配電自動化的技術與實踐配電自動化基礎2配電載波通信的可靠性3配網開關保護與遠動4竊電實時監(jiān)察5實例1：SCDCS配網自動化系統(tǒng)簡介6實例2：SCCYJK用電監(jiān)察系統(tǒng)簡介三川電氣有限責任公司

www.sanchuan.net郝玉山/p>

yshao@sanchuan.net2002.5.311三川電氣配電自動化概念配電自動化是對配電網上的設備進行遠方實時監(jiān)視、協(xié)調及控制的一個集成系統(tǒng)。目的：提高配電網運行的可靠性和效率，提高電能質量，降低勞動強度和充分利用現(xiàn)有設備的能力，從而給用戶及電力公司帶來可觀收益。其功能眾多。2002.5.312三川電氣面對種種功能如何下手國際上配網自動化配網運行自動化柱上分段、聯(lián)絡開關自動化環(huán)網柜的開關自動化開閉所綜合自動化變電站綜合自動化配網調度配電管理自動化GIS報裝、業(yè)擴計劃、停電、檢修抄表自動化需方管理自動化DSM國內配網自動化配網運行自動化柱上分段、聯(lián)絡開關自動化環(huán)網柜的開關自動化開閉所綜合自動化變電站綜合自動化配網調度配電管理自動化GIS報裝、業(yè)擴計劃、停電、檢修用電自動化遠程抄表負控配變監(jiān)視線損監(jiān)視與反竊電2002.5.313三川電氣配網自動化的功能基本功能配網上開關的自動化三遙：遙信、遙控、遙測報警開關量變位報警模擬量越限報警隔離故障分段、聯(lián)絡開關的保護開閉所內開關的保護進一步要求恢復供電故障段識別恢復非故障段送電單相接地選線區(qū)段（接地段識別）運行管理操作票的審核、開票與執(zhí)行工作票的審核、開票與執(zhí)行停電、限電的計劃服務窗口配網狀態(tài)的上網（互聯(lián)網）95518聯(lián)動2002.5.314三川電氣配電管理自動化的功能基本功能臺帳靜態(tài)臺帳設備臺帳—配變、開關等線路臺帳—架空線/電纜/線桿用戶臺帳動態(tài)臺帳設備、線路、用戶網損、功率密度報裝、業(yè)擴停電計劃、檢修計劃實施規(guī)劃、計劃、配合市政進一步要求檢修監(jiān)督與調度綜合統(tǒng)計供電可靠性統(tǒng)計電能質量統(tǒng)計網損統(tǒng)計負荷特性統(tǒng)計2002.5.315三川電氣用電自動化功能基本功能遠程抄表負控配變監(jiān)視線損監(jiān)視與反竊電進一步要求網損在線監(jiān)視線損清晰化竊電重災區(qū)堵住偷漏電給出可能竊電戶竊電規(guī)律竊電跟蹤2002.5.316三川電氣功能的作用分類原則提高經濟效益X保證安全生產S改善企業(yè)形象W滿足責任要求Z2002.5.317三川電氣順序仁者見仁、智者見智2002.5.318三川電氣通訊好、抗環(huán)境、網絡化、標準開放開關三遙保護錄波事故隔離區(qū)段重構優(yōu)化…遠程抄表自動計費峰谷電費分時電費偷漏電監(jiān)視負控負管…遠程采樣記錄庫分析制表…地理信息維修報裝設備…DASARMDMSGIS基礎好建樓建塔易配電自動化通訊基礎技術通信、耐受環(huán)境裝置多、分散，故造價要低、工作要可靠。室外運行，溫度、灰塵、潮濕、干擾和電源必須解決好軟硬件要網絡化、要開放單臺機不可，要網絡化擴展、升級易，因為要逐步實施開關配調開關開關？？？…………變臺變臺控制器開關酷暑太陽直射雪、雨、灰塵電磁干擾2002.5.319三川電氣環(huán)境要求溫度室內0～40℃ X室外－40～85℃ V防塵、防雨、防潮IP55噴漆抗干擾EMC/EMI7種IEC2級行標4級電源蓄電池電容2002.5.3110三川電氣對通信速率的要求按照配電自動化的各種功能對通信的要求，作如下假設：某變電站兩段母線并聯(lián)運行，共有100臺線路開關，100臺配變，每臺配變有500只用戶電表。每個字節(jié)按10位計算；電能表數(shù)據(jù)3個字節(jié)；開關數(shù)據(jù)2個字節(jié)；配變數(shù)據(jù)30個字節(jié)。計算正常抄表：3*10*500*100/24*3600＝17.4每日一次開關:2×10×100/60＝33.3每分鐘一次配變:30×10×100/15×60＝33.3每15分鐘一次合計：17.4+33.3+33.3=84<600bps故障：面保護需要19.2k波特結果：所有業(yè)務都開展，正常要600波特，故障要19.2k2002.5.3111三川電氣通信規(guī)約的要求為什么要規(guī)約我們交流的語言普通話，都是；發(fā)言的規(guī)則一個屋內，大家都說話，不行依次問——回答：POLLING不合理，急事得不到及時處理主動上報——以太網沖突裁決國家標準——IEC61334允許主動上報事件分級，減少沖突2002.5.3112三川電氣通信網絡的拓撲結構星型不好——以往的調度自動化太浪費環(huán)型——如今的光纖網不便增加節(jié)點擴展不容易可靠行對節(jié)點依賴性太強總線型——以太象母線象220V開放，擴展容易可以逐步實施

