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這是一個關于配電自動化基本構成PPT課件,主要介紹配網(wǎng)自動化體系結構、配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)介紹、配網(wǎng)自動化終端設備介紹、配網(wǎng)自動化最新動態(tài)。配電自動化基本知識介紹 2009.02.03 一、配網(wǎng)自動化體系結構二、配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)介紹三、配網(wǎng)自動化終端設備介紹四、配網(wǎng)自動化最新動態(tài)一、配網(wǎng)自動化體系結構安徽電網(wǎng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用分層分布式體系結構,一般由配電主站、配電子站(可選)和配電終端組成,如圖所示: 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)層次結構 在系統(tǒng)三個層次之間通過通訊介質(zhì)建立通訊聯(lián)系,進行信息交換,實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的最優(yōu)管理。系統(tǒng)采用以上分層的體系結構,具有以下特點: 1、不同層面執(zhí)行不同的功能 主站功能包括:中、低壓配電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)視控制、跨子站區(qū)域的故障處理、配電網(wǎng)絡分析等功能。 子站層完成配電SCADA數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)。 終端層完成信息的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。2、不同層面相互協(xié)調(diào) 三層之間通過通訊介質(zhì)進行信息交換,協(xié)調(diào)工作,形成一個有機的整體,共同完成配電自動化任務。 配電自動化系統(tǒng)典型網(wǎng)絡結構圖 1、主站主站系統(tǒng)安裝在供電公司專用機房,由一系列工作站、微機、數(shù)據(jù)庫服務器、前置服務器、網(wǎng)絡設備及其它服務設備等組成,主要負責采集并存儲現(xiàn)場終端設備的實時數(shù)據(jù),提供圖形化用戶界面供調(diào)度值班人員對城市配電網(wǎng)進行實時監(jiān)控、管理及日常維護,提供與其他系統(tǒng)(調(diào)度SCADA、負控系統(tǒng)等)的接口,歡迎點擊下載配電自動化基本構成PPT課件哦。
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配電自動化基本知識介紹 2009.02.03 一、配網(wǎng)自動化體系結構二、配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)介紹三、配網(wǎng)自動化終端設備介紹四、配網(wǎng)自動化最新動態(tài)一、配網(wǎng)自動化體系結構安徽電網(wǎng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用分層分布式體系結構,一般由配電主站、配電子站(可選)和配電終端組成,如圖所示: 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)層次結構 在系統(tǒng)三個層次之間通過通訊介質(zhì)建立通訊聯(lián)系,進行信息交換,實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的最優(yōu)管理。系統(tǒng)采用以上分層的體系結構,具有以下特點: 1、不同層面執(zhí)行不同的功能 主站功能包括:中、低壓配電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)視控制、跨子站區(qū)域的故障處理、配電網(wǎng)絡分析等功能。 子站層完成配電SCADA數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)。 終端層完成信息的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 2、不同層面相互協(xié)調(diào) 三層之間通過通訊介質(zhì)進行信息交換,協(xié)調(diào)工作,形成一個有機的整體,共同完成配電自動化任務。 