电力系统配电自动化基础知识

1、电力系统配网基础知识1目 录n电力系统基本概念n配电自动化基础知识n智能电网基本概念n自动化工程项目的特点n个人的观点电力系统基本概念3电力系统的构成4基本概念n电力系统：发电设备、升压及降压变电站、电力线 路、用电设备及保护、测控设备n电力网：分为输电网和配电网n配电网：配电变电所、开闭所、配电所（室）、箱变、配电线路、断路器、负荷开关、配电（杆上）变压器等。 n供电系统（配电系统）：配电网及其二次保护、控制、监视与计量设备 5输电网与配电网划分示意图6一次系统n一次设备：电能的发、输、变、配、用等环节的电气设备，如发电机、变压器、输配电线路、开关断路器、用电设备。n一次系统：由一次设备连接

2、组成。n一次系统为强电系统。7二次系统n二次设备：对一次设备的工作进行监视、测量、操纵控制及保护的设备。如各种仪表、控制电缆、继电保护、监控装置、信号装置、环境监控装置等。n二次系统：又称为二次回路，由二次设备连接组成。n二次系统是弱电系统。与一次设备配合，使配电网安全、可靠、经济地运行，保证对用户的供电质量。主要包括继电保护与安全自动控制系统、配电网自动化系统、计量系统等。 8一次设备/1n开闭所：又称开关站，是变电所10kV母线的延伸。由变电所送出较大容量的馈线至开闭所，再由开闭所按用户需要送出馈线至用户。开闭所担负着接受和重新分配10kV出线的任务，可减少高压变电所的10kV出线间隔和出

3、线走廊；能够用作配电线路间的联络枢纽，还可以为重要客户提供双电源。 9一次设备/1n典型开闭所主接线方式 10一次设备/1CX21 CX22 CX12 MF . . . . JX1 JX2 KB CX11 11一次设备/2n环网开关柜：简称环网柜，用于电缆供电环网中，起着分支、分段、联络功能。环网柜是一种组合配电装置，包含负荷开关柜、断路器柜、负荷开关-熔断器组合电器柜等功能柜单元。可将负荷开关柜或组合电器柜做成单个柜子，也可将几个负荷开关柜与组合电器柜集成在一个柜（箱）体内，根据需要可配置接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、高压带电显示器、“五防闭锁”装置等。一个环网柜的进出线回路数一

4、般在36路之间。 12一次设备/2环网开关柜外观及接线13一次设备/2QFIQFIIQF11QF12S11S12S13S14F1QF21QF22S21S22S23S24QF31QF32S31S32S33S34QF41QF42S41S42S43S44环网柜1环网柜2环网柜3环网柜4QF51QF52S51S52S53S54QF61QF62S61S62S63S64环网柜5环网柜6F2配电环网柜系统示意图配电环网柜系统示意图 14一次设备/3n箱式变变电站：简称箱变，是一种将配电变压器、中压环网开关、低压开关按照一定的结构和接线方式组合起来的预装式配电装置。优点是占地面积小，可以工厂化生产，现场安装施

5、工快，节省了二次部分的接线，所有开关及二次仪表、传感器在厂内连接调试完毕，不需再建配电所等土建，投资节约，外形美观且与环境相协调，因此己被广泛采用。 15一次设备/316一次设备/317一次设备/418典型变电站平面布置图19西门子高压柜低压柜视频监控摄像头综合自动化屏20ABB开关低压远动装置21太阳能控制柜太阳能控制柜22隧道电缆沟隧道电缆沟23干式变压器干式变压器单芯单芯电缆电缆每相多条每相多条单芯电缆单芯电缆24车站箱式变电所车站箱式变电所25枢纽箱式变电所枢纽箱式变电所262728综合自动化保护综合自动化保护29环网柜计量保护计量保护配电自动化基础知识31配电自动化的定义配电自动化的