燈泡

:總線

數(shù)字設備

::2002.5.3113三川電氣光纖優(yōu)點：不受電磁干擾、通訊速率特高一般認為：可靠性高、速率高配電應用按圖1構成系統(tǒng)，每個節(jié)點如圖2可靠性： 對于p1=99.9%,r1=0.1,n=30,p=97%速度：每節(jié)點收到1包下傳對包長4096位、速率19.2kBPS，每個節(jié)點延時T=.21S，30個節(jié)點延時T=6.4S結果：規(guī)模大導致可靠性、速度降2002.5.3114三川電氣配電載波DLC通訊信號或用戶干擾信號圖5配電載波難點配電載波DLC和高壓載波不同，不裝阻波器難點主要有線路波阻抗不定，配電線分叉、T接太亂；負載加大，信號在整個10KV系統(tǒng)亂躥；干擾全進，由電力系統(tǒng)、用戶設備引起的干擾無阻擋地全部進入通訊信道。變壓器作阻波器變壓器帶通：30--10KHz信號頻帶在變壓器帶外信號不能穿過變壓器分層分區(qū)每個10KV系統(tǒng)或380系統(tǒng)構成一個總線網絡不同系統(tǒng)要通信需經過網關傳遞2002.5.3115三川電氣好處不要另架通信網，10KV電力線是通信線維護方便，有自主權總線結構，10KV線路如同計算機的局域網總線，突破了電力自動化系統(tǒng)中點對點的通信模式擴展容易那里有電那里就能通信，如同在220V上安裝燈泡一樣簡單方便配電載波DLC（續(xù)一）2002.5.3116三川電氣通信方式在國內外的應用概覽電纜日本絕大多數(shù)三遙、重合器銀川一期X貴陽城北X無線（專用數(shù)字電臺）石家莊X大連X配電載波西歐、香港、澳門絕大多數(shù)三遙、集中方式北美大部分三遙、集中方式邯鄲城網三遙、面保護二連浩特城網三遙唐山開閉所自動化三遙面保護等國內7個試點光纖日本一個小區(qū)三遙、集中方式上海浦東兩條三遙、集中方式銀川二期X青島城網兩遙?煙臺兩遙?太原X大同X成都X40多個試點2002.5.3117三川電氣通信方式及其優(yōu)缺點選擇配電載波通信方式？2002.5.3118三川電氣配電載波通信的可靠性關鍵因素信道分析技術手段產品實現(xiàn)工程實例小結2002.5.3119三川電氣關鍵因素1信噪比2通信過程3信號4噪聲2002.5.3120三川電氣信噪比一個通信過程的可靠性主要取決于接收端的信噪比。信噪比＝20*lg（S/N）。S為信號，N為噪聲，單位為dB。

理論上：信噪比>2dB就可以實現(xiàn)信號的分辨提取。工程工程實踐中：信噪比>20dB能保證信號的可靠分辨提取。2002.5.3121三川電氣通信過程數(shù)據(jù)調制信號信道噪聲信號＋噪聲解調數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)經過調制、信道傳輸、解調3個環(huán)節(jié)由發(fā)送端到達接收端。調制環(huán)節(jié)將數(shù)據(jù)轉化為適合在在信道中傳輸?shù)男盘枴Ｔ肼曋饕谛诺纻鬏敪h(huán)節(jié)進入，和信號混合。解調環(huán)節(jié)分離信號和噪聲，還原出數(shù)據(jù)。2002.5.3122三川電氣信號解調端接收的信號強度取決于2點：調制端發(fā)射功率信道衰耗發(fā)射功率受到種種限制，不可能太大。如：功耗限制、輻射限制等。信道衰耗起主要影響作用。2002.5.3123三川電氣噪聲噪聲的多樣性由噪聲源的多樣性決定噪聲的隨機性由噪聲源的隨機性決定噪聲的特征性由噪聲源的特征和信道特征決定2002.5.3124三川電氣信道分析配電載波信道的結構信道衰耗噪聲來源噪聲類型2002.5.3125三川電氣配電載波信道的結構主變10kV母線10kV配電線路10kV配電變壓器聯(lián)絡開關配電載波機耦合設備配電載波機耦合設備配電載波機耦合設備一段10kV母線供電的配電網絡構成一個獨立的配電載波通信信道2002.5.3126三川電氣信道衰耗配電載波通信信道衰耗巨大。由于：負載重（信號吸收）：設備多，線路長。分支多（信號反射）：結構復雜，不規(guī)則。2002.5.3127三川電氣噪聲來源電力諧波負荷干擾操作沖擊雷擊信號反射絕緣放電2002.5.3128三川電氣電力諧波電力諧波窄帶噪聲。集中在低頻段，隨諧波級數(shù)提高迅速衰減。2002.5.3129三川電氣負荷干擾窄帶噪聲。主要是整流負荷和變頻負荷產生，不同負荷的干擾頻率不同，并伴隨各次諧波，不同負荷的各次諧波相互干涉，會產生高頻干擾。2002.5.3130三川電氣操作沖擊白噪聲。開關操作過程中，弧光放電造成的干擾。大負荷投切過程中，充放電造成的干擾。2002.5.3131三川電氣雷擊白噪聲。雷擊過電壓，弧光放電造成的干擾。2002.5.3132三川電氣信號反射窄帶噪聲。