配電自動化系統(tǒng)典型網(wǎng)絡結構圖 1、主站主站系統(tǒng)安裝在供電公司專用機房,由一系列工作站、微機、數(shù)據(jù)庫服務器、前置服務器、網(wǎng)絡設備及其它服務設備等組成,主要負責采集并存儲現(xiàn)場終端設備的實時數(shù)據(jù),提供圖形化用戶界面供調(diào)度值班人員對城市配電網(wǎng)進行實時監(jiān)控、管理及日常維護,提供與其他系統(tǒng)(調(diào)度SCADA、負控系統(tǒng)等)的接口。 2、終端層 該層主要包括安裝在開閉所內(nèi)的DTU,安裝在線路環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關處的饋線監(jiān)測終端FTU,安裝在箱式變、桿上變等配電變壓器處的配變監(jiān)測終端TTU,它們負責采集柱上開關、負荷開關、配電變壓器等配電設備的運行信息并轉(zhuǎn)發(fā)至主站,接收主站的遠方控制命令,實現(xiàn)對配電設備的遠方監(jiān)控。 3、通訊網(wǎng)絡 通訊網(wǎng)絡提供現(xiàn)場終端設備與主站系統(tǒng)之間的通信通道,一般采用光纖、230MHZ無線電臺、GPRS/CDMA等混和通訊方式:對通訊實時性、可靠性要求較高的配電設備一般采用光纖通訊方式,如:FTU/DTU等對通訊實時性、可靠性要求不高的配電設備一般采用GPRS/CDMA等無線通訊方式,如:TTU終端二、配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)功能配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)功能分為配電運行自動化功能和配電管理自動化功能兩大部分: 1、配電運行自動化功能 (1)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能 簡稱配電SCADA功能,調(diào)度人員通過該功能,對城市配電網(wǎng)運行狀況進行監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào),該功能是配電自動化系統(tǒng)的基本功能。 (2)饋線自動化功能 簡稱FA功能,以配電SCADA功能為基礎,實現(xiàn)對中、低壓配電網(wǎng)故障自動定位、隔離及非故障區(qū)域的供電恢復。(3)負荷管理功能 簡稱LM功能,主要在SCADA功能基礎上完成負荷管理功能。(4)自動化抄表功能 簡稱AMR系統(tǒng),主要完成遠方抄表及計費管理功能。 注:目前在大部分供電公司內(nèi),負荷管理功能和自動抄表功能均有獨立的負荷管理系統(tǒng)、集抄系統(tǒng)完成。 2、配電網(wǎng)管理自動化功能(1)用電管理功能 對名稱、地址、聯(lián)系人、電話、帳號、交費等用戶基本信息及用電性質(zhì)、用電量、停電次數(shù)、電壓水平等用電信息進行計算機管理,在此基礎上完成用電申請、業(yè)擴、故障保修等用電管理。 (2)停電管理功能 完成用戶電話投訴處理、故障定位、事故搶修調(diào)度等故障管理及計劃停電管理功能。(3)操作票管理功能(4)設備管理功能配電自動化系統(tǒng)功能結構圖 注:按照《安徽省電力公司配電自動化系統(tǒng)“十一.五”規(guī)劃》要求,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設本期主要實現(xiàn)配電SCADA功能,在條件成熟地區(qū)試點推行饋線自動化功能。三、配電SCADA功能 1、運行數(shù)據(jù)的采集和處理 系統(tǒng)前置機通過通訊網(wǎng)絡訪問現(xiàn)場終端,讀取終端采集的數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)有三種: A.遙測量:包括有功功率、無功功率、三相電流、電壓、功率因數(shù)等。 B.遙信量:包括斷路器、隔離刀閘狀態(tài),保護及報警裝置的動作狀態(tài)等 C.電度量 通過各種靈活的調(diào)用設置,將這些數(shù)據(jù)與人機會話軟件所生成的各種畫面相結合,可以方便的在屏幕上以單線圖、列表、曲線等畫面形式顯示出來,便于值班員掌握配電系統(tǒng)的實時運行狀況?梢越Y合其他高級應用最大化地排除配變的安全隱患和缺陷,提高了配電部門的工作效率。 