配网自动化的体系结构及其实现技术.docx

1、配网自动化的体系结构及其实现技术安全管理编号：LX-FS-A62535 配网自动化的体系结构及其实现技术In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard

2、编 写：_审 批：_时 间：_年_月_日A4打印 / 新修订 / 完整 / 内容可编辑编写：xxxxx审核：xxxxx配网自动化的体系结构及其实现技术使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。1、配网自动化的体系结构(1)配网自动化的基本问题：尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段，但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭，下面仅对配网自动化的概念、目标、范围阐述本文的观点：a概念：配电网自动化首先表现为一种

3、集成化自动化系统，它在在线(实时)状态下，能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。b目标：提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。c范围：以10kV干线馈线自动化为主，覆盖了400V低压配电台区自动化，延伸到用户集中抄表系统。(2)配网自动化的体系结构：配网自动化是一项系统工程，完整的配电网自动化系统包含了四个主要环节：供电网络、远动系统、通信系统、主站网络。目前存在的误区之一：过分强调自动化及软件功能，忽略电网的根本需求。(3)实施配网自动化的技术原则：a可靠性原则：实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循以下

4、原则：具有可靠的电源点(双电源进线、备自投、变电所自动化)。具有可靠的配电网网架(规划、布局、线路)。具有可靠的设备(一次智能化开关、二次户外FTU、TTU)。具有可靠的通信系统(通信介质、设备)。具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。b分散性原则：由于配电网的地域分布性特点，建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散，采用具有智能的一次设备(如重合器)，故障就地解决。对于县级规模的配电网，复杂性并不高，提高可靠性供电，通常双电源即能满足实际要求，推荐重合器方案，并且在10kV干线适当配置开关数量，使保护配合能够实现。为进一步提高整体系统的安全可靠性，主站软件功能分散，以SCADA为主体

5、的实时监控功能独立运行，以GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行，电网分析计算功能独立运行，各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计，保证信息的可靠、高效、优质共享。在实施配网自动化工程中，存在着另一误区：以GIS代SCADA(如ARCINFO)，实时处理图形，增加了计算机工作负担，人为地降低了系统安全可靠性。以提高供电可靠性为第一目标的架空网，SCADA实时监控为重点，确保主站信息处理及时，GIS在线管理为次；而以运行管理为主要目标的电缆网，应区别对待。2、配网自动化的实现技术(1)供电方式及一次设备：受地域与经济发展因素的影响，我国的配电网在管理上划分为城市电网(大中城市

6、)与农村电网(乡村、县城)，城市电网以电缆网方式为主，农村电网以架空线方式为主。配电网的供电方式由电源点、线路开关设备、网架(线路联结)三部分决定，电源点、网架的不同方式组合，架构了多种多样的供电方式，如单电源辐射状供电、双(多)电源互备供电、双(多)电源环网供电、网格状供电等，而线路开关设备如环网柜、重合器、分段器、断路器、负荷开关等提供了功能各异的供电配合方案。城市电缆网多采用环网柜(配负荷开关、真空断路器、SF6断路器等)作为配电线路主设备，农电架空线网多采用重合器、分段器、断路器、负荷开关等作为配电线路主设备。以线路开关设备区分的供电方案主要有：电缆环网柜方案、架空重合器方案、分段器(

7、自动配电开关)方案、断路器方案、负荷开关方案等。限于篇幅，本文不再仔细比较各方案的优劣，下面仅说明几个重要问题：评价架空网配网自动化供电方案优劣的首要依据是供电可靠性，包括故障下停电范围、停电次数、停电时间、恢复供电时间。在架空线网中，重合器方案具有现实的和技术的优点：实际中，架空线路故障的80%是瞬间故障，采用重合器隔离瞬间故障，能大幅度提高供电可靠性；由于强电的危险性，线路发生故障时，希望现场问题就地解决，不宜扩大，减少人为复杂化；重合器的智能化程度高，使供电网络能独立运行，不依赖于通信系统、主站系统，同时可以统一规划，分步实施；由于故障多发生在分支线低压台区，支线可以用智能分段器与干线重

