辽阳县配电自动化解决方案_secret

1、辽阳县配电自动化系统辽阳县配电自动化系统 解决方案解决方案 v1.0av1.0a 时代集团公司时代集团公司 配电自动化部配电自动化部 tel62961270tel62961270 faxax2006.32006.3 目目 录录 第一章第一章 time-dms 配电自动化系统解决方案配电自动化系统解决方案.1 1.1 应用概述.1 1.2 解决方案.1 1.3 体系结构.1 1.4 配电自动化效益分析.2 1.4.1 提高供电可靠性.2 1.4.2 改善供电质量.2 1.4.3 提升劳

2、动生产率.2 1.4.4 更好地为用户服务.3 1.4.5 获取更大经济利益.3 第二章第二章 tdms-scada/gis 配调综合自动化系统配调综合自动化系统 .3 2.1 应用概述.3 2.2 技术特点.3 2.3 数据采集和处理.5 2.4 计算与统计.9 2.5 报警处理.10 2.6 趋势数据.11 2.7 历史数据.11 2.8 监视和控制.13 2.9 事故追忆.14 2.10 打印管理.14 2.11 时钟同步.16 2.12 人机界面.16 2.13 模拟屏.17 2.14 网络拓扑着色.17 2.15 监测维护系统.18 2.16 系统安全.19 2.17 配网故障处理.

3、19 2.18 配电 am/fm/gis 系统.20 第三章第三章 tdms-fa 配电馈线自动化系统配电馈线自动化系统.25 3.1 应用概述.25 3.2 vat 馈线自动化解决方案.25 3.3 tdms 系列配电终端.27 3.3.1 技术特点.27 3.3.2 技术指标.28 3.3.3 tdms-ftu 配电馈线自动化远方终端.30 3.3.4 tdms-dtu 配电站自动化远方终端.31 3.3.5 tdms-rcc 重合器控制终端.32 3.3.6 tdms-sbc 分段器控制终端.33 第四章第四章 配电自动化远程通信系统典型方案配电自动化远程通信系统典型方案.35 4.1

4、概述.35 4.2 有线通信方式.35 4.2.1 光纤通信方式.35 4.2.2 专线通信方式.36 4.2.3 扩频载波通信方式.36 4.2.4 pstn 和 ddn 通信方式.37 43 无线通信方式.38 4.3.1 数传电台通信方式.38 4.3.2 无线扩频通信方式.38 4.3.3 gprs 无线移动通信方式.39 4.4 混合通信方式.40 4.4.1 有线混合通信方式.40 4.4.2 有线与无线混合通信方式.40 第五章第五章 辽阳县配电馈线自动化系统方案辽阳县配电馈线自动化系统方案.42 5.1 实施对象.42 5.2 实施规划.42 5.3 技术依据.42 5.4 规

5、划方案.42 5.4.1 线路规划.42 5.4.2 通信规划.43 5.5 设备选型.44 5.5.1 tdms-rcc 重合器控制终端（tdu-951l-r）.44 5.5.2 tdms-sbc 分段器控制终端（tdu-951l-s）.45 5.5.3 tdms-gm gprs/cdma 无线通信模块.46 5.5.4 zw32-12 型户外真空断路器.48 第六章第六章 设备清单设备清单.52 第七章第七章 工程及售后服务保障工程及售后服务保障.53 7.1 设计联络.53 7.2 培训及验收.53 7.3 现场安装指导.53 7.4 售后服务承诺.53 第一章第一章 time-dmst

6、ime-dms 配电自动化系统配电自动化系统解决方案解决方案 1.11.1 应用概述应用概述 随着电力工业的迅速发展，同时各行各业用电需求的日益增加，特别是经济发展较快的地区的工农 业和民用负荷上升很快，配电系统及其配电设备大幅度增加，配电系统网络结构越来越复杂，供电运行 方式变化越来越频繁，控制操作及事故处理的难度也就越来越大；与此同时，用户对电力供应的要求 （包括供电可靠性、电能质量等）也相应提高。这样，仅仅靠人工和简单设备的控制满足不了准确性和 快速性等要求，也就不能保证供电的质量、可靠性和经济性等各项指标，这就对现有的配电系统运行管 理提出了更高的客观要求。 市场竞争促使电力公司正经历