6、定义n配电自动化指利用现代计算机、微电子、网络及通信技术，实现配电网的运行监控及管理的自动化、信息化，以保证配电网的安全经济运行，提高供电质量及生产管理效率。n配电自动化是关于现代信息技术在配电网监控与管理中应用的技术n是智能配电网的主要技术内容32配电自动化n配电管理系统（DMS） Distribution Manage System，用于县市级电力调度管理，用于县市级电力调度管理所，实现对县市配电网和用户在正常运行和事故情况下实行监控、所，实现对县市配电网和用户在正常运行和事故情况下实行监控、保护、控制和管理。保护、控制和管理。n供电可靠率 用户平均停电持续时间，使考核供电可靠性的重要指标

7、。用户平均停电持续时间，使考核供电可靠性的重要指标。 国家标准：国家标准： 99.60% 35小时小时 一流供电指标：一流供电指标：99.89% 9.5小时小时 发达国家：发达国家： 99.98% 2小时小时n电能质量 指供电电压质量，包括电压偏差、频率、电压波动和闪变、指供电电压质量，包括电压偏差、频率、电压波动和闪变、谐波及三相不平衡等方面。谐波及三相不平衡等方面。大 区 电 网 调 度 中 心国 家 调 度 中 心大 区 电 网 调 度 中 心大 区 电 网 调 度 中 心大 型 水 、 火 电 厂主 网 枢 纽 变 电 所省 调 中 心省 调 中 心中 型 水 、 火 电 厂梯 形 水

8、 电 站控 制 中 心水 电 厂水 电 厂地 调 所地 方 水 厂县 级 调 度 所配 电 变 电 站大 用 户 负 荷远 方 表 计配 调 中 心省 调 中 心省 辖 变 电 站枢 纽 变 电 站一 般 变 电 站一 般 变 电 站地 调 所一 般 变 电 站县 级 调 度 所配 电 变 电 站电 容 器 组配 调 中 心地 区 调 度 所县 级 调 度 所配 电 变 电 站馈 线 FTU说 明 ：信 息 传 输 通 道不 确 定 联 接(配 调 中 心 )(二 级 主 站 )500KV以 上200KV以 上EMSDMSDA发、输、变等环节变电以下的系统配 电变 电站 和馈 线自 动化34配

9、电自动化的作用配电自动化的作用n提高供电可靠性n提高电压质量n提高容量利用率n降低损耗n提高管理效率35相关系统36配电管理系统nAMR:自动读表nCIS：客户信息，用电营业管理nTCM：客户电话呼叫管理nDRTU:监控终端nEMS：能量管理nSA：变电站自动化37通信网络示意图智能电网基本概念39什么是智能电网？n智能电网（智能电网（Smart Grid）是集成了传统）是集成了传统的和现代的电力工程技术、的和现代的电力工程技术、高级传感高级传感和和监视技术、信息与通信技术的输配电系监视技术、信息与通信技术的输配电系统，具有更加完善的性能并且能够为用统，具有更加完善的性能并且能够为用户提供一系

10、列新型与增值服务。户提供一系列新型与增值服务。40智能电网的含义n不是具体的技术，是对因特网（IP）通信、信号传感、自动控制、计算机、电力电子、超导材料等领域新技术在输配电系统中应用的一种总称。n代表现代电网发展模式、一种电网建设理念，是人们对未来电网的愿景。n这些新技术的应用不是孤立的、单方面的，不仅仅是对传统输配电系统进行简单地改进、提高。n从提高电网整体性能、节省总体成本出发，将各种新技术与传统的输配电技术有机结合。n满足当今社会经济发展对电力系统的新要求41智能电网是已有新技术应用的综合与升华智能电网是个筐？智智能能电电网网 现代电力技术现代电力技术 现代测控技术现代测控技术计算机技术

11、计算机技术 电力电子技术电力电子技术通信技术通信技术 传统输配电网传统输配电网42智能配电网特征n安全n能够很好地抵御战争攻击、恐怖袭击与自然灾害的破坏，避免出现大面积停电。n能够将外部破坏限制在一定范围内，保证系统的正常运行与用户的正常供电。n可靠n供电可靠率达到4个9，重点区域6个9。n最大可能地减少瞬时供电中断n具备自愈功能实时检测故障设备并进行纠正性操作，最大程度地减少电网故障对用户的影响。自动化工程项目的特点44概述n自动化监控项目，属于系统集成方面的内容。系统集成不仅直接反映一个公司的产品水平，还反映了它的管理水平、各部门协调配合能力、工程施工能力，以及与其他协作厂商配合协作的能力

