配电自动化系统产品宣传册高科电子通信Word文档下载推荐.docx

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5.1GKEC-S8809以太网无源光纤通信设备（EPONOLT）18

5.2GKEC-ET1204E以太网无源光纤通信设备（EPONONU）19

六、典型案例（青岛供电公司配电智能化试点项目）20

一、配电自动化概述

配电自动化是对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成自动化系统。

它是近几年发展起来的新兴技术和领域，是现代计算机技术和通信技术在配电网监视与控制上的应用。

电力系统通常把二次降压变电所低压侧或降压后向用户供电的网络，称为配电网（DistributionNetwork），习惯上把10kV及以下的供电网络称为配电网络。

实践表明，配电自动化可以大大提高配电网运行的可靠性和效率，提高电能的供应质量，降低劳动强度和充分利用现有设备的能力，从而对用户和电力公司均能带来可观的收益。

图1系统结构图

二、配电自动化主站

2.1概述

GKEC-6006智能配电网自动化实时管理主站系统是面向配网调度，基于IEC61968/IEC61970国际标准开发的新一代配网自动化软件系统。

2.2物理架构

GKEC-6006主站通过光纤通道对变电站里的子站和线路上的配电终端进行通信管理、遥测、遥控和数据处理，并对处理后的数据进行分析、应用，实现配网正常运行和事故情况下的监测和控制。

图2主站物理架构图

2.3软件架构

GKEC-6006主站软件支持Unix、Linux、Windows等操作系统，采用WEB浏览全数据映射。

主站系统由应用层、服务层、前置层、支撑平台层四层组成，可根据客户需求进行灵活配置。

如主站软件系统架构图所示。

2.4软件功能

主站在功能方面将配电模型管理、配电网运行监控、馈线自动化作为基本功能来建设，同时开展配电网分析应用、配电仿真、地理信息系统等功能，并为其他系统提供分析功能和数据接口的相关应用。

图3主站软件系统架构图

三、配电自动化终端

3.1GKEC-600F配电自动化系统馈线远方终端（FTU）

3.1.1概述

GKEC-600F配电自动化系统馈线远方终端按照配电自动化的需求，可与柱上开关（负荷开关、断路器）操作机构配合，对电压、电流、开关状态等实时采集、上送，以及对开关进行远程分合控制。

它结合中国配电网的运行状况，吸收了国际上配电自动化的先进技术和青岛高科电子通信有限公司多年从事配电自动化的工作经验开发而成。

GKEC-600F配电自动化系统馈线远方终端采用高性能32位的ARM微处理器、嵌入式实时操作系统，全部采用工业级器件，具有功能强大，处理速度快，运行稳定可靠等优点。

图4GKEC-600F配电自动化系统馈线远方终端

3.1.2主要性能特点

设计先进可靠

●采用32位ARM硬件平台的实时多任务嵌入式操作系统。

●与外界联系的部分均采用信号隔离措施，如：

电源隔离、电磁隔离、光电隔离等，以提高装置的抗干扰能力。

●主体器件采用高可靠性工业级器件，采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性。

●安全可靠的遥控输出控制，采用了多项防“误动”技术：

节点反校、长密码锁控制、负电压驱动技术。

性能卓越、模块化设计

●电压、电流精度0.2级；

有功、无功精度0.5级。

●插板式结构，功能插板种类丰富，组态配置灵活，支持插件热插拔功能。

操作维护方便

●支持远程维护、升级程序，能够远程、就地设置终端参数，维护简易。

适用环境广泛

●工业级产品，宽温度范围（-40℃~+80℃），防磁、防震、防潮、防雷，适用于户外恶劣环境。

●满足IEC6100-4-IV（最严酷等级）电磁兼容要求。

3.1.3主要功能

图5GKEC-600F主要功能

遥测功能

●装置能精确测量相电压、线电压、零序电压、相电流、零序电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、实时相位角、频率等模拟量。

