电力系统自动化第6章 配电网管理系统

1、第6章配电管理系统(DMS )回顾：电力系统自动化的分类(按运行管理区域分类)，第1节配电管理系统(DMS )概要第2节馈线自动化第3节负荷控制技术和用户管理(DSM )第4节配电图地理信息系统(AM/FM/GIS )第5节远程自动复制计费系统，第1节配电管理我国配电网按电压水平分为三种：高压配电网(35 kV110 kV )。 中压配电网(10 kV )低压配电网(380/220 V )。 另一方面，配电网的构成、配电网的构成由配电变电站和配电线路组成。 不具有变电功能，只具有配电功能的配电装置被称为开关站。，棒变了，棒变了，变电站，箱变了，关门，调度中心，中心站，配电网的特征，低(110k

2、V )，配电用户，放射线网，分散配置到沿线，按终端数多的终端采集。 每个终端的收集量多，远程、二、配电自动化的概念，另一方面，配电管理系统的概念(DMS ) (distributionmanagementsystem )通常把从变电站、配电到电力使用过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统。 2、EMS和DMS的联系，DMS和EMS的共同点是通过RTU收集实时信息，配置以实现运行监控和控制功能(SCADA )的显示器为交互手段进行监控的网络分析软件，帮助协调员分析现状，指导未来的运行DMS和EMS的不同点配电网呈放射状，输电网为网状或多环状的配电设备分散配置在沿线，输电设备多集中

3、在变电站的配电网内需要设置的RTU数量比通常输电网多1位数的配电网的数据库规模(万级)是输电网的数据库规模(千级) 更大一位数的配电网网络布线频繁变化，在检查更新频繁的配电网中有各种通信方式的配电系统比输电系统的自动化技术水平低。 2、EMS与DMS的联系，3、配电管理系统的构成，(1)配电自动化系统(das ) (distributionautomationsystem )，配电网数据采集与监视(SCADA )配电SCADA系统是配电网管理系统DMS的基本功能构成，d 配电SCADA系统在DMS中的地位和作用等同于输电能力管理系统(EMS )中输电SCADA系统的地位和作用。 在配电网的特征

4、上，配电SCADA比输电SCADA复杂。 配电SCADA的基本组织模式，配电网的SCADA系统通过监测装置采集配电网实时数据，进行数据处理和配电网的监测和控制等功能。 需求侧管理(DSM) Demond Side Management电力供求双方以实现电力供给的可靠性，减少能源消耗和供求双方的费用支出为目的管理电力市场。 配电地理信息系统(GIS)geographicexpertsystem由于配电网节点多、设备分散，其运行管理工作与地理位置有关，GIS与几个属性数据库相结合，能更直观地进行运行管理。 (1)配电自动化系统(das ) (distributionautomationsystem

5、 )，4、配电网自动化的优点，实施配电网自动化，节约占地面积、人工费和运行成本。 实现潮流控制，调整负荷，改善负荷曲线，推迟或减少新配电设备的投入。 合理及时调整运行方式，减少网络损失。 提高系统的安全性、灵活性。 利用DFACTS技术减少停电次数、停电持续时间、更合理地进行无效补偿、减少高次谐波含量等技术，提高了电力质量。 制度化的计算机处理提高了服务质量。 达到节能效果。5、实施配电网自动化的难点、配电网结构复杂、信息量大、自动化系统的后台主机对硬件和软件都比输电系统的自动化要求高。 由于配电变电站设备多，如果设备可靠性低，供电部门就会陷入麻烦的维护工作。 设备成本低时，配电网整体的自动化

6、系统成本太高。 很多FTU和TTU在户外工作，工作环境很差。 配电网站侧设备可靠性高。 配电网通信系统的复杂性和难度很高，迄今为止很难采用统一的通信规章。 保证室外工作设备的工作电源和操作、控制电源的可靠性。 改造现有的配电网，增设大量的测量控制设备，是实施中需要解决的重要问题。 5、实施配电网自动化的难点、3、配电自动化的现状、1、国内配电自动化的现状、我国配电自动化落后，目前已进入配电网自动化的发展时期。 2、国外配电自动化的现状(1)在一些工业发达国家，配电自动化系统受到广泛重视，国外配电自动化系统已经成为集变电站自动化、馈电分割开关控制、电容器组调节控制、用户负载控制和远程复制等系统为

