中国矿业大学配电自动化系统复习总结.pdf

中国矿业大学配电自动化复习总结中国矿业大学配电自动化复习总结 信电信电学院学院 电气电气 08 5 班班 整理整理 一 一 配电网组成及特点配电网组成及特点 组成 馈线馈线 架空线或电缆 降压变 断路器 各种开关 降压变 断路器 各种开关 也包括继保 自动装置 测量 计量仪表 通信 控制设备 配电网特点 配电网特点 1 负荷负荷集中 深入城市 居民点 传输功率功率较小 距离距离较短 用户类型要求要求变化大 2 中性点不直接接地不直接接地 二 二 配电网的体系结构配电网的体系结构 树状网 辐射网 环状网 网格式接线树状网 辐射网 环状网 网格式接线 三 配电自动化的基本功能基本功能 配电网安全监视 控制 保护 配电网安全监视 控制 保护 四 电力线载波通信系统的组成 组成 输电线载波输电线载波 TLC 配电线载波 配电线载波 DLC 低压配电线 入 低压配电线 入 户线 载波通信 户线 载波通信 五五 电子式电能表类型 电子式电能表类型 热电转换型 模拟乘法器型 数字乘法器型热电转换型 模拟乘法器型 数字乘法器型 六六 抄表方式分类 抄表方式分类 1 手工抄表手工抄表 2 本地自动抄表本地自动抄表 3 移动式自动抄表移动式自动抄表 4 预付费电能计费预付费电能计费 5 远程自动抄表远程自动抄表 七七 RTU 的结构分为几类 的结构分为几类 触点远动装置 集中式微机运动装置 功能分布式微机运动装置 分布式微机运动装置 结构分布式微机运动装置 八八 影响馈线自动化的技术问题主要有那些 影响馈线自动化的技术问题主要有那些 变压器合闸造成的励磁涌流 合闸中的励磁涌流 电容器合闸造成的冲击涌流 接点抖动和遥信误报 单相接地地区段判断 九九 简述 简述 FTU 的电源获取方式 的电源获取方式 操作电源和工作电源均取自馈线 操作电源和工作电源取自蓄电池 操作电源取自馈线 工作电源取自蓄电池 十十 电力负荷管理系统的目标 作用 电力负荷管理系统的目标 作用 通过削峰填谷使负荷曲线尽可能变得平坦 确保供用电的平衡 保 障电网安全经济运行 十一十一 电力负荷控制系统的组成 电力负荷控制系统的组成 负荷控制中心 主控站 负荷控制终端 被控端 在用户端 受电力负荷 控制中心监视和控制 十二十二 负荷控制终端的分类 负荷控制终端的分类 遥控开关 单向终端 遥控定量器 负控终端 双向控制终端 双向终端 双向三遥控制终端 十三十三 负控原理负控原理 方式 方式 1 降压减负荷 2 用户可控负荷周期控制 3 切除用 户可控负荷 十四十四 GIS 组成组成 硬件 软件 数据硬件 软件 数据 十五十五 GIS 软件构成软件构成 十六十六 配电管理系统的组成配电管理系统的组成 SCADA DAS GIS DMS 电源进线监控 开闭所与变电站自动化 SA 配电系统 馈线自动化 FA 变压器巡检与无功补偿 配电自动化系统 地理信息系统 负荷监控与管理 LCM 需方管理 远方抄表与计费自动化 AMR 配电管理系统 网络拓扑 网络分析 潮流计算 高级应用 网络优化 负荷均衡化 降低线损的网络重构 无功 电压优化 短路电流计算 调度员培 训模拟系统 DTS 客户呼叫服务系统 TCS 工作管理系统 WMS 十七十七 SCADA 系统包括哪几部分 系统包括哪几部分 SCADA 电源进线监控 开闭所与变电站自动化 SA 配电系统 馈线自动化 FA 变压器巡检与无功补偿 十八十八 配电自动化通信系统的种类 配电自动化通信系统的种类 CATV VHF UHF 电力线 电话线 有线通信方式通道 光纤通信 双绞线 调幅广播 调频广播 电台 无线通信方式 电台 多址微波 卫星 十九十九 实现配电自动化的难点分析 实现配电自动化的难点分析 1 配电自动化较输电自动化复杂 规模大 投资大 同时引起重视程度 不够 2 要监测 控制的站点多 DSM 主机计算机要求高 设备的可靠性和可 维护性要求高 3 环境 温度 湿度等 恶劣 要考虑防雷 防雨 散热等问题 4 通信系统复杂 站端设备多 通信规约不一致 5 控制电源与工作电源难以获取 用蓄电池的方法时间 容量难以满足 充放电难以控制 6 许多开关需改造 加装互感器 