南京电研-配网自动化讲座.ppt

1、据配网自动化系统介绍，南京电研电力自动化股份有限公司2011/3/20，配电自动化与管理系统利用现代电子技术、通信技术、计算机与网络技术，综合配电网实时信息与离线信息、用户信息、电网结构残奥仪表、地理信息， 构建全自动化管理系统，实现配电系统正常运行和事故的实时配电自动化和配电管理系统集成的系统。配电自动化及管理系统、主要内容、一、配网自动化的要点识别二、一般配电网络结构三、配网自动化的分层结构四、配网自动化站侧设备五、配网自动化的通信系统六、以故障处理为目的的供应商自动化方案、一、 配网自动化的点配电自动化对象面向系统构成实施配电系统自动化的意义配电系统自动化实施前提配电网改造的原则和基本要

2、求开关类型(包括开闭所和环网内的开关)对10kV开关的基本要求故障处理模式、面向配电自动化对象， 配电系统自动化的参与范围主要指10kV中压系统，一般由变电站主变的配电自动化主要处理该中压网的一次设备(开闭站、环网盘、柱上开关、变压器)的监测和控制。 系统构成、系统一般由配电网主站配电子站(常设于变电站内，可选)的层次构成。 提高配电远端(FTU、DTU等)通信网络、配电网自动化结构图、配电网主站、配电系统自动化的实施意义，提高供电可靠性，缩短故障判别、隔离定及非故障段恢复供电时间。 减少了电网故障引起的巨大损失。 改善电力质量，为用户提供最高品质的电力。 改善用户服务水平提高配电网运行经济性

3、，提高设备利用率(减少备用容量)降低配电网运行维护费用，降低线损，最大限度提高企业经济效益。 配电系统自动化技术的迅速发展，推动了配电网一次设施的科学合理修订，保证了配电系统的长期最优可持续发展。 配电系统自动化实施前提是，强配电网结构合理分配负载，根据线路供电半径合理规划供电区域，供电区域不重复的线路还有合适的备用容量，满足故障时负载转移的要求。 按配电系统自动化的要求改造配电网，按负荷转移的要求修订新线路的设置。 良好的初级设备。配电系统自动化实施前提(续)、基础数据的采集和整理需要采集更详细的初级设备属性。 修订配电线内的负荷，预测用户的消耗电力需求。 收集有关配电线路的数据(电压、电流

4、、保护配置及一定值等)。 比较完备的配电网一次电路图(现状)。 配电网改造的原则和基本要求是配电网自动化实施的前提中最重要的是具有较强的初级配电网架结构。 这一具体要求可以参考城市中低压配电网的改造技术指南，主要要求有以下几个方面：首先合理分配负载，根据线路供电半径合理规划供电区域，避免供电区域重复的线路上还有合适的备用容量， 满足故障时负载转移要求的配电系统自动化要求，改造配电网，根据负载转移要求，修订新线路设置的良好一次设备配电网改造原则和基本要求(续)为环网供电， 实现开环运行的线路供电半径小于3公里的导线截面选择满足10年的负载发展需求线路容量比满足负载转移的要求，具体要求如下：线路安

5、装总容量在13000kva以下，该数值因变电站的线路开关容量而异，每级安装容量在2500kva以下实施该功能是减少网损、提高线路供电能力、提高功率质量的有效措施。 开关类型(包括开关所和环网内的开关)、1、电流类型的定位保护功能(断路器)能够检测故障电流，具有消弧能力，能够拉开故障电流，使故障电流重叠，成本高2、电压类型(重叠器)具有重叠故障电流的能力。 3 .普通负载开关没有消弧能力(虽然没有切断故障电流的能力，但允许在特殊情况下切断负载电流)，对于10kV开关的基本要求，有自动化接口，电压、电流及开关状态的电动操作机构收集直流24V， 线路停电时从备用电池供电，保证开关的远程操作能完成的负