列表形式顯示曲線形式顯示單線圖形式顯示 2、分析統(tǒng)計功能 2.1 負載率統(tǒng)計功能系統(tǒng)可以顯示各配變的瞬時總有功功率、瞬時總無功功率、總功率因數(shù),并于配變額定容量進行對比,計算出配變負載率。并分輕載、經(jīng)濟運行、重載、過載四個區(qū)間段顯示,可以很容易的了解各區(qū)間段配變數(shù)量、名稱,便于負荷調(diào)整。負載率信息表 系統(tǒng)可通過負載率報表統(tǒng)計各配變總的運行時間及四個區(qū)間段的運行時間,可統(tǒng)計經(jīng)濟運行率、輕載率、重載率,為負荷調(diào)整提供依據(jù)。 2.2 不平衡率統(tǒng)計系統(tǒng)可以顯示各終端的三相電流值并計算電流不平衡率,將其分為輕度、中度、重度不平衡三類在實時列表中顯示,有利于配電管理人員及時掌握負荷狀況,為負荷調(diào)整提供依據(jù)。電流不平衡率信息表 3、數(shù)據(jù)補招功能由于終端通信采用GPRS方式,公共通訊網(wǎng)通訊時有終端中斷,為了保證數(shù)據(jù)的完整性,主站每天自動監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)庫,針對數(shù)據(jù)庫中的缺失點數(shù)據(jù)進行自動補招。補招可自動進行,也可手動進行。歷史數(shù)據(jù)手動補招 4、運行監(jiān)視與事件處理功能運行人員通過人機界面監(jiān)視采集到的電網(wǎng)數(shù)據(jù),對狀態(tài)變化、遙測量越限信息進行處理。在正常運行情況下,調(diào)度員界面顯示配電網(wǎng)接線圖,變電站一次接線圖、單線圖,斷路器狀態(tài)等實時信息,供運行人員掌握配電網(wǎng)運行狀態(tài)當系統(tǒng)中某一特定事件出現(xiàn)時,系統(tǒng)可進行告警并進行相應的記錄。告警分為電壓越限報警、功率因數(shù)越限報警、開關變位報警、事故報警和工況報警。告警方式可設定為聲光、語音、推圖等,告警記錄可方便查詢。告警顯示在專門開辟的告警窗內(nèi),并可由操作員登錄確認,確認方式包括:僅清除事故告警音響;僅確認事故告警;確認事故告警并清除告警音響。越限告警界面 5、歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢系統(tǒng)配置專用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫,用于歷史數(shù)據(jù)的存儲: 可記錄、保存遙測數(shù)據(jù),并以選定的時間間隔進行存儲。 可記錄、保存遙測越限、狀態(tài)變化、事故告警等信息。 可記錄、保存電壓合格率、不平衡率、負載率等統(tǒng)計信息。所有存儲的數(shù)據(jù)可以以圖形、列表、報表等形式供調(diào)度運行人員調(diào)用,還可以定時或召喚形式進行打印。當歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量超過系統(tǒng)容量的一定比列(如80%)時,系統(tǒng)自動發(fā)出報警信息,提示用戶將歷史數(shù)據(jù)進行備份。 6、報表功能系統(tǒng)提供交互式界面定義報表和數(shù)據(jù)格式,可以根據(jù)用戶需要定制電壓合格率報表、電量報表、負載率報表等各種形式的報表。報表可以一次定義、自動生成,并可利用網(wǎng)絡打印機進行打印。電量日報表電壓合格率報表 7、WEB發(fā)布功能為了實現(xiàn)配網(wǎng)數(shù)據(jù)在供電公司各個部門間的數(shù)據(jù)共享,配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)通過專用的隔離設備與WEB服務器連接,在WEB服務器上生成鏡像數(shù)據(jù)庫,經(jīng)授權的計算機可以通過公司MIS系統(tǒng)實現(xiàn)WEB訪問,可以進行查詢、統(tǒng)計、報表等功能。 WEB發(fā)布主界面 8、接口功能 8.1 與調(diào)度SCADA系統(tǒng)接口:主站系統(tǒng)和調(diào)度SCADA系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)接口,通過接口接收調(diào)度SCADA轉(zhuǎn)發(fā)的10KV出口開關相關信息,可以實時監(jiān)測變電站出線開關的數(shù)據(jù)。在處理配變和線路故障時,可以作為事故分析的參考數(shù)據(jù),從而使事故分析更加透徹和明了。