第五部分配电自动化教学ppt课件

1、第五章 配电自动化张永健第一节 配电自动化概述通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络，称为配电网Distribution Network。它由架空线或电缆配电线路、配电所或柱上降压变压器直接接入用户所构成。 配电自动化是对配电网上的设备进展远方实时监视、协调及控制的一个集成系统。第五章 配电网自动化杆变杆变杆变变电所变电所箱变开闭所调度中心中心站中心站第五章 配电网自动化从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统，称为配电管理系统DMS Distribution Management System 。配电网数据采集和监控SCADA配电变电站自动化馈线自动

2、化第五章 配电网自动化从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统，称为配电管理系统DMS Distribution Management System 。线损管理配变巡检及低压无功补偿地理信息系统、网络分析和优化需方管理包括负荷监控及管理和远方抄表及计费自动化、反窃电第五章 配电网自动化第二节 馈线自动化馈线自动化就是监视馈线的运转方式和负荷。当缺点发生后，及时准确地确定、迅速隔离缺点区段，并恢复健全区段供电。当缺点发生后，及时准确地进展“缺点定位、缺点隔离、负荷转移 。第五章 配电网自动化一、馈线自动化的控制方式一、馈线自动化的控制方式1 1馈线自动化可分为两种根本类型馈线自动

3、化可分为两种根本类型1)1)采器具有就地控制功能的线路自动重采器具有就地控制功能的线路自动重合器和分段器合器和分段器, , 实现配电线路缺点的自实现配电线路缺点的自动隔离和恢复供电的功能动隔离和恢复供电的功能, , 无远方通讯无远方通讯通道及数据采集功能。通道及数据采集功能。第五章 配电网自动化一、馈线自动化的控制方式一、馈线自动化的控制方式1 1馈线自动化可分为两种根本类型馈线自动化可分为两种根本类型2) 2) 采用远方通讯通道采用远方通讯通道, , 具有数据采集具有数据采集和远方控制功能的馈线自动化。该系统和远方控制功能的馈线自动化。该系统除一次设备外除一次设备外, , 还包括配电远方终端

4、还包括配电远方终端(FTU), (FTU), 通讯通道通讯通道, , 电流、电压传感器电流、电压传感器, , 电源设备等电源设备等, , 实现配电线路缺点的自动实现配电线路缺点的自动隔离和恢复供电的功能。隔离和恢复供电的功能。 第五章 配电网自动化二馈线自动化设备引见1重合器 重合器是一种本身具有控制及维护功能的智能化开关设备。它能检测缺点电流并按预先整定的分合操作次数自动完成分合操作，并在动作后能自动复位或闭锁。 第五章 配电网自动化二馈线自动化设备引见2。分段开关配电网中用来线路分区段的自动开关设备。具有闭合短路电流及开合负荷电流的才干，不具备切断短路电流的才干 。第五章 配电网自动化二馈

5、线自动化设备引见2。分段开关当线路发生缺点时，根据动作规定进展分合闸，隔离缺点区段。第五章 配电网自动化3.缺点指示器短路缺点指示器是利用电磁原理，依托指示牌转动位置的变化或颜色的变化或灯光的闪烁来指示缺点的发生。缺点指示器普通安装于馈电线路干线，分支线及用户进线处。第五章 配电网自动化3.缺点指示器第五章 配电网自动化三。重合器与电压时间型分段器配合辐射状网 在4区段发生缺点后，重合器1跳闸，导致线路失压，呵斥分段器2、3、4、5、6均分闸；分段器采用电压时间型配合，有压时合闸，失压分闸。该辐射状网正常任务时重合器、分段器均处于合位。事故跳闸15s后，重合器1第一次重合，假设线路为瞬时性缺点