由于配電載波通信信道結構復雜、分支多，造成配電載波信號多重反射、干涉。2002.5.3133三川電氣絕緣放電白噪聲由于絕緣破損、薄弱、污穢，間歇性放電造成的干擾。2002.5.3134三川電氣配電載波通信中的干擾（小結）電力諧波窄帶噪聲，長期存在。集中在低頻段，隨諧波級數(shù)提高迅速衰減。負荷干擾窄帶噪聲，長期存在。主要是整流負荷和變頻負荷產生，不同負荷的干擾頻率不同，并伴隨各次諧波，不同負荷的各次諧波相互干涉，會產生高頻干擾。操作沖擊白噪聲，間歇出現(xiàn)。開關操作過程中，弧光放電造成的干擾。大負荷投切過程中，充放電造成的干擾。雷擊白噪聲，偶爾出線。雷擊過電壓，弧光放電造成的干擾。信號反射窄帶噪聲，長期存在。由于配電載波通信信道結構復雜、分支多，造成配電載波信號多重反射、干涉。絕緣放電白噪聲，間歇出現(xiàn)。由于絕緣破損、薄弱、污穢，間歇性放電造成的干擾。2002.5.3135三川電氣噪聲類型窄帶噪聲白噪聲2002.5.3136三川電氣窄帶噪聲PFPTP為功率，F(xiàn)為頻率，T為時間。在頻域是間隔性存在，位置隨機，有大量的空白區(qū)域。在時域密集存在，無空白區(qū)域。2002.5.3137三川電氣白噪聲PFPTP為功率，F(xiàn)為頻率，T為時間。在頻域是密集存在，無空白區(qū)域。在時域間隔性存在，位置隨機，有大量空白區(qū)域。2002.5.3138三川電氣技術手段理論基礎頻擴時擴2002.5.3139三川電氣理論基礎香農公式：C=B*log２(1+S/N)此式表明：一個給定的信道容量，既可以用減小信道帶寬而增大信噪比的方法達到，也可以用相反的方法達到。引申：D=C*T此式表明：一個給定的數(shù)據(jù)量，即可以用減小信道容量而增大時間的方法達到，也可以用相反的方法得到。2002.5.3140三川電氣頻擴信號頻域擴展有噪聲信道傳輸頻域解擴PFPFPFPF2002.5.3141三川電氣時擴信號時域擴展有噪聲信道傳輸時域解擴PTPTPTPT2002.5.3142三川電氣產品實現(xiàn)微信號拾取耦合、采樣的靈敏度。全數(shù)字解調直接A/D采樣。數(shù)字時域解擴。數(shù)字頻域解擴。校驗、糾錯。2002.5.3143三川電氣多層總線網由網關互聯(lián)五層局域網城域網配電載波網現(xiàn)場總線網低壓載波網網關互聯(lián)城域網網關變電站網關配電載波裝置抄表集中器單向網關SCADA網關MIS網關2002.5.3144三川電氣分層通信網絡（形象）2002.5.3145三川電氣軟件平臺除模塊化、積木化外主要體現(xiàn)在與GIS的關系上要GIS配網有要求外掛GIS不對基于GIS開發(fā)在線化實時化2002.5.3146三川電氣案例邯鄲城網配電自動化系統(tǒng)涉及8座變電站監(jiān)控64臺開關大多是主要負荷線路的聯(lián)絡開關覆蓋城區(qū)面積15平方公里2002.5.3147三川電氣主界面2002.5.3148三川電氣鑒定2002.5.3149三川電氣驗收2002.5.3150三川電氣小結有合適的技術手段保證配電載波的可靠性，并且能夠進行產品實現(xiàn)。配電載波的可靠性需要犧牲頻帶來換取。配電載波使用的通信介質為電力系統(tǒng)自己的配電線路，頻帶資源不受限制。2002.5.3151三川電氣配網開關保護與遠動的實用化考慮現(xiàn)狀配網開關多數(shù)是拉桿操作無論是大城市，還是縣城、農電全自動的很少開關多半能電動，但是，未利用保護多數(shù)是過流脫扣開關自帶的脫扣線圈機構復雜定值不準上下不能配合結果操作難拉桿接3節(jié)對孔入釣魚，不容易開關拒動、卡死也常見交通阻塞操作地點難接近事故后仍然是一停一條線一旦事故，一停一條線、一大片恢復供電時間長恢復供電要現(xiàn)場拉桿操作逐個操作2002.5.3152三川電氣問題配網開關保護？以往已知的線路保護不可用過流、距離、高頻、差動等不可可用重合器要電動，不需通信恢復供電約30分鐘遠動方式要電動和通信，主站處理恢復供電約1分鐘面保護要電動和通信，各自處理恢復供電約2秒鐘開關配合？能電動，操作電壓盡量低帶CT，提供故障信號和電源遠動？半自動短距離雙向無線，＋防誤操作全自動，主要是通信方式以往光纖、無線電臺等不成功公網無線，＋防誤操作配電載波，信噪比要大于10db電源及儲能？電源盡量不用PT，價高、易壞儲能盡量不用蓄電池，3年要維護環(huán)境？