆盖变、配、用覆盖变、配、用馈线自动化馈线自动化用户自动化用户自动化WAN变电所自动化变电所自动化TCS配电GIS供电企业信息集成SCADA/DA二、配电系统自动化的内容二、配电系统自动化的内容SCA
6、DA/EMSLCMAMR2022-5-319)工作票管理系统()客户呼叫服务系统()调度员仿真调度系统(短路电流计算电压优化)、无功、降低线损的网络重构网络优化(负荷均衡化网络分析(潮流计算)网络拓扑高级应用)(远方抄表与计费自动化)负荷监控与管理(需方管理)配电地理信息系统(变压器巡检与无功补偿)馈线自动化(开闭所、变电站自动化进线监控系统配电网配电自动化配电管理系统WOMTCSDTSAMRLCMGISFASCADADASDMS/)()(二、配电系统自动化的内容二、配电系统自动化的内容2022-5-3110三、配电系统自动化的结构三、配电系统自动化的结构通信网通信网2022-5-3111三、
7、配电系统自动化的结构三、配电系统自动化的结构设备层设备层-配电自动化终端(四遥)配电自动化终端(四遥) 站控终端RTU: 变电所内 馈线终端FTU: 户外柱上开关处 变压器终端TTU: 配电变压器(兼有无功补偿功能) 开闭所终端DTU:开闭所、环网柜、小型变电站、 箱式变电站(兼有备自投功能)2022-5-3112三、配电系统自动化的结构三、配电系统自动化的结构2022-5-3113 FTU,实现柱上开关测控的专门设备,实现柱上开关测控的专门设备三、配电系统自动化的结构三、配电系统自动化的结构2022-5-3114三、配电系统自动化的结构三、配电系统自动化的结构2022-5-3115第第 一一
8、 阶阶 段段第第 二二 阶阶 段段第第 三三 阶阶 段段主主 要要 特特 征征基基于于自自动动化化开开关关设设备备相相互互配配合合基基于于 FTU和和通通信信网网络络高高级级应应用用主主 要要 功功 能能故故障障隔隔离离和和健健全全区区域域恢恢复复供供电电远远方方监监控控配配电电管管理理系系统统和和人人工工智智能能主主 要要 设设 备备重重合合器器、分分段段器器FTU、通通信信网网络络、配配电电自自动动化化计计算算机机系系统统FTU、通通信信网网络络、配配电电自自动动化化计计算算机机系系统统、高高级级应应用用软软件件配电自动化系统的发展阶段配电自动化系统的发展阶段2022-5-3116四、馈线
9、自动化系统四、馈线自动化系统 馈线自动化(馈线自动化(Feeder Automation,FA) 是配电自动化的基础,配电系统自动化是从实施馈线自动化开始的;p 是提高配电网可靠性的关键技术之一;p 馈线自动化的对象是中低压配电网中的馈电线路;p 主要功能:馈线运行数据的采集与监控 故障定位、隔离及自动恢复供电 无功补偿调节p 实现方式:采用智能开关设备相互配合的馈线自动化 基于FTU的馈线自动化2022-5-3117基于智能开关相互配合的馈线自动化基于智能开关相互配合的馈线自动化第第1阶段的配电自动化阶段的配电自动化2022-5-3118四、馈线自动化系统四、馈线自动化系统 1、智能开关设备
10、:重合器、分段器智能开关设备:重合器、分段器 重合器(Recloser) 能够检测故障电流、在给定时间内断开故障电流并能按照预先整定的动作顺序进行给定次数重合的一种“自具自具”能力的控制开关。 “自具自具”:重合器本身具有故障电流检测和操作顺序控制与执行能力,无需附加继电保护装置和另外的操作电源,也不需要与外界通信。 2022-5-3119真空重合器安装于电杆上真空重合器安装于电杆上2022-5-31202022-5-3121真空重合器参数设置真空重合器参数设置2022-5-3122四、馈线自动化系统四、馈线自动化系统 分段器(分段器(Sectionalizer)-智能负荷开关智能负荷开关p
11、不能遮断故障电流,只能遮断负荷电流,在失压或无流情况下自动分闸,必须与电源侧前级主开关配合,不能单独作为主保护开关使用p 隔离故障区段隔离故障区段 2022-5-3123四、馈线自动化系统四、馈线自动化系统p 工作原理工作原理:永久性故障时,在预定次数的分合操作后闭锁于分闸状态;瞬时性故障,未完成预定次数的分合操作,保持在分闸状态,一段延时后恢复到整定状态。p 安装安装:重合器之后或重合器与熔断器之间 p 类型类型:电压-时间型分段器 电流-时间型分段器2022-5-3124四、馈线自动化系统四、馈线自动化系统(1) 电压电压-时间型分段器时间型分段器p 根据加压、失压时间长短来控制动作,失压