7、一体的配电网管理系统(DMS ) (2)发展方向：目前，国外正在致力于配电自动化专家系统和配电网仿真培训系统等的研究。 四、配电管理系统(DMS )通信方式为配电自动化系统采用的通信方式有配电线载波通信、电话线、调幅(AM )调频(FM )广播、甚高频通信、高频通信、微波通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。 这里只讨论配电自动化系统的典型通信方式。 (1)在主站和从站之间使用单模光纤。 在调度中心和变电站之间建立单模光纤通信网络，网络自动化系统的主站和从站之间的通信可以借助此信道，节省重新铺设通信线路的投资。 (2)在从站和FTU之间使用多模光纤。 在子站和FTU之间形成的通信网络之间，由于每

8、个通信节点的距离较短，几乎不超过3km，所以多模光纤已经满足要求，不需要使用单模光纤。 因此，在分站和刚之间使用多模光纤，能构成自治愈式双环网。 1 )单环光纤通信、四、配电管理系统(DMS )通信方式、光收发器具有光收发功能和传输功能。 这种光收发机为环形网络中的每个FTU提供一个，由单根核心光纤连接于相邻FTU或主站。 在单环路通信结构中，如果光纤或光收发器发生故障，则整个环路就会失去通信。 2 )自我治愈式双环光纤通信。 自闭环网络光纤通信可以大幅提高通信的可靠性。 四、配电管理系统(DMS )通信方式、A-正常状态、B-光转换器故障、C-光纤故障、四、配电管理系统(DMS )通信方式、

9、(3)TTU和电量采集系统数据传输。 可利用有线(屏蔽双绞线)方案来通过现场总线(RS-485、CAN总线、Lon-Works总线等)进行通信。 四、配电管理系统(DMS )通信方案、配电自动化系统通信方案网络结构图：第二节馈线自动化(FA-Feeder Automation )，馈线自动化是指配电线路的自动化。 供电自动化的主要任务： (1)正常情况下，供电自动化实时监控供电分割开关和联络开关的状态和供电电流、电压状况，实现线路开关的远处或定位接通和开关操作(2)故障时，取得故障记录，自动判别并隔离供电的故障区间，实现故障二、送料器自动化的实现方式、送料器自动化方案可分为现场控制和远程控制两

10、种类型。当地控制通过安装在给料器上的叠加器和分段器自身的功能消除瞬时故障和隔离永久性故障，不需要与控制中心通信就能完成故障隔离和恢复供电的远程控制由FTU收集故障前后的各种信息并传递给控制中心，分析软件分析后，将故障区域和最近三、供料器自动化的常用设备，(一)自动叠合器(reclose )是一种具有自我控制和保护功能的开关设备，可按规定的开关和叠合顺序自动地进行开关和叠合操作，然后自动地进行复位和关闭。 所谓自我内置，本身就具有故障电流检测、操作顺序控制和执行的能力，不需要附加继电器保护装置和其他操作电源，也不需要与外部通信。 1、叠加器的功能是，在事故发生后，如果叠加器经历了超过设定值的故障

11、电流，则叠加器跳闸，按照预先调整的动作顺序进行几次合计量的循环操作，如果叠加成功，则自动地结束后续的动作，经过一定的延迟恢复到预先调整的状态如果重叠失败，则只能通过手动重置解除锁定。 2、叠合器和断路器的不同： (1)叠合器的作用是断路、叠合操作的顺序，强调复位和闭合，识别故障的所在地，断路器的作用是断路，仅强调闭合(2)叠合器是自控设备，其本身是过电流检测、操作顺序选择、开关和叠合其操作电源从高压线路直接取，不需要附加装置，这些功能是设计上统一考虑的，但断路器及其控制系统是设计上单独考虑的，其操作电源也另外提供(3)两者的切断特性也不同。 一般的重叠器的动作特性分为瞬动特性和延迟动作特性两种