室外環(huán)境，溫度、防雨防潮等2002.5.3153三川電氣配網開關分類功能分分段開關主線路上，將線路分成段聯(lián)絡開關作為兩條主線路的握手分支開關分支線路的入口用戶開關(終端開關)高壓用戶的入口處開關能力斷路器能夠開斷短路電流負荷開關能斷開負荷電流，不能開斷短路電流跌落保險熔斷故障電流，拉開負荷電流刀閘不能拉開負荷、故障電流安裝場所架空安裝在電線桿上，室外環(huán)境開閉所安裝在室內或箱內，室內環(huán)境電纜開關箱安裝在箱內，室內環(huán)境2002.5.3154三川電氣線路保護不可用過流速斷用戶開關如果是斷路器可用分支開關如果是斷路器、無用戶開關可用分段、聯(lián)絡開關不可用即使開閉所內的斷路器也不行過流延時分支開關如果是斷路器，與用戶開關配合出線開關與分支和用戶開關配合距離保護線路本身短、分段后更短分辨率不夠，不可用高頻保護線路復雜，不能裝阻波器，不可用差動保護需要的通信復雜，也不可用光纖保護需要的光纖通信設備貴、環(huán)境差，不可用2002.5.3155三川電氣電壓型重合器故障：DL、1＃、2＃過流DL過流跳閘1＃2＃3＃失壓跳開DL第一次重合動作1＃來電延時合閘同理，2＃，又短路2＃合閘又故障，閉鎖DL斷開后，1＃2＃開3＃來電又失電，閉鎖DL第二次重合動作1＃同上和2＃閉鎖不動聯(lián)絡開關一側失電、無閉鎖合閘3＃閉鎖合閘完成故障隔離和恢復供電2跳出線1發(fā)生故障4出線重合51＃合8分段開9出線重合101＃合完成重合器的工作過程重合到故障點3分段開62＃合7跳出線11聯(lián)絡合2002.5.3156三川電氣電流型重合器故障：DL過流跳閘1＃2＃3＃失流后跳開DL第一次重合動作1＃跳開后延時合閘同理，2＃，又短路2＃合閘又故障，閉鎖DL斷開后，1＃2＃開DL第二次重合動作1＃同上和2＃閉鎖不動聯(lián)絡開關一側失電、無閉鎖合閘3＃跳開后延時合閘故障，3＃閉鎖，LL跳閘LL重合3＃閉鎖不動完成故障隔離和恢復供電對比發(fā)現(xiàn)，電流型重合器也能夠完成電壓型的功能，步數(shù)多，但是，不需配PT2跳出線1發(fā)生故障4出線重合51＃合8分段開9出線重合101＃合完成重合器的工作過程重合到故障點3分段開62＃合7跳出線11聯(lián)絡合123#合13LL跳143＃開15LL重合2002.5.3157三川電氣遠動模式(集中處理)動作步驟發(fā)生故障后，跳出線開關主站逐個收集諸FTU的故障信息主站判斷故障區(qū)段主站下發(fā)命令，跳開兩側分段開關主站發(fā)令，合出線開關主站發(fā)令，合聯(lián)絡開關2跳出線1發(fā)生故障完成遠動式的工作過程3兩側開4DL合閘5LL合閘優(yōu)點處理速度加快，重合器要30分鐘，這里，一般要1分鐘出線斷路器拉開一次短路電流，而不是兩次缺點對通信和主站依賴大。FTU需要蓄電池作電源，電池要維護2002.5.3158三川電氣面保護面保護定義：除了利用保護裝置自身采集的信息外，還要利用系統(tǒng)中其它信息，作出故障判斷和動作出口，以保護自身設備或局部系統(tǒng)。點保護定義：只是利用自身信息就作出故障判斷和動作出口的繼電保護。推論1：面保護的必要條件之一是通信。2：面保護的必要條件之二是保護裝置都應有CPU。3：面保護的必要條件之三是并行處理。2002.5.3159三川電氣面保護模式動作步驟發(fā)生故障后，保護跳出線開關各分段開關的保護按照面保護原理，自己判斷，失電后兩側保護跳開各自開關，其它保護不下令，開關不動出線開關在重合器作用下重合聯(lián)絡開關的面保護，知道故障段，一側失電后延時2秒合閘完成故障隔離和上下游恢復供電2跳出線1發(fā)生故障完成面保護模式的工作過程3兩側開4DL重合5LL重合優(yōu)點處理速度更快，隔離和恢復供電只要2秒出線斷路器也是只拉開一次短路電流時間短，不需蓄電池，而是電容充電作儲能即可動作與主站無關，應用面積大后也不會變復雜條件要總線式通信，速率≥19.2k波特2002.5.3160三川電氣配網開關保護小結以往線路的保護過流速斷只適合于終端開關過流延時在分支和出線開關處可以考慮其它保護不適用分段、聯(lián)絡及出線開關適用重合器遠動模式面保護模式開關不應當配脫扣！避免一停一條線、一停一大片，至少要配置重合器考慮到PT價高易壞，首推電流型當然，開關動作也應當不用PT作電源有條件，能夠上通信，首推面保護式與遠動式相比，只有優(yōu)點，沒有缺點用戶沒有感受到停電，只是2秒不要主站，復雜長度不會隨應用擴展而加大不需蓄電池，減少維護模式條件耗時優(yōu)點缺點電流型重合器電動30分不要通信時間長電壓型重合器電動+PT30分不要通信時間長遠動模式電動+通信1分快,Id一次主站、電池面保護模式電動+通信2秒到位要通信2002.5.3161三川電氣光纖問題現(xiàn)實國內以往50多家試點，不成功國外日本一條線試驗，其它無不成的原因光纖本身沒有問題節(jié)點設備郵電、調度是終端機，約10萬元配電中是光貓，500～2000元使用環(huán)境郵電等：室內配電：室外拓撲結構，雖然都是串連郵電等：節(jié)點少，路寬站少配電：節(jié)點多，路寬但站太多62三川電氣無線電臺問題現(xiàn)實國內04年之前數(shù)家試點，不成國外沒有無線電臺在廣播、通訊無問題長中短波、超短波、直至微波不成的原因（表象）城市中高樓大廈的阻擋不成的原因（內因）天線長中短波中，天線要夠長發(fā)射功率發(fā)射功率要高強中繼信號不到達處要提前中繼63三川電氣半自動：雙向無線＋防誤操作短距離無線車用遙控器，100m左右找車、開鎖門方便可以借用到這里注意防止誤操作無線遙控器頻段為業(yè)余的，開放按一鍵就動，肯定不可動作后要確認成功需要雙向實用化避免誤操作增加口令增加操作順序帶地址雙向通信操作前狀態(tài)操作后狀態(tài)為了避免拉桿操作開關，城網不容易，要接桿、要套環(huán)；農網更困難，農田澆水后很難接近。