6、载开关，重叠器，故障处理模式，1，定位控制的馈电线自动化电压型定位隔离故障(重叠器)电流型定位故障隔离(断路器) 2， 有通信集中控制的配电自动化配电主站涉及的故障处理(通常负载开关)，2，一般配电网络结构，单电源放射线2电源引线3电源引线手环网线4电源引线手环网线46网络线路多电路平行式线路(开闭处线路)，2电源引线网络，分段，分段， 分段、联系、3电源接线网络、4电源字供电网络、电源字供电网络。 段、联络、联络、联络、46网络配线、电缆系统2电源提供环、多重平行供电、中压架线网络配线、配线方式可采用2电源提供环配线、3电源提供环配线、4电源提供环配线CB1，S1，S2，S3， 四段： 75

7、提案：二至三段，三段，配网自动化系统分层结构，四，配网自动化站侧设备，FTU各种柱上开关及环网盘控制器DTU配电站，开闭所控制器子站收集远方终端信号配网主站，FTU(NSA3100HF ) 传输两组三相交流电压和一组三相交流电流模拟输入(用于保护和测量)，其基本内容包括电压、电流、频率， 有功率和功率因数的2路直流量变送器输入和一组电池的启动和激活遥控器输出的停止4路无源空节点遥控器输出遥测越受限制警告和上传越受限制馈送器停电是自动识别停电时刻负荷数据上传的遥测定时保存功能， 可设定保存周期装置警告、远程操作、残奥仪表修正事件日志及事件SOE此时，可从可远程操作的101、104、DNP3.0等

8、各种通信协议中进行选择。 配置各种接口，包括串行RS232、RS485和10/100 m以太网端口。FTU(NSA3100HF )、硬件构成本装置主要有电源板：装置电源输入、2路直流量变送器输入和一组电池启动和激活遥控器输出停止管理板： RS232、RS485以及10/100M以太网通信端口； 保护控制板： 6路交流电压3路交流输入、1路零相电流输入、16路遥信号输入、4路遥控器输出通信板： bluetooth、GPRS模块(两个模块选项)。 配置原则：所有插件均标准配备，将电池、充放电模块、空开、灯放入不锈钢储物柜。FTU(NSA3100HF )、DTU(NSA3100HD )、主要功能是通

9、过配置最大96路的开关量，能够将开关量输入到24v(110v、220V )的光电隔离输入。 最多配置6组三相交流电压和6组三相交流电流模拟输入，其基本内容可配置电压、电流、频率、功率及功率因数的6路直流量变送器输入， 相应地需要减少交流模拟量输入个数通过配置最多24路的无源空节点能够构成遥控器输出的遥控器测量越受限制警告和上传越受限制馈电停电是自动识别停电时刻负荷数据并上传的遥控器测量定时保存功能， 可设定保存周期可从装置警告、远程操作、残奥仪表修正事件日志以及事件SOE 101、104、DNP3.0等各种通信协议中选择。 配置各种接口，包括串行RS232、RS485和10/100 m以太网端

10、口。 DTU(NSA3100HD )、硬件构成本装置主要有电源板：装置电源输入和管理板： RS232、RS485和10/100M以太网通信端口； 交流采样板： 3路交流电压3路交流输入、16路遥信号输入、4路遥控器输出直流采集板： 6路直流量输入、13路遥信号输入、4路遥控器输出通信板： bluetooth、GPRS模块(两模块选项)。 配置原则：需要电源板、管理板和通信板，交流采集板和直流采集板根据需要配置，最多可配置6块。 DTU(NSA3100HD )、从站(NSA3100HR )、主要功能可从IEC101、104、DNP3.0等各种通信规约中选择。 配置各种接口，包括串行RS232、R

11、S485和10/100M以太网端口。 配备了GPRS和蓝牙通信模块。 硬件构成本装置主要有电源板和装置电源输入和管理板： RS232、RS485及10/100M以太网通信端口； 通信板：蓝牙、GPRS模块(两个模块选项)。 一般配置安装在变电站或变电站的集体屏幕或散料上。 从站(NSA3100HR )、特点、功能完善配网自动化各种FTU、DTU、RTU站侧馈线自动化功能可靠性高电磁兼容达到国家最高标准，多年恶劣环境运行经验适用性高，可与各种交换设备结合使用，支持多种通信方式和通信协议易于使用的模块结构在主站(从站)和站端(FTU、DTU )的通信中，多使用光纤自完成型网络和光纤以太网方式。常用