8、合器保护配合。县级城市配电网的特点是架空线网、供电半径在5km以内，推荐双电源环网供电，并采用三开关四分段重合器方案。无论是依靠智能开关设备保护配合隔离故障还是通过通信、主站软件隔离故障，均希望简化电网联结的复杂性，对一般的城区和农网，采用双电源环网供电，完全能满足用户的供电可靠性要求。(2)远动系统及二次设备：配电自动化系统的远动主要实现FTU、TTU对线路开关、配电台区(变压器)的监控。远动系统及设备的可靠性功能主要包括保护动作、环网控制、远方控制、就地手动等四方面。配电自动化远动系统的主要问题是线路电源(仪表与操作电源)和传输规约，设计适用于户外环境的、可靠的不间断电源是实现配电自动化的

9、一个难题。由于配电线路设备的地理分布性，目前变电所采用的CDT、POLLING规约，均不适用于配电自动化系统，新的101规约得到了一定程度的应用，它能否作为配电自动化远动传输标准，尚难评定，目前IEC正在制定新的传输协议标准。(3)通信方案及设备：配电自动化的通信方案包括主站对子站、主站对现场单元、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通信等广义的范围。目前实施的完整配电自动化试点工程系统的通信方案指主站对子站、主站对现场单元的通信。通信是配电网自动化的一个重点和难点，区域不同、条件不同，通信方案也多种多样：光纤、电力载波、有线电缆、微波、扩频等，但总的来看，采用混合通信方案是比较符合实际的

10、原则，通信干线(指10kV线路)用光纤(城市供电半径较短，同样有较好的性能价格比)，支线(指低压配电台区)采用别的通信方式(根据距离干线远近、传输要求高低决定)，远距离孤立点采用无线传输。需要说明的是，配网自动化光纤通信通常传输一路数据，带宽在几十K即可，需采用专用光端机。配电载波技术是有着巨大前景的配电网通信技术，目前尚未达到实用化。(4)主站网络与软件功能：配电网自动化的主站功能包括SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等，主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C/S模式，以P-P-C/S-B/S一体化架构，充分体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点，计算

11、机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，并提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。从供电局的实际需要和发展需求出发，目前的配电自动化系统应该实现配(网)调(度)合一的设计，技术上统一平台，管理上易于维护(考虑到尤其是县级供电局自动化技术力量不足的实际困难)，经济上节约资金(包括节约建设资金和维护费用)，同时也奠定了将来电力企业信息化的基础。在做法上，重视已有的调度自动化的升级改造与建设配网自动化统一考虑，新上调度自动化与建设配网自动化统一考虑。需要说明的是，配电网自动化系统实现监控与管理一体化，在技术上体现在信息的高效共享，而不仅是通过数据转换的松散联

12、网。GIS应与CIS、CRM管理密切结合，设计要分布式、网络化，引入GPS定位系统，提高供用电维护、检修等自动化水平，提供优质服务。3、实施模式为提高配网自动化系统的效率、降低技术难度，依据配电网规模的大小，配网自动化的实施模式主要区分为县级城市、大中城市两种情况：县级城市等小规模配电网可以集中管控，一个配网主站、一级通信网络；而对大中城市，以小区化建设，类似调度自动化方式，以小区设备群为单元，实施单元化终端-分布式结构-分层网络-功能集成-多级管控的配电调度系统模式，解决信息瓶颈，提高系统总体监控/管理效率。4、突出的问题(1)户外运行：配电线路设备的户外运行环境，对开关主设备、远动设备、通

13、信终端设备等提出了更高的要求，主要是保证温度、湿度、抗凝露、抗老化、抗风沙等指标，在开关的外绝缘材料、电子设备的设计、元器件筛选等方面特殊考虑。(2)通信可靠性：配电网自动化系统主要担负着实时监控配电网安全可靠运行的职能，电网的供电可靠性首先由供电方案决定，在线路开关的自动化、智能化程度较低的配电网中，整个系统性能对主站与通信的依赖性强，而配电网的广域地理分布性，使通信传输的可靠性成为建设可靠的配电网自动化的难点之一。对于供电网络采用重合器方案，解决了对通信的强依赖性问题。(3)电源：配电线路上的电源用于提供开关、监控单元的工作动力，其来源有二：在线路正常供电条件下，由电源变压器从线路取电；线路失电时，启动后备电源(UPS)供电，对于操作开关的大电流可通过大电容储能放电提供动力。存在的难题是不间断电源(UPS)户外运行问题，尤其高低温对蓄电池工作的影响。请在该处输入组织/单位名称Please Enter The Name Of Organization / Organization Here