7、着一场深刻的变革，这场变革使电力公司面临新的挑战，不得不采取 新的策略，新的技术和管理措施，转变经营理念，增强市场竞争实力。因此，近十几年特别是这几年来， 配电自动化正逐步成为现代配电系统管理的重要角色，配电自动化的研究和实施也就成了电力系统自动 化的热点之一。 time-dms 配电自动化系统是时代集团公司开发的面向电力配电网络的自动化控制及管理系统，利用 现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、 保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责 的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经

8、济性最好，企业管理更为有效。 time-dms 配电自动化系统的适用对象为城市供电网、农村配电网以及大、中型企业配电网自动化等 诸多应用场合，监控管理对象主要是各电压等级（110kv/35kv/10kv/0.4kv）配电系统（包括变电站出口 断路器、配电线路、线路上的重合器、分段器、配电变压器以及用户侧用电设备） 。 1.21.2 解决方案解决方案 时代集团公司提出了“全网络信息化分布式综合配电自动化系统”的技术理念，旨在为广大电力用 户提供一套全新的、网络化、信息化、分布式的综合配电自动化解决方案。 1、全网络信息化：系统摈弃了终端、通道、前置机的传统远动模式，整个系统从线路终端到站内子 站

9、、从站内子站到系统主站、从系统主站到配电管理系统全部采用工业网络标准，大大提高的系统的稳 定性、实时性。 2、分布式：系统不再存在类似于前置机等类型的“瓶颈”设备，系统的数据来源分布到产生数据的 设备，单个设备的失效不影响整个系统的可靠运行，将系统的故障风险大大降低，同时由于系统的容量 不再受单个设备的限制，因此提高了系统的可扩展性，保护用户的投资。 3、综合解决方案：系统不只是针对一个配电自动化目标，也不是几个系统的简单集成，而是将配电 scada、实时 am/fm/gis、馈线自动化（故障决策系统）和配电管理系统有机地整合为一套高效协同运行 的综合自动化系统，提供给用户一套全新模式的配电完

10、全解决方案。 1.31.3 体系结构体系结构 time-dms 配电自动化系统完全遵循开放系统的设计原则，系统总体分为三个体系层次： 第一层：配电管理层第一层：配电管理层 配电管理层功能由 time-dms 主站系统实现，是整个配电自动化系统的核心。 配电网监控和管理中心层作为整个系统中的某一地区的管理层，负责本地区配电网的监视和控制及 完成向上级中心站的数据通信。配电主站系统硬件支撑平台采用高性能服务器和工作站，并通过高速网 络互联组成企业局域网系统，系统软件是基于开放式软件支撑平台,按照“软总线”一体化设计思想，将 配电 scada 系统（配电调度自动化） 、馈线自动化、am/fm/gis

11、 系统、配电高级应用、负荷管理系统、集 中抄表系统等多种子系统进行有机整合，可完成各种数据采集与处理、图形显示、控制调节、事件报警、 报表打印、历史存储、统计分析、计算汇总、系统维护、设备管理以及与其它系统的信息交换，实现集 监控、管理于一体的配电综合自动化系统的功能。 第二层：配电中间层第二层：配电中间层 配电中间层功能由 time-dms 配电监控子站及通信网络实现。 配电监控子站将 ftu/dtu（rtu）/ttu 采集的各种现场信息中转（上传下达）给配电主站的通信处理 机，监控子站还具有所辖区域内故障识别、隔离、恢复的功能。配电子站一般设在变电站内，通过电缆、 光纤、无线或电力载波等方

12、式与所属馈线的监控终端通信，通过电缆或光纤方式与配网自动化主站通信。 第三层：配电基础层第三层：配电基础层 配电监控基础层由 ftu（rcc、sbc） 、dtu（rtu） 、ttu 完成现场各种信息的采集处理及监控功能。 它们是整个系统的基础层，完成柱上开关、环网开关（ftu） 、开闭所、配电室（dtu） 、配电变压器、 箱式变（ttu）等各种现场信息的采集处理及监控功能。 scada 服务器b 配调 工作站 配调 工作站 配调gis 工作站 高级应用 工作站 配电管理 工作站 mis/web 工作站 scada 服务器a mis/web 服务器 系统维护 工作站 网关 服务器 通信网络 光纤

