1、第十五講 電力系統配電網自動化主講人：齊鄭電力系統配電網自動化 配電網自動化是為了滿足電力系統用戶對供電可靠性、電能質量以及優質服務的要求。12/24/20212一、配電網自動化通常把利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，實現通常把利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，實現對配電網系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、用電和對配電網系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、用電和配電管理的綜合自動化系統，稱為配電管理的綜合自動化系統，稱為“配電管理系統配電管理系統”（Distribution Management System，簡稱，簡稱DMS）。）。DMS是和電網調度

2、自動化的能量管理系統（是和電網調度自動化的能量管理系統（EMS）處于同一層次。）處于同一層次。二者不同之處在于二者不同之處在于EMS涉及發、輸電系統，涉及發、輸電系統，DMS是配電管理系統。是配電管理系統。12/24/20213一、配電網自動化配電管理系統的主要功能配電管理系統的主要功能1、配電網的、配電網的SCADA功能功能通過監測裝置來收集配電網的通過監測裝置來收集配電網的實時數據，進行數據處理以及對配電網進行監視和控制。實時數據，進行數據處理以及對配電網進行監視和控制。RTU TTUFTU一次集結一次集結區域站區域站二次集結二次集結區域站區域站12/24/20214一、配電網自動化配電管

3、理系統的主要功能配電管理系統的主要功能2、配電變電站自動化、配電變電站自動化對配電所實施數據采集、監視和對配電所實施數據采集、監視和控制，與控制中心和調度自動化系統（控制，與控制中心和調度自動化系統（SCADA）通信。）通信。3、饋線自動化、饋線自動化在正常情況下在正常情況下，實時監視饋線分段開關與，實時監視饋線分段開關與聯絡開關的狀態和饋線電流、電壓，實現線路開關的遠方或就地聯絡開關的狀態和饋線電流、電壓，實現線路開關的遠方或就地分、合閘操作。分、合閘操作。在故障情況下在故障情況下，獲得故障記錄，自動判斷和隔離，獲得故障記錄，自動判斷和隔離饋線故障區段，迅速對非故障區域恢復供電。饋線故障區段

4、，迅速對非故障區域恢復供電。4、用戶自動化、用戶自動化包括負荷管理和用電管理。包括負荷管理和用電管理。負荷管理負荷管理是根是根據需要控制用戶負荷，幫助控制中心操作員制負荷控制策略和計據需要控制用戶負荷，幫助控制中心操作員制負荷控制策略和計劃。劃。用戶管理用戶管理包括自動計量計費系統。包括自動計量計費系統。12/24/20215一、配電網自動化配電管理系統的主要功能配電管理系統的主要功能5、配電網高級應用軟件、配電網高級應用軟件主要是對配電網絡進行分析和主要是對配電網絡進行分析和計算，包括：負荷預測、網絡拓撲分析、狀態估計、潮流計算、計算，包括：負荷預測、網絡拓撲分析、狀態估計、潮流計算、線損計

5、算分析、電壓線損計算分析、電壓/無功優化等。在配電網中不涉及系統穩定無功優化等。在配電網中不涉及系統穩定和調頻等大系統問題。和調頻等大系統問題。6、配電網的地理信息系統、配電網的地理信息系統運行管理工作與地理位置有運行管理工作與地理位置有關，引入地理信息系統，可以更加直觀地進行運行管理。關，引入地理信息系統，可以更加直觀地進行運行管理。 功能包括：與功能包括：與SCADA系統的動態著色功能接口；在地理圖系統的動態著色功能接口；在地理圖上顯示配電網帶電狀態和潮流、電壓分布；自動動態連接電路接上顯示配電網帶電狀態和潮流、電壓分布；自動動態連接電路接線圖和圖形數據庫，使電路接線圖改變時，圖形數據庫和

6、拓撲網線圖和圖形數據庫，使電路接線圖改變時，圖形數據庫和拓撲網絡著色隨之更新；當電網發生跳閘事故時，自動提供受其影響的絡著色隨之更新；當電網發生跳閘事故時，自動提供受其影響的用戶、變壓器和線路清單。用戶、變壓器和線路清單。12/24/20216一、配電網自動化配電管理自動化系統的軟件體系結構配電管理自動化系統的軟件體系結構應用層應用層數據層數據層管理層管理層平臺層平臺層12/24/20217一、配電網自動化配電管理自動化主站計算機體系結構配電管理自動化主站計算機體系結構12/24/20218二、饋線自動化技術配電自動化設備配電自動化設備重合器重合器、分段器分段器和和饋線饋線FTU1、自動重合器

7、、自動重合器 一種能夠檢測故障電流、在給定時間內一種能夠檢測故障電流、在給定時間內斷開故障電流并能夠進行給定次數重合的具有斷開故障電流并能夠進行給定次數重合的具有“自具自具”能力的控制能力的控制開關?，F有的重合器通常可以重合三到四次。開關。現有的重合器通?？梢灾睾先剿拇?。所謂所謂“自具自具”就是本身具有故障電流檢測和操作順序控制與就是本身具有故障電流檢測和操作順序控制與執行的能力，無需附加繼電保護裝置和另外的操作電源，也不需執行的能力，無需附加繼電保護裝置和另外的操作電源，也不需要與外界通信。要與外界通信。重合器在開斷性能上與普通斷路器相似，但比普通斷路器具有重合器在開斷性能上與普通斷路器相