遥信功能

●装置基本配置可以采集16路遥信，包括交流失电、电池活化、电池欠压、远方操作闭锁、开关状态、远方/就地控制状态等，分辨率可以达到2ms。

●提供10路虚拟信号，如三段过流告警、装置内部自检故障告警等。

遥控功能

●装置能接收远方命令，控制开关跳闸、合闸，配合主站完成故障检测、定位、隔离及恢复等功能。

●遥控活化电池，延长电池使用寿命。

SOE功能

●事件顺序记录，并上报主站，便于事后分析。

对时功能

●装置可以接收主站的对时命令与系统时钟保持一致，保证整个系统时钟的准确统一。

召唤功能

●主站可以随时召唤当前所有的遥测值、遥信值。

自动切换通道功能

●装置能够根据当前网络情况，自动搜索可用通道。

当主通道发生故障时，会自动切换到备用通道。

反之亦然。

故障判别功能

●装置将采集的电流与所设定的定值进行比较，快速计算出故障电流，将过流信号上报给主站，以便进行故障隔离。

电源管理和保护功能

●实时采集蓄电池电压，判断电池当前所处的状态：

活化、欠压，并上报给主站。

●电源失电后，蓄电池可以保证装置可靠工作8小时以上。

3.2GKEC-600D配电自动化系统配电远方终端（DTU）

3.2.1概述

GKEC-600D配电自动化系统配电远方终端是我公司在充分吸收国内外配电终端设备先进技术的基础上，针对配电线路设计的新一代高可靠性、高性价比自动控制装置。

该终端被应用于环网柜、开闭所、配电室内，能够完成电力数据采集和相关参数计算，并通过标准规约上传到主站中心，配合主站实现对各回路的监视、控制等自动化功能。

图6GKEC-600D配电自动化系统配电远方终端

3.2.2主要性能特点

性能卓越

●全面的自检、互检及错误报警功能。

模块化设计

●产品由CPU板、电源板、遥测板、遥信板、遥控板等组成，灵活配置。

●插板式结构，功能插板种类丰富，支持插件热插拔功能。

●大屏幕液晶图形显示，菜单式操作界面，参数、定值设置灵活方便。

●工业级产品，宽温度范围（-40℃~+80℃，液晶-20℃~+55℃），防磁、防震、防潮、防雷，适用于户外恶劣环境。

3.2.3主要功能

图7GKEC-600D主要功能

●装置基本配置可以采集48路遥信，包括交流失电、电池活化、电池欠压、远方操作闭锁、开关状态、远方/就地控制状态等，分辨率可以达到2ms。

●提供8路遥控接口，能接收远方命令，控制开关跳闸、合闸，配合主站完成故障检测、定位、隔离及恢复等功能。

密码保护功能

●参数设置具备密码保护功能。

显示遥测、遥信功能

●通过液晶屏，可实时读取一次、二次侧测量值。

通过液晶屏，可读取当前48路遥信状态，以及SOE事件。

3.3GKEC-600T配电自动化系统配变远方终端（TTU）

3.3.1概述

GKEC-600T配电自动化系统配变远方终端适用于各类城市电网、农村电网、企业电网的配电自动化实施与改造，完成户内外变电亭、配电室、箱式变电站等场所的配电变压器监视、控制、计量和保护等自动化功能，并可与通信系统配合组成配电自动化及远程集中抄表系统。

该终端装置采用了先进的DSP数字信号处理技术、高速工业网络通信技术、Internet/Web技术、多CPU集成技术、嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、环境性广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、计量和通信等功能于一体的新一代微机型配电变压器自动化远方终端装置。

图8GKEC-600T配电自动化系统配变远方终端

3.3.2主要性能特点

●基于多CPU集成协同工作技术：

前端采用高精度互感器、14位高速同步A/D转换器和高速DSP芯片，后端采用嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统。

●装置电源设计采用领先的开关电源技术，实现多路交流、直流、蓄电池自动切换及智能管理，适应当前配电网供电电源特殊性、多样性的特点，保证系统高可靠性供电，可进行多路隔离供电/充电。