13、、扩频载波、电话专线、无线 配电通信 控制器b 配电通信 控制器a 站内通信网络 区域本地 scada ftu dtu ttu 扩频载波、 专线、无线 配电通信 控制器b 配电通信 控制器a 区域本地 scada 站内通信网络 ftu ttu dtu ftu ftu dtu ttu 扩频载波、 专线、无线 ftu dtu ttu ftu 1.41.4 配电自动化效益分析配电自动化效益分析 1.4.11.4.1 提高供电可靠提高供电可靠性性 配电自动化的基本目的是提供高可靠的供电，根据配网规划理论进行系统的硬件、软件设计，使城 市配电网系统的供电可靠率达到国家电力公司提出的供电企业应达到的供电可

14、靠性指标，即 99.99，使 每户平均一年的停电时间降低到 1 个小时以内。可以获得巨大的社会效益。 1999 年，根据国内 277 个城市供电企业的统计数据，我国城区 10kv 用户的供电可靠率仅为 99.863%，即每户平均一年停电 12 小时，与发达国家日本每户平均一年停电 6 分钟（供电可靠率为 99.999%）相比，差距悬殊。在日本的重要城市，已经基本实现了配电自动化。这个差距的缩小需要通过 配电网改造和提高配电自动化水平才能实现。 1.4.21.4.2 改善供电质量改善供电质量 通过配电网自动化系统的实施，可以向用户提供高质量的电能。系统对电能检测的内容包括：电压 偏差、谐波、电压

15、波动和闪变以及三相不平衡等。 1.4.31.4.3 提升劳动生产率提升劳动生产率 通过配电自动化系统的实施，在配电系统中实现了遥测、遥信和遥控，提供了对配电网的实时监控 手段，缩短了处理故障时间，改变了配电网的调度管理方式，同时还实现配电设备的计算机化管理，可 极大地提高供电公司的劳动生产率。 1 1.4.4.4.4 更好地为用户服务更好地为用户服务 通过配电自动化系统的功能，如：事故呼叫功能，使供电公司为用户提供更优质、更体贴、更周到 的服务，改善供电公司与用户的关系，树立供电公司良好的社会形象。 1.4.51.4.5 获取更大经济利益获取更大经济利益 一是通过提高供电可靠性、改善供电质量、

16、改善供电企业形象等各种努力，激励城市电力负荷的增 长，减少用户投诉，减少停电损失；二是通过电压和无功优化控制，降低网损率。从而直接或间接地为 供电公司获取巨大利益。 仅以降低网损率和减少停电损失两项为例，来计算直接的经济效益。目前国内城市 10kv 配电网的网 损率约为 1520%左右，根据国外配电自动化系统运行的经验，通过电压和无功优化控制，可以降低网损 率 3%左右。以安顺局为例，安顺局的年供电量为 25 亿 kwh，通过电压和无功优化控制，每年可节省电量 为 0.75 亿 kwh，节能效益按 0.4 元/kwh 计算，每年节约 3000 万元。通过减少停电损失，按照每年每户 平均多供电

17、10 小时计算，城市每年多供电量约为 300 万 kwh，多供电部分收取的电费为 120 万元。由此 看来，直接的经济效益十分巨大，间接的经济效益和社会效益则更大。 第二章第二章 tdms-scada/gistdms-scada/gis 配调综合自动化系统配调综合自动化系统 2.12.1 应用概述应用概述 tdms-scada/gis 配调综合自动化系统是整个 time-dms 系统中最基本也是最重要的组成部分，该系统 为调度员了解配网系统运行状态并进行监控提供了主要的手段，主要包括以下功能： 数据采集 数据处理（包括计算量的处理） 控制和调节 事故追忆（pdr） 事件顺序记录（soe） 报警

18、处理 网络拓扑和动态着色 配电地理信息 设备管理 2.22.2 技术特点技术特点 1 1）支撑平台特点）支撑平台特点 tdms-scada/gis 配调综合自动化系统具备先进的开放平台结构，系统硬件平台主要采用高性能的工 作站(workstation)和服务器(server)。网络为高速以太网，采用 10/100m 自适应交换机。 系统支撑软件平台采用高性价比、应用工具丰富、安全性高以及在桌面客户程序上占优势的 windows nt/2000/xp 操作系统。数据库管理系统采用高效可靠的标准商用 sql server/sybase/oracle 系统。 应用软件支撑平台全面建立在开放的国际工业