6、那么分段器2、3、4、5、6逐个有电后合闸重合胜利，恢复整个区域供电。第五章 配电网自动化三。重合器与电压时间型分段器配合辐射状网 分段器采用电压时间型配合，有压时合闸，失压分闸。该辐射状网正常任务时重合器、分段器均处于合位。在4区段发生缺点后，重合器1跳闸，导致线路失压，呵斥分段器2、3、4、5、6均分闸；事故跳闸15s后，重合器1第一次重合。 QS2得电后7S合闸，QS3得电后7S合闸，QS4得电后14S合闸，事故为永久性，QR1跳闸，QS2、QS3、QS4失电分闸。由于QS4合闸后即分闸，被合闸闭锁。QR1延时5S第二次重合，QS2、QS3分别得电后7S合闸，区段1、2、3恢复供电，QS

7、4闭锁不合闸。近电源侧无缺点区段恢复供电。第五章 配电网自动化配电网采用环网构造，开环运转。联络开关4处于翻开形状。三。重合器与电压时间型分段器配合环状网 第五章 配电网自动化当2区段发生永久性缺点后，重合器1跳闸，导致联络开关左侧线路失压，呵斥分段器2、3均分闸，并起动分段器4的计时器；经2次重合后，区段1恢复供电，2、3分段器翻开，隔离缺点。三。重合器与电压时间型分段器配合环状网 第五章 配电网自动化重合器1第一次跳闸后，经过38s的时限后， 联络分段器4自动合闸，将电供至3区段；又经过7s的时限后，分段器3自动合闸。此时由于2段区域存在永久性缺点，导致联络开关右侧的线路的重合器6跳闸，从

8、而右侧线路失压，呵斥其上一切分段器均分闸。三。重合器与电压时间型分段器配合环状网 第五章 配电网自动化由于分段器3合闸后未到达时限(5s)就又失压，该分段器将被闭锁；联络开关以及右侧的重合器和分段器又依顺序合闸，而分段器3因闭锁坚持分闸形状，从而隔离了缺点区段，恢复了非缺点区段供电。 三。重合器与电压时间型分段器配合环状网 第五章 配电网自动化三。重合器与过流脉冲计数式分段器配合 采用重合器和过流脉冲计数型分段器配合，计数次数均整定为2次。正常运转时重合器QR1和分段器2、3、4均为合。当3段发生永久性缺点后，重合器QR1跳闸，分段器3计过电流一次，由于未到达整定值(2次)，因此不分闸而坚持在

9、合闸形状。经一段延时后，重合器第一次重合；由于再次合到缺点点处，重合器再次跳闸，并且分段器3的过流脉冲计数值会到达整定值两次。分段器3的过流脉冲计数值会到达整定值两次，因此分段器3在重合器QR1再次跳闸后的无电源时期分闸闭锁。又经过一段延时后，重合器QR1进展第二次重合，而分段器3闭锁坚持分闸形状，从而隔离了缺点区段，恢复了健全区段供电。第五章 配电网自动化 重合器与电压时间型分段器配合及与过流脉冲计数式分段器配合分析1隔离缺点的时间较长。2当采用重合器与电压-时间型分段器配合隔分开环运转的环状网的缺点区段时，会使联络开关另一侧的健全区域一切的开关都分一次闸，呵斥供电短时中断，更加扩展了事故的

10、影响范围。 第五章 配电网自动化四馈线自动化方案采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 1遥信功能。FTU应能对柱上开关的当前位置、通讯能否正常、贮能完成情况等重要形状量进展采集。假设FTU本身有微机继电维护功能的话，还应对维护动作情况进展遥信。第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 2遥测功能。FTU应能采集线路的电压、开关阅历的负荷电流和有功功率、无功功率等模拟量。普通线路的缺点电流远大于正常负荷电流，要采集缺点信息必需能顺应输入电流较大的动态变化范围。要求呼应速度快，而且