64三川電氣無線公網＋防誤操作現(xiàn)實無線公網通信較好費用不高一次投資小運行費用并不高一個點10元/月，一年120元100個點一年1.2萬元不到一個人的工資擔心開關操作安全，怕誤操作銀行用，不怕，為什么防止誤操作除口令、身份識別外數(shù)據(jù)加密銀行應用如此新的行標要采用順序，時間上有順序和超時無效為了避免拉桿操作開關，無線公網結束改造后也可行！65三川電氣配電載波現(xiàn)實配電自動化采用配電載波歐洲許多國家美國我國的香港、澳門困難國外供電有標準、用電有標準供電的諧波和干擾有標準用戶用電反射諧波和干擾有標準國內供電只有電壓幅值和頻率用電反射只有諧波總量結果干擾特別嚴重，ABB、SIMENZ在國內試點也不成功時擴通信針對國內配網的干擾特別發(fā)明能夠對付諧波干擾允許總量到10％(標準是5％)能夠對付脈沖干擾允許到3.5倍的額定電壓能夠對付用戶的反射干擾允許到1000V在混合干擾下信噪比超過20db2db理論上可通信3db實踐上可通信10db誤碼率小于10-5其它指標規(guī)約：IEC和國標66三川電氣開關遠動小結盡管無線電臺、光纖不適用我們還是能夠找到其它途徑半自動短距離無線要增加防誤操作要雙向能夠實用全自動無線公網要增加防誤操作運行費用不高能夠實用配電載波國外配電自動化普遍采用國內干擾大，能克服67三川電氣電源問題及解問題開關的操作需要電源開關保護和遠動器需要電源將PT作電源有問題油PT不可干式PT龜裂也是問題PT因絕緣價格偏高而CT不存在PT問題能夠用作電源嗎CT可以作電源從CT二次回路取電即使一次電流很小，也能行對CT精度的影響要能夠允許開關的CT主要用于保護而非計量精度要求1～5％CT功率小CT功率小而開關操作功率大儲能作緩沖對儲能元件浮充電68三川電氣儲能問題及解開關的合閘需功很大，開關都做了處理，這里不管儲能元件蓄電池電容蓄電池儲能多，容量足夠免維護3年體積和價格可接收電容儲能有限，要結果嚴密的計算壽命長體積比蓄電池小價格相當69三川電氣電源干擾及要求無論是PT取電還是CT取電，都必須有較高的抗干擾能力行業(yè)標準中規(guī)定要滿足3級如果能夠滿足3級要求實際使用中不會出現(xiàn)問題70三川電氣電源要考慮的問題作為電源，要考慮開關操作對電源的要求額定電壓短時最大功率，又可能發(fā)生在儲能過程合閘過程最大能量，一般是儲能一次電能保護和遠動器的要求額定電壓消耗功率CT能夠輸出的帶載能力71三川電氣電源與儲能小結開關要保護和遠動CT能夠作電源，從而，可以取代PT作為電源要考慮額定輸出電壓開關的操作電壓、控制器（保護和遠動）的電源應當一致儲能儲能首推電容，儲能不夠才用蓄電池抗干擾滿足3級72三川電氣開關電動電動機構分類電機＋彈簧儲能電磁＋儲能過程線圈＋永磁體評判指標額定操作電壓Un短時最大功率Pm合閘功Amax＝平均功率×做功時間不維護的最大動作次數(shù)Nmax期望Un與儲能輸出和控制器輸入一致Pm越小越好Amax越小越好Nmax越大越好73三川電氣開關接口能夠提供的信號線路過流：要CT電源：PT或CT，首推CT開關狀態(tài)：常開、常閉觸點2對儲能狀態(tài)：觸點1對零序電流：可選，有更好兩側電壓：精度X，狀態(tài)有好能夠接收的命令并執(zhí)行合閘跳閘而自帶的脫扣線圈X74三川電氣環(huán)境溫度問題及要求一般產品民品：0～40℃工業(yè)品：1級：-25～55℃2級：-40～85℃軍品：航天：配網開關、控制終端最低：-25～55℃最好：-40～85℃75三川電氣環(huán)境濕度和壓力配網開關和控制終端濕度的要求相對濕度：0～100配網開關和控制終端大氣壓力的要求海拔3000米以下76三川電氣環(huán)境防塵與防雨一般：標準對防塵和防雨的規(guī)定防塵：6級，由低到高1，…，6

IP后面的第一個數(shù)字防雨：6級，由低到高1，…，6