19、标准基础上，采用“软总线”和一体化组态概念，具 有良好的开放性，包括实时、历史数据库软件，网络通信控制软件，用户计算控制语言编译和执行软件， 图形绘制软件等。通用商业数据库和 tcp/ip 网络协议的采用，进一步提高了系统的开放性。 2 2）网络平台特点）网络平台特点 真正多任务、多线程的 32 位规范设计，分布式网络化体系结构，基于 tcp/ip 协议，适用于以太网、 光纤环网及其它各种异构网络。 peer to peer 与 client/server 有机结合的系统组织模型，确保了全网络各功能服务器和工作站报 警和实时数据的一致性和同步性，极大地降低了系统对 cpu 的占用率，提高了系统

20、处理突发事件的能力 和可靠性，同时降低了系统的各功能子系统之间的相互依赖性，提高了系统作为一个整体的可靠性，确 保了系统在异常情况下的自恢复性能。 独特的冗余多机热备用，直接支持传统的平行数据采集路径。 透明网络组态技术极大地缩短了基于 internet/intranet 应用的大型集中监控与管理系统的开发周 期，提高了系统的稳定性和可维护性。 3 3）系统软件特点）系统软件特点 提供通用组态系统的优点和有用工具，用户可以按工程实践的需要，进行自我风格的人机界面的设 计，其超强的图形动画、文字工具与傻瓜用户界面，支持快速构造所需的各种静态、动态画面，在运行 系统中仿真现实场景。 提供可编程电力

21、自动化 hmi 组件，包括：开关/回路遥测数据、信号、开关动作、越限报警、棒图/ 饼图等多种方便快捷的 com 组件，大大地降低了系统的画面数量、极大地缩短了系统集成的时间。 独有的大规模快速求解算法保证在大系统应用时仍具有良好的响应速度；强大的 script 命令语言、 运算和功能函数满足用户各类要求。 开放的数据库管理系统，直接支持事件、报警和历史数据库的分布式和服务器方式管理，并可自动 实现与其他关系型数据库系统的无缝连接。 丰富的规约解释库（部颁 cdt、polling， iec-870-5-101/104，dnp，canbus，lonworks，modbus 等） ，支持多厂家设备集

22、成。 拥有实时报表、趋势曲线、多媒体（声音、图像等）报警窗口。 功能强大的报表生成器，可方便生成日报、月报、年报以及用户自定义等各种报表，并支持各种商 用数据库记录和字段级实时无缝读写操作和过程级访问。 4 4）一体化设计）一体化设计 tdms-scada/gis 配调综合自动化系统实现了 scada/dms 功能与 am/fm/gis 应用子系统的一体化设计， 各子系统的功能都是建立在统一的历史数据库、实时数据库和网络支撑平台上，各应用功能都利用同样 的网络和数据库接口函数。scada 所负责采集和处理的实时遥测、遥信、事项记录等可为整个系统的所有 功能共享。dms 应用软件计算处理的结果也

23、可直接供 am/fm/gis 系统应用。其次在用户界面设计中将 scada，dms 和 am/fm/gis 中的人机交互部分集成在同一应用程序中，使用户既可在常用的单线图上进行 各种调度操作，也可在标注了配电设施和设备的电子地图上实现“所见即所得”式的空间查询和调度操 作以及网络动态着色、潮流计算，短路电流计算等 dms 功能的启动和结果显示。 5 5）灵活的维护方式）灵活的维护方式 tdms-scada/gis 配调综合自动化系统可以根据用户的实际需要和通道条件，即可通过子站与系列终 端通信，也可直接与系列终端通信，灵活构成系统，并可直接在 time-dms-m 主站端向子站和终端下发运 行

24、参数和故障诊断定值，并可监视子站和终端的运行情况，实现了对终端的在线维护。 2.32.3 数据采集和处理数据采集和处理 1 1）数据来源）数据来源 系统采集和处理的数据来源包括： （a）有人或无人值班变电站厂站端设备串行送来的数据 （b）有人或无人值班变电站厂站端网络系统通过远程网送来的数据 （c）配电子站通过远程网送来的数据 （d）ftu、ttu 等终端采集装置通过远程网送来的数据 （e）上级、同级、下级调度中心网络系统通过远程网送来的数据 （f）人工设定的数据 （g）标准时钟数据及频率值 2 2）数据类型）数据类型 实时采集 rtu 和 ftu 远动遥测、遥信数据。 变电站 rtu：遥测量