开关操作机构改造 以满足跳闸 控 制要求 二十二十 调制解调器与复接分接器的作用调制解调器与复接分接器的作用 调制解调器 发送时 将数字信号转换为模拟信号 调制 接收时 将模 拟信号转换为数字信号 解调 作用是作用是实现数据信息的发送 接收 复接分接器 发送时 将 2 个或 2 个以上的数字信号按时分复用的原理合 并为 1 个数字信号 复接器 接收时 将 1 个数字信号分解为若干个数字 信号 分接器 其作用是其作用是将高速数据传输信道转换为多个较低速数据传输 信道 二十二十一一 配电自动化对通信系统的要求配电自动化对通信系统的要求 1 通信可靠性 能抵抗恶劣的气候条件 强电磁干扰 保证停电 及电网故障时的通信能力 2 通信系统费用 选择费用 功能及技术先进性的最佳组合 实 现最佳效能费用比 3 通信速率的要求 通信系统带宽越窄则通信速率越低 一 般 300bps 必须满足实时性要求 4 双向通信能力 保证数据上传 控制命令下发 要具有半双工 或全双工能力 5 不受停电影响 保证通过通信系统对停电区开关的操作 停电 区 FTU 等要有备用电源 电池等 6 使用和维护的方便性 选择通用性 标准化程度高的通信设备 二十二十二二 远动装置远动装置 RTU 的四遥是含义是什么 的四遥是含义是什么 1 遥信 YX 对应开关量 测量开关位置 保护动作信号 设备运行状态 信号 调压变压器分接头位置 一般用无源接点 有变位时立即上传 2 遥测 YC 对应模拟量 七个电压 四个电流 对 U I P Q f 功 率因数 温度 压力 流量等所有模拟信号的采集 并将采集信号上传 3 遥控 YK 远方控制断路器分合 电容器 电抗器的投切等 一般也用 无源接点 4 遥调 YT 用于有载变压器分抽头的升降调节等 也采用无源接点 二十二十三三 结构分布式结构分布式 RTU 的硬件结构框图的硬件结构框图 二十二十四四 事件顺序记录 事件顺序记录 SOE 的作用 要求 影响因素 的作用 要求 影响因素 有哪些 有哪些 作用 作用 用于事故分析 要求 要求 SOE 站内站内分辨率 RTU 内 站内 顺序发生一串事件后 两事件间能辨 认的最小时间 要求 5ms SOE 站间站间分辨率 各 RTU 间 站间 顺序发生一串事件后 两事件间能 辨认的最小时间 要求 10ms 影响因素影响因素 站内站内 RTU 时钟精度 站间站间 系统时钟 通道延时 CPU 处理速度 二十二十五五 防跳跃意义与措施 防跳跃意义与措施 防跳跃意义防跳跃意义 出现跳跃时 断路器将无谓的连续多次合 分短路或故 障电流 造成触头严重烧损甚至引起爆炸事故 因此对于非手动操作的操 动机构必须具有防止跳跃的能力 使得断路器关合短路而又自动分闸后 即使合闸命令尚未解除 也不会再次合闸 防跳跃措施防跳跃措施 在分闸命令和合闸命令同时施加的情况下 防跳跃继电 器使分闸优先 防跳跃继电器由分闸命令直接启动 并通过合闸继电器的 触点保持在得电位置 它们的触点完全切断合闸线圈回路 使断路器不能 实现合闸 直到合闸信号完全解除 实现方法 利用继电器对合闸回路进行闭锁 二十二十六六 变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统的功能特点与结构形式 的功能特点与结构形式 结构形式 结构形式 集中式 分布式 分散与集中相结合 全分散式 中央计算机 数据识别单元 微机保护测控 变电站主机 第4层 第1层 第2层 第3层 功能特点 功能特点 保护功能保护功能 控制功能控制功能 测量功能测量功能 通信通信功能功能 诊断功能诊断功能 故障录波功能故障录波功能 二十二十七七 简述电压简述电压 时间型分段器时间型分段器 X 时限 时限 Y 时限参数的时限参数的 含义 含义 X 时限时限 合闸时间合闸时间 分段器电源侧加压至该分段器合闸的时延 Y 时限时限 分段器合闸后未超过 Y 时限的时间内又失压 则该分段器分闸并被 闭锁在分闸状 下一次再得电时不再自动重合 Y 时限又称故障检测时间 二二十八十八 直流采样和交流采样的优缺点直流采样和交流采样的优缺点 直流采样直流采样 优点 采样程序简单 抗干扰能力强 缺点 数据的稳定性 实时性差 