IP后面的第二個數(shù)字配網開關和終端箱防塵一般要4級以上防雨一般要4級以上77三川電氣總結配網開關的保護為避免一停一條線，當上保護，買馬當配鞍最簡單的保護是重合器首推電流型重合器，非電壓型有通信的保護當是面保護配網開關的遠動最簡單的遠動是雙向遙控＋防誤動后能夠實用化無線公網也可用需加密等防誤動國際多用配電載波抗干擾是關鍵開關、保護和遠動要統(tǒng)籌開關不應當自帶脫扣操作額定電壓要考慮取電、儲能和控制器的電源輸入要一致CT取電代替PT做電源開關能電動，還要提供接口開關、保護和控制器要滿足環(huán)境要求溫度-25～55℃、-40～85℃相對濕度0～100％大氣壓力3000米以下防雨、防塵IP44以上抗干擾3級78三川電氣待商榷更寬的統(tǒng)籌要否待商榷配網開關與隔離刀閘的配合問題配網自動化與需求測管理(國內的負控)、自動抄表等是否要一并考慮，如通信、電源等79三川電氣投資與收益問題配網一次與二次如同馬與鞍三遙是必要的三遙的經濟收益較小0.5%配電管理宏觀上內部效率可以提高實踐中可能相反抄表分時及時結算電費替代人工負控缺電的產物反竊電、降網損80三川電氣竊電實時監(jiān)察系統(tǒng)網損是效益的關鍵電網公司是企業(yè)業(yè)務是買賣電量毛利＝售電量×售電價－ 購電量×購電價與一般買賣不同售電量≠購電量，有損耗網損＝購電量－售電量國家制定售電價和購電價企業(yè)能作的只是減少網損網損的主要分布35kV及其以上電網網損較低，接近理論網損10kV和380V電網網絡復雜線損計算困難用戶渾水摸魚里外勾結竊電嚴重網損高的嚴重10kV是關鍵10kV用電量遠大于380V用電量關鍵是10kV網損2002.5.3181三川電氣竊電是主因線損居高不下2006國網平均網損14.3%；超過20％的高損線路占三分之一多竊電是主因配網改造后，理論線損不高理論線損小于5％有高計，線損在3％左右虛增線損特高線損高的真正原因由竊電引起定義：統(tǒng)計線損＝用電量－供電量理論線損＝真實線損（銅損＋鐵損）虛增線損＝統(tǒng)計線損－理論線損定義：統(tǒng)計網損＝所有線路的統(tǒng)計線損之和理論網損＝所有線路的理論線損之和虛增網損＝統(tǒng)計網損－理論網損82三川電氣防竊電措施很多難湊效竊電招數(shù)層出不窮措施招數(shù)先有招數(shù)，再有措施總是滯后警察小偷道高一尺，魔高一丈83三川電氣反竊電系統(tǒng)——思路目標萬能辦法，不管什么招數(shù)都能出來不是措施而是系統(tǒng)不針對招數(shù)可以借用的理論面保護原理辨識模式識別可以借用的條件抄表或負控數(shù)據(jù)表底功率、電流、電壓數(shù)據(jù)采集通信數(shù)據(jù)庫84三川電氣收益分析降低線損的收益以張家口568線為例年供電量3千萬度線損由以往的38％降到3％，多收回電量1千萬度，多收回電費500萬元對于15％以上的高損線路年供電量也按3千萬度計算線損降低10％，多收電量300萬度，多收電費150萬查獲竊電戶收益以張家口查獲某某機械廠一次補交電費就150萬元一次補交電費100萬元85三川電氣關鍵算法線損在線監(jiān)視時間統(tǒng)一轉帶的判斷竊電重災區(qū)依據(jù)不是統(tǒng)計線損當時虛增線損理論線損的收斂特性反竊電計算模型的突破準確計算可疑竊電戶們竊電規(guī)律跟蹤竊電86三川電氣SCDCS配網自動化簡介2002.5.3187三川電氣通信——配電載波為核心的4級總線網配電載波邯鄲3型原理唐山4型產品登錄漫游中繼通信監(jiān)視現(xiàn)場測試儀10個信道遠方指定和自適應單相、兩側、三相現(xiàn)場總線網2002.5.3188三川電氣配電載波通信設備配電載波通信裝置結合濾波器2002.5.3189三川電氣鑒定和認證3型國電公司鑒定、遼寧省鑒定、北京鐵路局鑒定CCTV-1《新聞聯(lián)播》、中國電力報報道三遙無誤動10KV現(xiàn)場短路檢驗面保護4型配電載波連同控制器質檢認證（入網證）河北省產品、系統(tǒng)鑒定河北省軟件認證設計本著免維護，實踐少維護無電池，盡量不用由壽命的元器件模板標準化、積木化，品種少等2002.5.3190三川電氣功能1.1——監(jiān)視全網運行配網10kV線路的運行狀態(tài)，盡管屏幕小，但是，動態(tài)著色后，配網運行狀態(tài)一目了然。線路顏色跟隨出線顏色變化灰色停電線路黑色為故障或檢修線路2003-06-09，10:46:12，曙光路64短路跳閘2003-06-09，10:46:12，四零四等線路停電2003-06-08，23:46:05，望嶺西等線路停電異常報警窗口停電檢修窗口全網監(jiān)視圖2002.5.3191三川電氣功能1.2——清晰查看局部運行紅偏綠已令斷紅色為合閘綠色為斷開2003-06-09，10:46:12，曙光路64短路跳閘2003-06-09，10:46:12，四零四等線路停電2003-06-08，23:46:05，望嶺西等線路停電綠偏紅已令合清晰局部圖紅偏黑合故障綠偏黑斷故障2002.5.3192三川電氣*****功能2——操作開斷元件2003-06-09，10:46:12，四零四等線路停電2003-06-08，23:46:05，望嶺西等線路停電移鼠標到要操作的元件，并點擊檢查是否是操作的設備從列表中選擇調度員輸入密碼選擇操作選擇方式生成操作命令記錄13：14：25張三令自動化拉開展南路20左開關通信窗口開關顏色紅偏綠開關綠色自動化確認收到13：14：28自動化報告展南路20左開關斷開2002.5.3193三川電氣功能2.1——拆掛地