11、要滤出基波信号。第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 3遥控功能。FTU应能接受远方命令控制柱上开关合闸和跳闸，以及起动贮能过程等。 4统计功能。FTU还应能对开关的动作次数和动作时间及累计切断电流的程度进展监视。 5对时功能。FTU应能接受主系统的对时命令，以便和系统时钟坚持一致。第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 6事件顺序记录(SOE)。记录形状量发生变化的时辰和先后顺序。 7事故记录。记录事故发生时的最大缺点电流和事故前一段时间(普通是1min)的平均负荷，以便分析事故，确立缺点区段，并为恢复健全区段

12、供电时进展负荷重新分配提供根据。第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 8定值远方修正和呼唤定值。为了可以在缺点发生时及时地起动事故记录等过程，必需对FTU进展整定，并且整定值应能随着配网运转方式的改动而自顺应。为此，应使FTU能接纳DAS控制中心的指定修正定值，并使DAS控制中心可以随时呼唤FTU的当前整定值。第五章 配电网自动化 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 FTU的性能要求 9自检和自恢复功能。 10远方控制闭锁与手动操作功能。 11远程通讯功能。 12抗恶劣环境。 13具有良好的维修性。不停电检修。 14可靠的电源。第五章 配电网自动化

13、 采用远方通讯通道及FTU馈线自动化系统 各FTU分别采集相应柱上开关的运转情况，信息由通讯网络发向远方的配电网自动化控制中心。各FTU还可以接受配网自动化控制中心下达的命令进展相应的远方倒闸操作。在缺点发生时，各FTU记录下缺点信息，传至DAS控制中心，经计算机系统分析后确定缺点区段和最正确供电恢复方案，以遥控方式隔离缺点区段、恢复健全区段供电。 第五章 配电网自动化第四节 配电网图资系统AM/FM/GIS一、AM/FM/GIS的根本概念与功能配电图资系统是自动绘图AM Automated Mapping、设备管理FM Facilities Management和地理信息系统GISGeogr

14、aphic Information System的总称，也是配电系统各种自动化的根底。 第五章 配电网自动化第五章 配电网自动化设备台帐第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构开环运转条件下的重构方案的选择，在针对当前负荷程度、当前辐射网形状，以保证对负荷的供电为前提，经过部分负荷的转移供电，以网损最小为目的函数，结合其它的约束条件，求取运转方式的优化，均匀负荷，消除过载，提高供电质量。多目的非线性优化问题。 第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构配电网络重构可分为二种过程。一种是对正常运转的辐射型配电网的负荷进展供电调整，在保证供电平安性可靠性的前提下，针对负荷的不断变动，从网络运转经济性

15、出发，经过线路开关切换，改动负荷的供电电源，减少网损，到达优化运转的目的。第二种是线路缺点后的网络重构，主要思索恢复用户供电，兼顾网损。 第五章 配电网自动化 第六节 配电网络重构1、优化调整第五章 配电网自动化2 2、线路缺点重构、线路缺点重构恢复用户供电，恢复用户供电，兼顾网损兼顾网损第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构3、最优流算法以闭合一切开关计算潮流分布，开断最小电流支路求解。第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构4、开关交换法经过成对的开关的翻开与闭合，对比网损的变化求解。第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构5、遗传算法，以进化的方式处置开关交换的组合，求取最优解。6、模

16、拟退火法，以随机搜索迭代过程寻求最优解。7、人工智能法，包括专家系统法、人工神经网络法等，结合运转人员的运转阅历和采用对样本的训练进展挑选和组合。 第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构全网的网络损耗为：Pw = (Pi2+Qi2)*Ri/U2 约束条件：maxminUUUmaxSS 第五章 配电网自动化第六节 配电网络重构在一条线路中参与一个负荷功率Piz+jQiz后所构成的网损为Pw=(Pix+Piz)2+(Qix+Qiz)2*Ri/U2 =(Pix2+2PixPiz+Piz2+Qix2+2QixQiz+Qiz2)*Ri/U2 =Six2*Ri/U2+(2PixPiz+2QixQiz+Piz2+Qiz2)*Ri/U2 上式中