变送器故障几率较高 维护工作量较大 造价高 交流采样交流采样 优点 数据的实时性和稳定性好 占用空间和投资较小 缺点 采样程序和算法复杂 对 A D 转换速率和采样保持器的要求较高 二二十九十九 配电自动化的目的 意义配电自动化的目的 意义 意义 1 正常时 监视配网运行工况 优化配网运行方式 2 故障时 快速发现故障和异常 快速隔离故障区段 恢复非故障区域 供电 减少停电时间 减小停电面积 1 系统为 多微机 多层 次结构形式 2 最上层 设 在 电 力 系 统控制中心 1 3 层均设 在变电站内 3 根据配网电压合理控制无功负荷 电压水平 改善电压质量 4 合理控制负荷 提高设备利用率 5 自动抄表计费 保证抄表计费及时准确 提高效率 6 减少人力 避免大量重复性工作 目的 提高供电可靠性和供电质量 减少停电时间 面积 使调度员根据监 视情况 在控制中心通过遥控 遥调实现明智 必要的操作 降低运行费 用 实现配电管理现代化 三十三十 构造配电构造配电 SCADA 系统应进行的工作 系统应进行的工作 图形站 A 通道切换 服务器前置机2前置机1数据处理机图形站 BB BBCB BB 配电SCADA LAN 主干通道 次主干通道 一般通道 DDDD A 二次集结区域站B 一次集结区域站D 柱上开关FTUC 开闭所RTU 三十三十一一 配电网配电网 GIS 功能功能 1 数据预处理功能数据预处理功能 图形数据的录入 转换和编辑 属性数据的录入 转换和编辑 属性数据与图形数据的挂接 与配电网 SCADA 系统的实时数据接口及图形转换 2 图形操作与制图输出 3 站内自动化子系统的 GIS 4 馈线自动化子系统的 GIS 5 负荷控制与管理子系统的 GIS 6 用户抄表与自动计费子系统的 GIS 7 辅助设计功能 三十二三十二 试比较基于重合器的馈线自动化系统与基于试比较基于重合器的馈线自动化系统与基于 FTU 的馈线自动化系统的优缺点 的馈线自动化系统的优缺点 基于重合器基于重合器开关设备配合的馈线 自动化系统 基于基于 FTU 和通信网络的馈线自动化 系统 主主 要要 优优 点点 1 结构简单 2 建设费用低 3 不需建通信网络 4 无电源提取问题 1 故障时隔离故障区域 正常时监控 配网运行 可优化运行方式 实现安 全经济运行 2 适应灵活的运行方式 3 恢复健全区域供电时 可采取安全 和最佳措施 4 可与 MIS GIS 等联网 实现全局 信息化 主主 要要 缺缺 点点 1 仅故障时起作用 正常运 行时无监控作用 不能优化 运行方式 2 调整运行方式后 需到现 场修改定值 3 恢复健全区域供电时 无 法采取安全 最佳措施 4 需多次重合 对设备冲击 大 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 三十三十三三 基于基于 FTU 馈线自动化的基本原理 馈线自动化的基本原理 基本原理 1 辐射 树状网 开环运行的环状网 根据最后一个有故障电流和第一个 无故障电流两个开关的电流变化判断故障区段 Q1Q4Q5Q3Q2 acfedb 过流过流未过流 过流 过流 2 闭环运行的环状网 根据故障功率方向判断故障区段 Q1Q4Q5Q3Q2 acfedb 过流过流过流过流过流 故障功率方向故障功率方向故障功率方向 三十三十四四 馈线终端单元 馈线终端单元 FTU 的性能有哪些要求 的性能有哪些要求 遥信遥信功能 遥测遥测功能 遥控遥控功能 统计统计功能 事故事故记录 自检和自恢复自检和自恢复功 能 远程通信远程通信功能 抗恶劣环境抗恶劣环境 维修方便维修方便 电源可靠电源可靠 微机保护微机保护 实现 自适应保护 故障录波故障录波 故障分析用 可选功能可选功能 电度采集 核算电费 估计线损 防窃电 三十三十五五 基于基于 FTU 的馈线自动化系统组成 的馈线自动化系统组成 配电网自动化控制中心计算机网络 SCADA RTU RTU FTU 联络开关 分段开关 断路器 区域工作站区域工作站区域工作站 三十三十六六 接点抖动和遥信误报的原因及解决方法接点抖动和遥信误报的原因及解决方法 产生原因 产生原因 户外开关的辅助接点易发生抖动 影响遥信量的判断 电源