中国石油大学(华东)配电网系统及其自动化考试重点

1、1、配电网的定义、分类、特点和功能？定义：从输电网接收电力，就地逐级向各类用户供给和配送电能的电力网分类：高压配电网35110kv 中压配电网610kv 低压配电网380/220v特点：1）负荷集中（深入城市、居民点）、传输功率较小、距离较短、用户类型要求变化大 2）中性点不直接接地2、 各种简写的含义3、 调度自动化的概念、五级调度概念：利用以电子计算机为核心的控制系统和远动技术实现电力系统调度的自动化主要内容：输电SCADA系统：现场数据的实时采集，采集各种部件（变压器、线路等）的 电压、电流、功率等和各断路器的分合状态，在此基础上实现 系统监视和控制。 EMS：根据实时采集数据，进行各种

2、模拟和计算，决定安全和经济的运行方式。 配合各种高级软件，实现状态估计、潮流计算、经济运行计算、静态安全 运行分析、动态安全运行分析。 五级调度：国家调度中心（国调）、网局调度中心（网调）、省级调度中心（省调） 地区调度中心（地调或市调）、县级调度中心（县调）4、 配电网管理系统的主要内容5、 配电网发展的三个阶段6、 我国电力企业中国的电力企业主要包括电网企业和发电企业。 电网企业：即国家电网和南方电网；发电企业，五大发电集团和四小豪门五大发电集团：中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司。四小豪门：国投电力、国华电力、华润电力、中广核。核

3、电领域的中国核工业集团、水电领域的三峡集团、煤电领域的神华集团。1、配网通讯系统分类和方式通信系统的分类：1）通常，通信系统可按信道媒介来划分， 可分为有线通信、光纤通信、无线通信系统，每一类系统又可再进一步细化。2）按照信道中所传信号的不同，通信系统可分为模拟通信系统与数字通信系统两大类。应用于配电网中的通讯方式：1） 电力线载波2） 电话专线3） 无线通信系统4） 光纤通讯2、配网模拟调制和数字调制的方式数字调幅：用原始数字信号的01来控制载波信号的有无数字调频：用原始数字信号的01控制两个不同频率的载波源数字调相：绝对调相：用固定的相位代替数字量 相对调相：相邻两个载波相位不变表示0，相

4、位改变表示13、 电力线载波通信的基本组成和各部分的功能电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合设备构成。其中耦合装置包括线路阻波器GZ、耦合电容器C、结合滤波器JL（又称结合设备）和高频电缆HFC，与电力线路一起组成电力线高频通道。输电线：既传输电能又传输高频信号。电力载波机：是电力线载波通信系统的主要组成部分，主要实现调制和解调，即在发端将音频搬移到高频段电力线载波通信频率，完成频率搬移，载波机性能好坏直接影响电力线载波通信系统的质量。耦合电容器和结合滤波器：组成一个带通滤波器，其作用是通过高频载波信号，并阻止电力线上的工频高压和工频电流进入载波设备，确保人身、设备安全。结合滤

5、波器与耦合电容器一起组成结合设备，在电力线和高频电缆之间传输载波信号，实现线路侧和载波侧的阻抗匹配线路阻波器：串接在电力线路和母线之间，是对电力系统一次设备的“加工”，故又称“加工设备”，加工设备的作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同电力线路上高频通道。4、 抗干扰编码技术：奇偶校验（VRC）、CRC（循环冗余校验）、纵向冗余校验（LRC）5、 远动装置的通讯规约1、 变电站自动化的概念和功能概念：随着计算机和通信技术的发展，并应用数字信号处理技术，发展交流采样为基础的微机保护和远动，进而将变电站的保

6、护、故障信息处理，就地监控及远动装置通过网络集成于一体，从而构成当今意义上的变电站综合自动化系统。功能：数据采集和处理、微机保护、事件记录、控制与操作闭锁、同期监测和同期合闸电压、 与无功功率的自动调控、低频减载装置、低压自动减负荷装置、备用电源自投、 数据处理与记录、与调度中心通信、人机联系、自诊断功能2、 RTU的概念和分类远方终端装置(RTU)：简称远动终端，是SCADA系统（监控和数据采集系统）中安装在变电站和配电站的一种远动装置。负责采集站内电力运行的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在站的控制和调度命令。分类：集中式、功能分布式、结构分布式3