12、。 通常，重叠器的动作特性可调整为“一速二速”、“二速二速”、“一速三速”等。 3、在配电网中应用叠合器有以下优点：(1)节省变电站的综合投资。 叠合器设置在变电站的框架和线路杆塔上，不需要附加控制和操纵装置，因此，能够省略电源、继电保护屏幕、配电间，能够大幅缩小建设面积，大幅降低建设费用。 (2)提高再投入的成功率。 (3)缩小停电范围。 重叠器和分段、保险丝组合使用，可以有效地隔离故障线路，缩小停电范围。 (4)提高操作自动化的程度。 叠合器可以通过预先调整的程序自动操作，而且配备远程配件，能接收遥控信号，适合变电站的集中控制和远程控制，提高了变电站的自动化程度。 (5)维护工作量很少。

13、重叠器多将SF6和真空作为介质使用，在其使用期间，一般不需要保养和检查。 4、重叠器的分类，(1)绝缘介质和消弧介质别油重叠器，真空重叠器和SF6重叠器(2)控制装置别电子控制(个别部件控制电路、集成电路控制电路、微处理器控制电路)，油压控制和电子油压混合控制3种(3)相数分：单相、三相(2)段、1、段的功能段(sectionalizer )是用配电网隔离线路段的自动开关装置。 分段是根据电源侧的前级开关(例如聚合器、断路器或保险丝)，无电压或无电流地自动开关的开关装置。 分段可以切断负载电流，切断短路电流，但由于不能切断短路电流，所以不能单独作为主保护开关使用。 2、段的类型，(1)电压-时

14、间型段电压-时间型段通过加压、失压的时间长度控制动作，失压后开关，加压后接通或关闭。2个功能：第一个是通常运行时关闭的分段开关，第二个是通常运行时关闭的分段开关。 电压-时间型段需要调整两个重要参数。 一个是x时限，指从段电源一侧到该段接通为止的延迟。另一个参数是y时限，也称为故障检测时间。 y时限作用：在y时间内持续检测电压的话，y时间后会发生失压，段不关闭，再来电时接通(经过x时限)。 如果在y时间内未检测到电压，段将发生门锁定，即使关闭，来电也不会关闭。 四、定位控制的馈线自动化，(一)放射状网的故障隔离a采用叠加器，第一次叠加时间调整为15s，第二次叠加时间调整为5s。 b、d采用电压

15、-时间型段，其x时限全部调整为7s的c和e也采用电压-时间型段，其x时限调整为14s，所有段的y时限调整为5s。 段都是常闭的开关，都设置在第一个功能集中。在c区间发生永久故障后，重叠器a跳闸，线路压力丢失，分段器b、c、d和e全部被切断的事故跳闸15s后，重叠器a第一次重叠，此外，在7s的x时限后，分段b自动接通，向b分段供电在段d自动接通，给d段供电，段b接通后，经过14s的x时限后，段c自动接通，由于c段存在永久故障，所以，再次，重叠器a跳闸，线路失压，段b、c、c 由于在段c被投入后，还没有达到y时限(5s )，所以又失压，该段被关闭，聚合器a再次跳闸后，经过5s进行第2次聚合，段器b

16、、d和e依次自动投入，段器c通过关闭维持开闭状态图8.7中各开关的动作时序图，(二)环状网开环运行时的故障隔离，叠加器和电压时间型段器合起来以：a代表叠加器，第一次叠加时间调整为15s，第二次叠加时间调整为5s。 b、c、d表示电压-时间型段，设定为第一组的功能，x时限调整为7s，y时限调整为5s的e也表示电压-时间型段，但设定为第二组的功能，XL时限调整为45s，y时限调整为5s。 该开环运转的环网络正常动作的状况如下：(a )、c区间发生永久故障后，叠加器a跳闸，联络开关左侧的线路失去压力，分段器b、c和d全部被切断，分段器e的XL计数器重叠器a第一次重叠，且在7s的x时限后，段b自动接通，向b段供电，(b )、(c )、(d )或7s的x时限后，段c自动接通，此时，由于c段存在永久故障，所以重叠器a再次被断开段b和c均等地开闭，段c被投入后未达到y时限(5s )时失压，该段被封闭，聚合器a再次跳闸后，经过5s进行第二次聚合，然后，段b被自动投入，段c被封闭而维持开闭状态在45s的XL时限后，段e被自动接通，d段被供电，另外经过7s的x时限，段d被自动接通，此时，由于c段存在永久故障，联络开关右侧的线路的重叠器跳闸，右侧的线路失压，其如果段d被接通后未达到y时限(5s )，则降压，该段被