25、：10kv 线路电流、10kv 母线电压； 遥信量：10kv 开关状态、单相接地； 10kv 保护信息（过流、速断、直流消失、弹簧未拉紧、装置告警、重合闸 动作） 开关站 ftu：遥测量：线路相电流、零序电流、零序电压、母线电压； 配变低侧 u，i，p，q，kwh，cos； ftu 输入电压、充电电池电压； 直流电源系统输出电压； 遥信量：线路开关状态、速断信号、过流信号； 线路故障指示器动作信号； 配变低侧开关状态； ftu 内部故障信号； 配电房 ftu：遥测量：线路相电流； 配变低侧 u，i，p，q，kwh，cos； ftu 输入电压、充电电池电压； 遥信量：线路开关状态； 线路故障指示

26、器动作信号； 配变低侧开关状态； ftu 内部故障信号； 3 3）数据采集及处理）数据采集及处理 模拟量的采集与处理模拟量的采集与处理 （1）可采集的模拟量有： 有功功率，无功功率，视在功率、功率因素、每段母线的线电压和相电压，各相电流，零序电流、 频率，变压器温度、开关气压等。 （2）模拟量处理： 将生数据转换为工程值（包括极性位处理） ，存入遥测值库。 变送器残差处理，即条件复位到零处理。 越限监视（监视对象可以是源数据也可以是计算结果） 提供两档监视，即有两对上下限，分别称为上上限，上限，下限，下下限。四者关系为上上限上 限下限下下限。用户可选择使用其中一档或两档。 当监视量的实时值大于

27、上上限或小于下下限时，产生严重事故报警。 采取延时和死区来防止运行值在限值附近波动而频繁报警。当实时值大于上限加死区或大于上限持 续指定时间时，产生用户定义的报警。同样，当实时值小于下限减死区或小于下限持续指定时间时，也 产生用户定义的报警。 分别统计越上下限时间及合格率。 当母线检修时，其电压不参加统计。 越限时，画面上用自定义色且闪烁显示。 预防回路断线及断线检测功能 信号抗干扰 数据有效性判断 误差补偿 数字滤波 数字量的采集与处理数字量的采集与处理 可采集的数字量有： 配电站各负荷开关的位置信号、接地刀闸信号； 断路器及隔离开关的位置信号、远方/就地位置信号及分类保护动作信号、故障区段

28、鉴别信号等； 继电保护的动作信号及手动自动方式选择的位置信号； 蓄电池容量信号； ftu 信道状况信号。 数字量处理 将接收到的遥信状态进行极性处理。统一为“1”表示合闸状态， “0”表示分闸状态，并将实时 状态存入开关库。 根据相关的事故总信号及保护信号状态决定开关是掉闸还是事故跳闸。对 cdt 方式的 rtu 具有 三取二功能，以防止遥信误动。 统计变位次数。 遥信变位时，进行报警处理，画面上此状态闪烁显示。调度员进行对位操作后，恢复正常显示。 开关事故跳时，自动推出对应厂站的有关画面（用户自定义） ，产生严重报警并进行事故追忆处 理。 脉冲累计值的采集与处理脉冲累计值的采集与处理 具有按

29、固定时间间隔（1 分钟、5 分钟、10 分钟或按规定的间隔）对脉冲量累计值进行冻结、 读取、解冻的功能。对脉冲量的采集处理包括数据有效性合理性判别、标度变换、检错纠错处 理，具有累计值溢出处理等功能，经格式化处理后存入实时数据库，并且对脉冲量进行采集时， 应不影响其它功能。 定时（时间由用户设定）给子站发冻结命令，接收子站发送的电度值，并将实测的脉冲量或数 字电度值转换成电度量。 利用有功功率/无功功率值累计电量。 计算日及高峰、低谷、平各时段的电量值。可根据用户需要保存到历史库中。 事件顺序记录处理事件顺序记录处理 事件顺序信息将由厂站设备传送到主站，在主站按时间排序，用于帮助调度员分析系统事故。并提 供查询和存档功能。 保护信息处理保护信息处理 提供友好的人机界面，供用户方便地索取有关保护的遥测值，遥信状态，各种参数值，自检报 告，故障报告等。 将接收到