7、、 变电站综合自动化的结构和功能分层 IEC61850把变电站的功能在逻辑上分为变电站层，间隔层（单元层），过程层（设备层）三个层次。 过程层：提供变电站与一次设备的接口，完成与设备的接口功能，即：开关量的输入/输出，模拟量的采集，控制命令的发送。 间隔层：其设备主要是各种微机保护装置、自动控制装置、测量装置和RTU。一个间隔表示变电站的一个系统，如：一条线路，一组变压器，一串高压设备等。变电站层：即站控层，包括变电站综合自动化系统，站级的监控系统，站域控制系统、通讯系统及对时系统。实现对全站设备的监视、控制、报警及信息交互，完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步向量采集、电能采集、保护信息

8、管理。4、 电压与无功调控的目的和手段目的：实施母线电压及无功功率的自动调控，以保证系统在正常运行时，用户侧能得到质量合格的电能，同时，又使网损小，达到经济运行的目的。手段：电力系统中，动态调压设备是发电机及同步调相机的励磁调节系统、电网中的有载调压变压器。无功补偿设备则是发电机及同步调相机、补偿电容器、无功静止补偿装置等。配网调压方式一：变压器调压 分为有载调压和无载调压两种。 无载调压是在停电时改变变压器高压侧分接头位置，提高或降低电网电压。其调压范围不大，一般为5%。适用范围：在停电时调节不能经常采用。 有载调压是在不中断运行的带电状态下调节变压器高压侧分接头的位置。调节范围大且无需停电

9、，应用广泛。 它们的区别是：无载调压开关不具备带负载转换档位的能力，调档时必须使变压器停电。而有载分接开关则可带负荷切换档位。配网调压方式二：无功补偿调压 原因：配电网内无功不平衡必然会从输电线路吸收大量的无功功率，无功功率在输电网的长距离传输导致电能损耗和电压损失。配电系统在变电所和用户用电设备处装设并联电容器和静止无功功率补偿装置，根据电压及无功功率情况进行投切，实现无功功率的就地平衡，使供电电压在合理的范围内。5、SCADA的概念和功能概念：电力系统中，调度端与厂、站之间必有SCADA功能，为此必须用专门的信道不失真地远距离传送采集到的信号或命令信号，接收端还原信号，并进行相应功能处理。

10、采集、发送与接收信号部分构成一个远方数据信息传输系统，即远动系统。SCADA系统就是远动系统与各种数据处理、人机界面要求等功能系统的总称。功能：数据采集、报警、事件顺序记录、扰动后追忆、远方控制和远方调整、计算、 趋势曲线和棒图、历史数据记录和制表打印、事件记录、时钟、模拟盘接口、 支持无人值班、动态线路着色、地理接线图1、 馈线自动化的概念、目的、主要功能、实现、基于重合器的馈线自动化的实现模式概念：馈电线自动化同变电站综合自动化一样，均是现代DAS系统的基础自动化，是实现DAS的主要监控系统之一，也是继变电站综合自动化系统之后，配电网自动化进展较快的一个自动化系统。馈电线自动化的对象是中低

11、压配电网中的馈电线路。目的：对馈出线路进行数据采集和监控（SCADA功能），故障时，及时准确地确定故障区段，迅速隔离故障区段并恢复健全区段供电。主要功能：配网馈线运行状态监测、控制、故障诊断、故障隔离、网络重构。实现：一种是基于重合器的馈线自动化系统；另一种是基于馈线终端设备(FTU)的馈线自动化系统。实现模式：重合器与重合器配合模式、重合器与电压-时间型分段器配合模式、重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式。2、 重合器和分段器的概念和特点重合器定义：重合器是一种自身具有控制与保护功能的断路器。分段器定义：全称为自动线路分段器。与电源侧前级开关配合，失压或无电流时自动分闸的开关设备。可以理解为

12、带有自动保护功能的负荷开关。3、 重合器与电流型分段器组成的系统重合器与电压时间型分段器构成的系统4、采用带重合闸的断路器构成的故障处理系统和基于FTU的故障隔离过程5、1）FTU的供电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2）操作电源和工作电源均取自馈线的不同方式及其区别方式1：电源采用开关两侧馈线供电方式2：低压线路与柱上开关共杆，采用馈线与一回低压线供电方式3：不同电源的两回低压线路与柱上开关较近，采用两回低压线供电缺点：方式1、2：馈线停电后，FTU也失去工作电源。方式3：不同配电变间易产生耦合对安全有影响特点：无需蓄电池，两路