8、似，但比普通斷路器具有多次重合閘的功能。在保護控制方面具有多次重合閘的功能。在保護控制方面具有“智能智能”，能自身完成故，能自身完成故障檢測、判斷電流性質，執行開合功能；記憶動作次數、恢復初障檢測、判斷電流性質，執行開合功能；記憶動作次數、恢復初始狀態、完成合閘閉鎖。只有通過手動復位才能解除閉鎖。始狀態、完成合閘閉鎖。只有通過手動復位才能解除閉鎖。12/24/20219二、饋線自動化技術1、分段器、分段器 一種與電源側前級開關配合，在失壓或者無電流一種與電源側前級開關配合，在失壓或者無電流的情況下自動分閘的開關設備。它不能斷開短路故障電流。的情況下自動分閘的開關設備。它不能斷開短路故障電流。分

9、段器的關鍵部件是故障檢測繼電器。分段器的關鍵部件是故障檢測繼電器。 形式有形式有電壓電壓時間型分段器時間型分段器，過流脈沖計數型分段器過流脈沖計數型分段器。12/24/202110二、饋線自動化技術3、饋線、饋線FTU 安裝于配電室或饋線上的智能終端設備。安裝于配電室或饋線上的智能終端設備?？梢耘c遠方的配電之站通信，將配電設備的運行數據發送到配電可以與遠方的配電之站通信，將配電設備的運行數據發送到配電子站，還接收配電子站的控制命令，對配電設備進行控制和調節。子站，還接收配電子站的控制命令，對配電設備進行控制和調節。12/24/202111二、饋線自動化技術饋線自動化的實現方式有兩種饋線自動化的

10、實現方式有兩種1、當地控制方式、當地控制方式依靠饋線上安裝的重合器和分段器依靠饋線上安裝的重合器和分段器自身的功能來消除瞬時性故障和隔離永久性故障。自身的功能來消除瞬時性故障和隔離永久性故障。 它不需要和控制中心通信就可以完成故障隔離和恢復供電。它不需要和控制中心通信就可以完成故障隔離和恢復供電。2、遠方控制方式、遠方控制方式通過負荷開關、通過負荷開關、FTU加主站系統來實加主站系統來實現。現。 由由FTU采集到故障前后的各種信息并傳送到主站，由主站確采集到故障前后的各種信息并傳送到主站，由主站確定故障區段，然后由主站系統發出遙控命令控制開關動作，定故障區段，然后由主站系統發出遙控命令控制開關

11、動作，完成故障隔離并恢復非故障區的供電。完成故障隔離并恢復非故障區的供電。12/24/202112二、饋線自動化技術當地控制方式當地控制方式輻射網輻射網12/24/202113二、饋線自動化技術開關動作時序開關動作時序12/24/202114二、饋線自動化技術環狀網環狀網12/24/202115二、饋線自動化技術12/24/202116二、饋線自動化技術遠遠方方控控制制方方式式12/24/202117三、遠程自動抄表計費系統電能自動抄表系統電能自動抄表系統 一種采用通信和計算機網絡技術，將一種采用通信和計算機網絡技術，將安裝在用戶外的電能表所記錄的用電量等數據，通過通信系統傳安裝在用戶外的電能

12、表所記錄的用電量等數據，通過通信系統傳輸匯總到營業部門，代替人工抄表及后續相關工作的自動化系統。輸匯總到營業部門，代替人工抄表及后續相關工作的自動化系統。遠程自動抄表計費系統的構成遠程自動抄表計費系統的構成1、具有自動抄表功能的電能表、具有自動抄表功能的電能表2、抄表集中器、抄表集中器3、抄表交換機、抄表交換機4、中央信息處理機、中央信息處理機12/24/202118三、遠程自動抄表計費系統1、總線式抄表系統、總線式抄表系統12/24/202119三、遠程自動抄表計費系統2、三級網絡的遠程自動抄表系統、三級網絡的遠程自動抄表系統12/24/202120三、遠程自動抄表計費系統3、采用無線電臺的

13、遠程自動抄表系統、采用無線電臺的遠程自動抄表系統12/24/202121四、配電網自動化系統的通信方式配電自動化可以用到的通信方式配電自動化可以用到的通信方式1、配電線路載波、配電線路載波 2、低壓配線路載波、低壓配線路載波3、電話專線、電話專線 4、撥號電話、撥號電話5、CATV通道通道 6、RS-4857、多模光纖、多模光纖 8、單模光纖、單模光纖9、無線擴頻通信、無線擴頻通信 10、VHF UHF電臺電臺11、對址微波、對址微波 12、調幅、調頻廣播、調幅、調頻廣播13、衛星、衛星 14、GPRS CDMA12/24/202122四、配電網自動化系統的通信方式配電線路載波通信系統配電線路載波通信系統12/24/202123四、配電網自動化系統的通信方式混混合合通通信信系系統統112/24/202124四、配電網自動化系統的通信方式混合通信系統混合通信系統212/24/202125五、配電網地理信息系統配電網地理信息系統的軟件配置結構配電網地理信息系統的軟件配置結構12/24/202126小結小結1、配電網自動化的基本功能、配電網自動化的基本功能2、配電網自動化的結構體系、配電網自