12、。因此，从某种意义上说，系统集成更能反映一个公司的综合实力。45概述n自动化系统集成是公司整个自动化业务最终的实现形式。我们卖给用户的不仅仅是主站或者分站这样比较单一的产品，而是整套系统和服务，这套系统包括监控端软硬件、分站端、通信系统、其他供货商产品，以及系统内所有相关产品的接口和协调关系，还包括我们给用户提供的技术支持、对用户的培训、服务以及我们与用户的沟通技巧等等。461、涉及内容广、涉及内容广 包括计算机软硬件技术、软件技术、计算机网络技术、Internet/Intranet技术、通信规约、通信通道、自动化装置等。做好自动化集成项目需要的知识门类是非常广泛的。472、涉及的环节和人员多

13、、涉及的环节和人员多n在自动化业务中，公司直接和间接参与的部门包括：市场、开发、工程、生产、采购、调度等。各部门之间既可以齐头并进又环环相扣，存在紧密的相互依赖关系；另一方面，由于分工、利益、地区以及考核角度、考核指标等因素的不同，又存在或多或少的差异，而且随着责任的逐步明确和分工的逐步细化，这种差异会越来越大。483、市场营销复杂、市场营销复杂n自动化业务对市场人员素质要求高。n1、设备的安装方式n2、对外接口的厂家n3、SCADA采集的点表n4、通讯方式n5、设备的供电方式493、市场营销复杂、市场营销复杂n市场人员需要了解公司内部有关工程管理的运行机制；了解公司的产品以及整个系统的功能、

14、软硬件配置等；我们自己生产的产品的功能、特点，已经具备哪些功能，哪些功能可以短时间实现，哪些功能必须作为长远打算；协作厂商产品的功能、特点；需要面对诸多实力强劲的竞争对手扬长避短等。只有这样，才能签好自动化项目合同，把好自动化业务的第一道关口，尽量减少后续工作的被动局面。504、风险大、风险大n自动化工程与仪器仪表类产品相比，风险是相当大的，它的风险主要来自以下几方面：一、系统集成中涉及的产品、技术内容多，工程环节多，参与人员多，有时还涉及到其他单位的产品配套、协调等问题，如接口标准、通信规约等。514、风险大、风险大二、市场比较成熟，竞争激烈，用户要求高。 三、周期长，后续维护工作量大。 四

15、、监控主站端是整个系统的最后一个环节，系统中任何一个环节、一个局部出问题都会反映到主站端，因此，系统集成商的责任和压力大，风险大。 524、风险大、风险大n五、产品不成熟，版本控制不好，工程经验缺乏，工期过长，各部门之间配合、协调力度不够，职责划分不清楚，个别环节虽有部门设置但起不到相应的作用或作用不到位，用户配合不利，最终都会导致工程质量下降，利润率下降，甚至赔钱。535 不适合搞不适合搞“三包三包”，软件一，软件一般不能免费升级般不能免费升级 n基于以下原因，无论是国内还是国外，系统集成类项目均不施行“三包”，软件产品一般不提供免费升级服务。一、计算机硬件技术发展迅速，硬件产品每10-18个月更新换代一次，这种周期还有缩短的趋势。一套系统的硬件设备两三年后即大大落后。 545 不适合搞不适合搞“三包三包”，软件一，软件一般不能免费升级般不能免费升级 二、软件技术，尤其是操作系统、数据库技术、编程技术等也在不停的升级换代，新产品、新技术、新思想、新功能层出不穷。集成商必须紧跟技术潮流，才不会被激烈的市场竞争所淘汰。555 不适合搞不适合搞“三包三包”，软件一，软件一般不能免费升级般不能免费升级 三、用户的需求也在不断增长和翻新，永远无止境。n 因