13、电源自动切换。6、 负荷控制的概念、方式概念：配电网借助通讯方式，实现对用户负荷的自动控制。方式：工频负荷控制系统、音频负荷控制系统、配电网载波负荷控制、无线电负荷控制系统7、 音频注入电网的方式1、EMS的特点 1）EMS是一个基本远动化的纯发电输电管理系统；而DMS没有自动发电控制(AGC)，及由此关联的功能，配电网中，除供电设备外，还有大量的需方用电设备，有时还包括若干自备电厂或分散小电源，其管理方式与AGC不相同； 2）DMS面对的配电网，地域虽不及输电系统广，但网络复杂，多为辐射型结构；而典型的输电系统为网状连接； 3）配电网的设备类型多，数量大； 4）基于2)、3)点，DMS的RT

14、U数量大，此外DMS还有TTU收集信息； 5）DMS中数据库规模远比所连输电系统中的数据库大； 6）由于配电网网络复杂，直到目前，配电网中仍有较多人工操作，尤其是现场设备更是如此；而输电系统内基本上实现自动化； 7）配电网内通信方式多，但通信速率相对于同类系统在输电系统中的速率低；作为配电网特有的负荷控制中的通信速率有时更低，这是因为配电网中可以不考虑稳定性问题； 8）配电网运行方式变化比输电系统多，检修更新也频繁。2、配电网地理信息系统的概念和组成 配电网地理信息系统是地理信息系统GIS(Geographic Information System)在配电网中的应用，它由自动绘图AM(Auto

15、mated Mapping)、设备管理FM(Facilities Management)及GIS组成，也称它为配电图资系统。3、 配电管理系统的主要应用软件，网络建模和结线分析1）应用软件包括：DSCADA基本软件、AM/FM/GIS基本软件和各种应用软件。各种应用软件的内容较广，可以分成网络分析(NA)、控制管理(CM)和调度员培训模拟(DTS)等几类。2）配电网络模型(网络建模)：配电网模型可分为静态拓扑模型与动态拓扑模型。静态模型描述设备间的物理连接关系，建立的模型相对稳定；动态模型描述了哪些设备在电气上连接在一起及其连接方式。3）网络结线分析：网络结线分析用于确定配电设备接线和带电状态

16、，还可用来检测辐射网络是否出现合环现象，若有，则提出报警。结线分析时，对网络结线有两个步骤要进行：1、将闭合开关连接在一起的结点集合化为母线，此称母线分析；2、以母线为准，并与连接的变压器，线路合称为电气岛，以此进行分析。注：1、既有电源又有负荷电气岛才有计算意义（活岛）2、 无计算意义的电气岛对指导检修具有重要意义，因为其要参与倒闸和变负荷（死岛）4、 电能表的类型；电子式电能表的分类；抄表计费的方式1）电能表的类型：机械式电能表机械电子式电能表电子式电能表2） 电子式电能表的分类：热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型，其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。3） 抄表计费的方式 （1）手工

17、抄表； （2）本地自动抄表； （3）移动式自动抄表； （4）预付费电能计费； （5）远程自动抄表。1、 有源智能配电网的概念和特征概念：分布式电源高渗透的配电网、功率和故障电流双向流动、能实现电能交换与分配特征：1）安全 能够抵御战争（恐怖袭击）的攻击、自然灾害的破坏 2）可靠 供电可靠性达到4个9，重点区域达到6个9，最大可靠地减少短时供电中断 3）高效 提高设备的平均载荷率使其不低于50%，降低线损率，使其不超过4% 4）优质 供电电压合格率超过99%，谐波含量低于国家标准，最大程度的减少电压骤降 5）兼容 支持分布式电源大量接入，解决新能源发电并网问题 6）互动 能量互动，用户互动2、分

18、布式发电的各种形式；储能的分类及常见的储能方式；斯特林发动机；蒸汽燃气联合循环1）分布式发电的形式内燃式发电机、小型的燃气轮机、储能、风力发电机、光伏电池、斯特林发电机2） 储能的分类及常见的储能方式 目前储能方式主要分为三类：机械储能、电磁储能、电化学储能。 机械储能包括：抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。 电磁储能包括：超导储能、电容储能、超级电容器储能。 化学储能的典型特征是将电能转化为化学能进行储存，常见的储能方式有4种： 铅酸、钠硫、 锂离子和液流电池储能。3） 斯特林发电机是一种小型的外燃机（电功率120kw），小型的斯特林发电机的发电效率约为11%30%。 外部燃烧的优点：可以使用经典的外在燃烧器，且易于热能的回收。斯特林发动机是除蒸汽机和内燃机视之外的又一类往复式动力机械；斯特林发动机既可以作为原动机使用，也可以作为制冷机、热泵或压力发生器使用。四个阶段：1、气体等