線打開地線板地線板1234567891011121314151617181920提示地線編號和掛入位置列表選擇操作人列表選擇調度員輸入口令****選擇方式4生成操作命令記錄13：14：25張三下令王五在四零四32處掛入地線4號生成操作命令下發(fā)王五手機13：14：25張三下令王五在四零四32處掛入地線4號選擇掛入位置選擇地線2002.5.3194三川電氣打開變電站功能2.3——變電站、開閉所011012013014015021022023024025000光明站011－1－2展南線012－1－2人民線013－1－2光明線014－1－2嶺南線015－1－2河南線021－1－2展北線022－1－2民族線023－1－2前途線024－1－2嶺北線025－1－2河北線III010－2－1020－2－1000－2－187902401812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457887902401811.511.5光明站如同柱上開關能夠直接操作母線電壓線路電流線路無功線路有功打開后更能夠操作內外一致2002.5.3195三川電氣功能5.1——線路動態(tài)著色011012013014015021022023024025000光明站011－1－2展南線012－1－2人民線013－1－2光明線014－1－2嶺南線015－1－2河南線021－1－2展北線022－1－2民族線023－1－2前途線024－1－2嶺北線025－1－2河北線III010－2－1020－2－1000－2－187902401812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457812365457887902401811.511.5光明站繪圖時變電站出線顏色能夠規(guī)定成不同的顏色假定變電站進線有電，從進線刀閘－2開始分段元件能夠操作站內的出線線段上是否有電，按照站內拓撲。若站內的出線線段上有電，則出線著繪圖時規(guī)定的顏色；若無電，站外拓撲仍無電，著灰色。其它站外線路，如果能夠與變電站出線連通，著變電站出線顏色，否則，如果掛有地線或故障，則與大地連通著黑色；否則，懸空停電，著灰色2002.5.3196三川電氣功能5.2——停電著粗灰色2003-06-09，10:46:12，曙光路64短路跳閘2003-06-09，10:46:12，四零四等線路停電2003-06-08，23:46:05，望嶺西等線路停電2002.5.3197三川電氣功能5.3——檢修和故障著粗黑色2003-06-09，10:46:12，曙光路64短路跳閘2003-06-09，10:46:12，四零四等線路停電2003-06-08，23:46:05，望嶺西等線路停電2002.5.3198三川電氣SCCYJK用電監(jiān)察系統(tǒng)簡介2002.5.3199三川電氣反竊電分析的條件完整性要求導線、變壓器、用戶、PT、CT等線路和設備臺帳的錄入和變更；依據(jù)停來電事件的信息，操作分段、聯(lián)絡開關以變更運行方式；程序自動拓撲網絡以保證供電范圍正確通信保障如果采用GSM公共通信網絡，則要求該出線的每個終端處都有較好地GSM信號、當?shù)氐囊苿油ㄐ殴灸軌蛱峁〤SD、短信或GPRS服務時間統(tǒng)一所有數(shù)據(jù)都要是同一時刻，否則，加減意義不大高低計配合為了區(qū)分高壓、低壓竊電、并保證一定的分辨率，要求該出線上配置一定比例的高計和低計，安裝位置也有一定的要求。為此，公司提供工程設計服務2002.5.31100三川電氣在線線損監(jiān)視實例2002.5.31101三川電氣反竊電分析實例2002.5.31102三川電氣查處效果2002.5.31103三川電氣近日線損2002.5.31104三川電氣特點收益分析網損不再模糊網損分解到線損，即使有轉帶線損在線、實時（由月到小時）不能再渾水摸魚虛增線損高報警超過定值告警虛增線損排隊，重災區(qū)指示，為稽查隊明確任務反竊電分析給出可疑竊電戶、竊電隨時間關系和竊電方式估計為稽查隊提供稽查方案當前竊電跟蹤讓稽查更有把握抓現(xiàn)行2002.5.31105三川電氣社會效益中央提出節(jié)能降耗要求，國務院要在“十一五”期間單位GDP降耗20%。電力占能源的70%以上，要節(jié)能首先要節(jié)電，要降耗也首先要電力降耗，如果電力降耗5%，節(jié)余的電力按1:10支持GDP，則意味著對單位GDP降耗的貢獻將達到5%~10%，占“十一五”指標的四分之一到二分之一。06年國網平均網損仍然高居14.3%，有近10％的降損空間查處偷漏電,規(guī)范電力市場,保障供電企業(yè)和用戶的合法權益,維護供用電秩序和電力運行安全符合建設和諧社會的號召2002.5.31106三川電氣再會保定市三川電氣有限責任公司地址：保定市高新區(qū)創(chuàng)業(yè)中心C座電話真址：www.