12、的光纤自愈环网和FSK总线网的模式图，6，以故障处理为主要目的的馈线自动化方案，7 主计算机系统同时与复杂网络的主机对应通信依赖性强的分布式智能控制建立了不依赖于上位命令的自动控制网络式保护和控制分布式智能控制，网络式保护原理是故障时谁先跳闸的问题、传统的电流保护的问题加起来， 出口保护的工作时间过长的网络式保护原理：故障时上下级联的多级交换机相互通信，在感到故障电流的交换机中进行仲裁，使离故障点最近的交换机快速跳闸，该合适的交换机转移到备份仲裁是各保护的“启动状态”分布式知识分子该方式经济、灵活、有效，综合检测电压和电流，在有开关动作次数少、处理时间短的通信线路的情况下，能够在配电终端之间进

13、行信息交换，更有效地隔离故障，实现非故障级的转移供电(不需要试投入，没有多馀的开闭动作) :配电终端与断路器组合使用时，是多级开关串联的环网，在故障时自动实现配电线上下保护的配电终端与负载开关组合使用时，在多级开关串联的环网中，变电站出口开关因故障而跳闸后，可以快速跳闸离故障点最近的电源侧负载开关，从而隔离故障在主站存在的情况下，可根据需要使用集中控制和分散智能结合的故障后网络重建方案，分散智能和集中控制相互备份，网络重建方案的可靠性大大提高。 1、由断路器(重合器)开关组成的“手柄”环形供电网络(无通信或通信系统故障)、F1故障点。 QF1延迟0.3秒保护跳闸和闭合，S1和S2失电延迟100

14、ms分门，S3单侧失压时10s接通成功，S2得电延迟2秒接通成功，S1不匹配负载侧得到通电功能，保持分门状态，隔离故障，结束转移供电。 F2故障点。 S1速断保护动作跳闸，没有发生QF1保护延迟，因此自动关闭。 S2脱电延迟100ms栅极。 S1延迟1秒，与故障重叠，再次跳闸并锁定的同时，S2检测残压脉冲并关闭(分钟)，隔离故障，S3单侧轧制时10s接通成功，转移供电结束。 F3故障点。 S1速断保护动作跳闸，QF1保护关闭。 S2脱电延迟100ms栅极。 S1延迟1秒重叠成功，启动短时间10秒锁定继电保护功能。 S2 :电延迟接通2秒钟，一旦发生故障，立即跳闸关闭，隔离故障，此时S1 :短时

15、间内关闭保护，不动作，QF1保护关闭，与此同时，S3 :检测到残压脉冲关闭(位于分钟位置)，恢复供电。 由断路器(重合器)开关构成的“指南”环供电网络(光纤通信和专用通道设置)、F1故障点。 QF1延迟0.3秒保护跳闸和闭合、S1失电延迟100ms制动、隔离故障、S3单侧失压时10s接通成功、转移供电结束。 F2故障点。 通过S1行程、QF1保护返回、(S1可根据需要设置一次再接通，再接通失败后解除门锁定) S2通信得知故障在自己上方，自动门锁定，隔离故障，S3单侧轧制时10s接通成功，转移供电结束。 F3故障点。 通过信息交互通知，得知故障点在S2下，S2跳闸，隔离故障，关闭QF1、S1保护

16、，通过S3通信得知故障在自己上，中止“轧制时投入”功能，停止投入转移供电，恢复供电。 2、由负载开关组成的“指南”环供电网络(无通信和通信系统故障)、F1故障点。 由于QF1保护跳闸、S1、S2失电延迟门、QF1重叠、瞬时性故障则QF1重叠成功、S1得电延迟5s投入成功、S2得电延迟5s投入成功、S3“单侧失压时投入”功能延迟未恢复，因此处理结束。 如果是永久故障，则QF1重接通失败和关闭，检测S1残压脉冲并关闭(分钟)以隔离故障，S3单侧轧制时10s接通成功，S2得电延迟5s接通成功，转移供电结束。 F2故障点。 QF1保护跳闸、S1、S2失电延迟分门、QF1叠加成功、S1得电延迟5s接通、瞬时性故障则接通成功、同时“短时间闭锁失电分门”功能启动、S2得电延迟5s接通成功、S3“单侧失压时接通”功能因延迟而未恢复如果是永久故障，