●装置整体采用全封闭金属壳体工艺和多层电路板布线设计，与外部接口均采用电磁隔离和光电隔离技术。

●装置操作回路设计采用高性能超小型继电器，紧凑可靠，并与本体相互独立。

●全面的故障检测及错误报警功能。

结构设计紧凑

●装置结构采用全封闭金属壳体工艺，整体高度集成。

●防护箱体内部只包括装置、通信模块、端子等少量元件，布局紧凑、重量轻、体积小，便于安装维护。

●方便的系统维护（Inertnet/Web方式），完善的自诊断功能，支持远方在线参数整定。

●外部防护箱体采用密封防尘防雨不锈钢/镀锌喷塑箱体，防护等级可达IP66/NEMA4。

3.3.3主要功能

图9GKEC-600T主要功能

●交流量测量采用高精密电压、电流互感器及高精度采样电路并配以14位高速同步A/D转换器，对4路电流、3路电压进行每周波64点采样，通过运算获得电流、电压实时值，同时计算有功功率、无功功率、功率因数等，并可进行最高达32次谐波分析。

●开关量采集采用光电隔离技术，对4路无源空接点输入（其中DI3、DI4可配置为脉冲输入）进行信号量采集，时间分辨率1ms。

●能接收远方命令，控制开关跳闸、合闸，配合主站完成故障检测、定位、隔离及恢复等功能。

数据召唤

越限报警

●可以通过现场或远端设置任意单相/三相电量的上限、下限动作定值，当被测量值超限时，装置可检测并记录越限事件，并可发出报警或信号。

统计记录

●统计、记录并存储各种测量量的整点数据，及其在设定时间段内（5分钟到8小时可设定，出厂设定为10分钟）的最大值、最小值、平均值。

电量计量

●有功电度、无功电度的当前值和各种需量。

四、配电一次设备

4.1GKEC-FZ系列户外柱上高压真空负荷开关

4.1.1概述

GKEC-FZ系列SF6柱上开关主要适用于配电网自动化系统。

开关采用真空灭弧、SF6气体绝缘。

属于全寿命内（30年内）免维护产品。

图10SF6柱上开关

4.1.2特点

●开关外壳全部采用不锈钢焊接而成。

开关主回路和操动机构完全被密封在SF6气体中，不受外界环境影响，保证全寿命期内不会发生机构锈蚀拒动现象。

●开关内部采用低压力SF6气体绝缘，气体压力为0.13MPa，且在开关本体内有压力开关和压力表。

●开关采用电动弹簧储能操动机构，结构简单、可靠，机械寿命大于10000次。

●电压传感器和电流传感器与开关本体采用一体化设计，开关本体内置有6只电压传感器、3只电流互感器精度可达0.2级。

●开关外部设有双重合分闸指示装置，醒目清晰。

使用环境

1、工作温度：

-30℃～+55℃2、储存温度：

-40℃～+70℃

3、周围环境：

中度污染（IV级）4、地震烈度：

不大于8级

5、海拔高度：

小于2000米

4.2GKEC-FH高压环网开关柜

4.2.1概述

GKEC-FH是一种可扩展、组合式SF6环网开关柜，主要开关为SF6负荷开关、真空断路器和接地开关。

开关柜体积小、安装方便、柜体结构合理紧凑，可按不同供电方案任意组合，具有操作灵活简便，运行安全稳定等特点。

开关柜用于户内安装，适用于配电室或箱式变电站内安装。

所有的控制功能原件集中在正面操作板上，柜内可根据需要配备CT、PT、避雷器、继电器、仪表等附件。

图11环网柜

4.2.2特点

●安装方便：

可按各种设计要求组合、扩展、拼合，快速简单，安装十分方便，对安装尺寸无特殊要求。

●免维护：

开关密封性能好，SF6绝缘气体压力符合IEC60298标准相关规定，运行安全可靠，免维护。

●三工位：

开关自然连锁，只可在“闭合”、“断开”、“接地”（或“联锁”）三种位置之一。

●联锁装置：

开关与操作机构连锁，杜绝了人为误操作发生。

操作机构与高压电缆室前后门板连锁，防止开关在未接地状态下开启前后门板，确保操作人员安全。

●面板显示：

面板模拟一次回路，指示清楚明了，带电显示器指示带电部位。

●独立间隔：

五个室分别独立间隔，突发事件扩大蔓延。

工作温度：

-20℃～+40℃、储存温度：

-40℃～+70℃、海拔高度：

五、配电自动化通信

通信是用电信息采集管理系统不可或缺的重要组成部分。

目前采用的通信方式主要包括光纤、无线公网以及无线自组网。