sanchuan.netEmail:Support@sanchuan.net郝玉山電話mail:YSHao@Sanchuan.Net2002.5.31107三川電氣2002.5.31108三川電氣最新配網自動化技術專題介紹竊電實時監(jiān)察系統(tǒng)109三川電氣內容提要技術發(fā)展過程目前進展狀況實用化重存在的問題投資收益分析110三川電氣技術發(fā)展過程技術問題的提出技術發(fā)展的第一階段技術發(fā)展的第二階段技術發(fā)展的第三階段第三階段技術的實現(xiàn)條件111三川電氣技術問題的提出配網網損偏高在我國是普遍現(xiàn)象，主要原因有兩個：一是運行方式不合理，大體上占20％。二是存在竊電，大體上占80％，竊電是主要原因。竊電主要是在專用變。近幾年及以后，隨著經濟的快速發(fā)展和電價的不斷提高，以及國家對產業(yè)結構的調整，電費在企業(yè)生產經營成本中所占比例有所增加，竊電呈上升趨勢。通過反竊電降低網損：河北南網2004年售電量640億千瓦時，降低網損1％，年增收2億元。提出需求防止竊電。發(fā)現(xiàn)竊電，確定竊電戶，查處。確定竊電量，有區(qū)別的定量處罰。112三川電氣技術發(fā)展的第一階段技術條件：沒有測量、沒有通信。針對環(huán)節(jié)：竊電發(fā)生前。主要思路：防范，通過增加竊電操作實施難度來達到防止竊電的目的。技術手段：機械物理手段，封表、封表箱、封接線端子、引線鎧裝等。實現(xiàn)效果：有大量產品投入實用，對于低壓居民用戶有一定效果，對于專用變用戶效果不明顯，原因是技術含量低，難以形成有效的防護。113三川電氣技術發(fā)展的第二階段技術條件：有了測量、有了通信。針對環(huán)節(jié)：竊電操作實施過程。主要思路：報警，竊電操作必然需要改動電能表接線，造成測量量的突變，對測量量突變的配變進行報警、稽查，就能夠發(fā)現(xiàn)竊電操作。技術手段：對配變三相電壓、三相電流、三相功率進行測量，一旦發(fā)現(xiàn)停電、斷線、三相負荷不平衡、負荷突變等測量量突變情況，通過通信上報主站，主站進行報警，通知稽查。實現(xiàn)效果：有少量產品投入使用，但效果不明顯，原因是用戶總能夠找到對應的技術手段來實施竊電而不被發(fā)現(xiàn)。

114三川電氣技術發(fā)展的第三階段技術條件：網絡功率平衡原理的提出，是系統(tǒng)思想在反竊電領域的應用。針對環(huán)節(jié)：竊電操作實施后的竊電行為過程中。主要思路：從竊電的本質出發(fā)，只要用了電而沒有經過電能表計量，就是竊電，就要查出來，而且不僅查出是那些配變存在竊電，更查出各自竊電量。技術手段：對配變的三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相無功功率、三相有功電能量、三相無功電能量進行全面、精確的測量，測量終端對測量數(shù)據(jù)進行預處理后上傳到主站，主站進行綜合分析，查出那些配變竊電、各自竊電多少。實現(xiàn)效果：作為技術思路提出后，一直沒有產品實現(xiàn)，沒有可用的系統(tǒng)投入運行。

115三川電氣第三階段技術的實現(xiàn)條件數(shù)據(jù)完整：以一條出線為單位，出線上的所有配電變壓器都要實現(xiàn)監(jiān)測，出線關口也要實現(xiàn)監(jiān)測，使數(shù)據(jù)完整，保證網絡計算的封閉性。數(shù)據(jù)準確：三相電壓測量誤差<0.2％，三相電流測量誤差<0.5％，三相有功功率、三相無功功率、三相有功電能量、三相無功電能量測量誤差<1％。數(shù)據(jù)同步：數(shù)據(jù)不同時性<2秒。116三川電氣當前進展基于網絡功率平衡原理的竊電分析算法的理論研究已經完成。系統(tǒng)結構已經確定。工作流程已經確定。確定系統(tǒng)功能、性能。通過仿真系統(tǒng)的驗證。原理系統(tǒng)已設計實現(xiàn)，進行現(xiàn)場試驗。117三川電氣網絡功率平衡原理配網數(shù)字化建模。參考模型方法。無竊電網絡計量負荷功率平衡。有竊電網絡計量負荷功率不平衡。引入竊電負荷。解出竊電負荷，使網絡總體功率平衡。118三川電氣系統(tǒng)結構119三川電氣實現(xiàn)過程系統(tǒng)時鐘同步月底電量凍結時間設定月底電量抄收準確統(tǒng)計網損查找竊電重災區(qū)采竊電重災區(qū)數(shù)據(jù)竊電分析計算報警、打印120三川電氣預期達到的功能性能遠程抄表：月底24小時內，計量電能量數(shù)據(jù)上傳。準確網損統(tǒng)計：統(tǒng)計誤差<1％。負荷曲線統(tǒng)計：統(tǒng)計誤差<1％。竊電定位計算：配變竊電超過配變容量的5％就能準確發(fā)現(xiàn)。竊電定量計算：誤差2％。121三川電氣仿真驗證仿真機算法機截獲機RS232122三川電氣仿真機仿真一條配電出線電氣特性：5節(jié)點和20節(jié)點模型。用電和竊電：測量量：有功電能量、無功電能量、有功功率、無功功率、電壓、電流。設置量：各配變正常負荷和竊電負荷量可修改。隨機量：引入隨即變量讓運行狀態(tài)波動。表計誤差：表計誤差可修改。數(shù)據(jù)上傳：通過RS232將表計數(shù)據(jù)送出。123三川電氣算法機計算竊電數(shù)據(jù)接收：接收RS232上的表計數(shù)據(jù)。計算：有無竊電，有則告警。哪些配變竊電，各自竊電功率。124三川電氣截獲機提供截獲接口，可連接截獲機。截獲RS232上的數(shù)據(jù)流，驗證仿真機只將表計數(shù)據(jù)傳遞給算法機，算法機的竊電結果來自自身計算，而不是由仿真機獲得。要有串口和ON/OFF協(xié)議，能夠接收ASCII碼并顯示。125三川電氣RS232數(shù)據(jù)解釋格式：ASCII碼。幀頭：AA、年月日、時分秒。幀尾：ZZ。內容：節(jié)點號、有功電能量、無功電能量、有功功率、無功功率、電壓、電流；重復1