用户需要因地制宜，选择符合当地用电网状况的一种或几种通信方式组合。

配电网具有网架结构变动频繁的特点，对通信网的影响较大，因此目前对易于组网，方便接入的要求很高。

而配电又是今后电网重点发展的领域，将逐步对配用电通信网在安全性、可靠性、实时性、高带宽等方面提出更高的要求，光纤通信方式将成为主要的手段。

图12通信拓扑图

5.1GKEC-S8809以太网无源光纤通信设备（EPONOLT）

5.1.1概述

GKEC-S8809以太网无源光网线路终端是符合IEEE802.3ah和ITU-TG.8032标准的EPON通信设备,为电力配网自动化提供通信服务。

设备提供基于IP的三层业务交换功能，具有高实时性、高可靠性、支持手拉手环路保护、支持宽温工作等特点，可以有效地提供电力配网自动化实时通信解决方案。

GKEC-S8809支持配置多达8个业务板卡，支持上行8个GbESFP，为了使用方便，所有主要接口模块都设置在设备的前面；

包括电源模块在内的所有接口模块，都支持热插拔；

为提高服务的稳定性，电源和千兆以太网接口模块均支持冗余备份。

业务板卡的EPON接口提供1Gbps的上行和下行速率，每个EPON接口通过分光器能支持32个ONU，分光器设备支持1:

2，1:

4，1：

8，1:

16，1:

32等多种形式，可根据用户的需求灵活组网。

图13GKEC-S8809以太网无源光网线路终端

5.1.2主要性能特点

●支持手拉手环路保护功能

●支持多路复用

●每个插槽支持4GE容量

●所有单元支持热插拔

●上行可扩展为8Gb的SFP以太网接口

●远程ONU配置和管理、IP路由

●PIM-SM组播路由

●基于DBA硬件加速

5.2GKEC-ET1204E以太网无源光纤通信设备（EPONONU）

5.2.1概述

GKEC-ET1204E以太网无源光纤通信设备是采用IEEE802.3ah标准的EPONONU设备，与GKEC-S8809OLT设备配套，为电力配网自动化通信和基于IP的三层业务交换，可以有效地提供实时最终解决方案。

GKEC-ET1204E的主要功能是与OLT连接，通过L2交换机把1Gbps的上行光信号分给4个RJ45的10/100BASE端口，正面提供有连接至L2交换机的4个快速以太网端口，以及连接到OLT的两个EPON端口。

图14GKEC-ET1204E以太网无源光纤通信设备

5.2.2主要性能特点

●-40℃至85℃宽温工作环境

●提供两个EPON接口

●可通过FTP/TFTP对软件进行远程升级

●接收OLT的光信号交换给4个100BASE-TX以太网端口

●DC24V及AC110/220V用户根据需要选择

●内置L2交换机

●内置两个EPON模块（SFF类型）

六、典型案例（青岛供电公司配电智能化试点项目）

2010年，国家电网公司将青岛列为智能电网配电自动化试点工程建设城市之一。

为此，青岛供电公司进行了新一轮的配电自动化系统建设方案总体规划。

青岛供电公司根据辖区内的线路情况，结合整体配电网架的规划目标，选择负荷相对稳定，一次网架结构合理，能够充分代表青岛配电网络结构形式的区域作为配电自动化的试点区域。

试点区域面积大约为5平方公里，人口3万，涉及变电站7座，线路32条，组成环网14个。

本次试点共采用我公司终端产品50台，其中GKEC-600F馈线远方终端25台，GKEC-600D环网柜/开闭所/配电室远方终端25台，涉及7座变电站、21条线路、10个环网。

在整个配电架构中，配电终端实现配电信息的自动采集，并采用EPON光纤技术将信息上报至市供电公司主站系统。

除了常规的“三遥”功能外，终端还能够检测线路故障并将故障信息上报主站，以便进行故障隔离。

此外，终端提供手动合闸/跳闸接口，以备通道出现故障时，能进行手动分合闸操作。

通过本次配电自动化建设，试点区域的各项经济技术指标有了显著提高：

（1）供电可靠率由99.964%提升到99.99%

（2）10KV线损率由8.32%降低到5.2%

（3）电压合格率由99.79%提升到99.95%

（4）配电自动化覆盖率由33.33%提升到96.5%

图15现场调试FTU

图16现场调试DTU