調(diào)度SCADA系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)界面 8.2與配電GIS系統(tǒng)的接口 城市配電網(wǎng)絡分布廣、接線繁雜、交叉跨越多,設備分散、變動頻繁,傳統(tǒng)的圖形、資料的管理方式基本靠經(jīng)驗工作,不能滿足現(xiàn)場的需要。借助GIS系統(tǒng)強大的圖形、設備管理功能,將配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)實時地在GIS圖形上進行顯示,可方便的解決生產(chǎn)和管理中存在的難題,更好的指導配電調(diào)度人員進行故障的定位。 8.3 與地區(qū)電能量系統(tǒng)的接口 線損是配電管理中的一項重要指標,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)為了統(tǒng)計10KV饋線的線損信息,需要和地區(qū)電能量系統(tǒng)實現(xiàn)接口,獲得10KV出線開關的電量信息。 8.4 與負控系統(tǒng)的接口 系統(tǒng)為了保證數(shù)據(jù)的完整性,需要和負控系統(tǒng)實現(xiàn)接口,采集專用變數(shù)據(jù)。 四、主站系統(tǒng)配置對 SCADA主站系統(tǒng)性能有安全、可靠、開放、實用四個方面的要求。主站系統(tǒng)在與其他信息系統(tǒng)有連接時,應確保系統(tǒng)本身運行不受外部系統(tǒng)的影響。要采取必要的隔離措施,如安裝物理隔離層防火墻等,以阻止外部非法用戶的訪問;系統(tǒng)內(nèi)部還必須有軟硬件結合的權限管理和相應的規(guī)章制度,防止內(nèi)部職員的錯誤干擾。 1、硬件系統(tǒng) SCADA系統(tǒng)主站通常采用客戶機 /服務器(C/S)結構,典型結構如圖所示。服務器用以保存與管理各種共享的 SCADA實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)(負荷曲線、開關動作記錄等)、設備屬性數(shù)據(jù)(編號、額定值等)以及電網(wǎng)接線關系數(shù)據(jù)等。其他計算機稱為用戶端,通過高速局域網(wǎng)訪問服務器讀取或者保存各種數(shù)據(jù),完成獨立的系統(tǒng)功能,如前置機、調(diào)度員工作站、管理員工作站、WEB服務器等。系統(tǒng)中所有計算機通過高速以太(Ethernet)網(wǎng)連接一起,可采用互為備用的雙以太網(wǎng),以提高系統(tǒng)可靠性。主站系統(tǒng)典型結構圖 1.1 SCADA服務器(兼數(shù)據(jù)庫服務器) SCADA服務器采用兩臺服務器組成,互為熱備用。作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的中樞,負責存儲、接收和處理實時配網(wǎng)數(shù)據(jù),管理各種歷史數(shù)據(jù)、登錄信息、用戶信息、設備信息等。SCADA服務器裝有商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),定時從實時數(shù)據(jù)庫中采集實時數(shù)據(jù),供其它工作站調(diào)用,方便用戶使用。它利用商用數(shù)據(jù)庫優(yōu)秀的管理性能,實現(xiàn)對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一管理。 1.2、配變前置服務器配變前置服務器,用于處理通過公共通信網(wǎng)建立與大量配變監(jiān)測終端的GPRS/CDMA連接,獲取配變監(jiān)測數(shù)據(jù),然后轉(zhuǎn)發(fā)給SCADA系統(tǒng)。 1.3、WEB服務器 WEB服務器由一臺服務器組成,裝有WEB服務端軟件,統(tǒng)一對外支持WEB訪問。WEB服務器兼作網(wǎng)關,分別與主網(wǎng)兩網(wǎng)段及MIS網(wǎng)相連,實現(xiàn)同MIS及與MIS相連的系統(tǒng)接口,以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。 1.4 配電調(diào)度工作站配電調(diào)度工作站由二臺工作站組成,安裝操作系統(tǒng)及配網(wǎng)SCADA軟件,可配置雙顯示器。用于對整個城區(qū)配電網(wǎng)的調(diào)度和故障管理。正常情況下,實時顯示配電環(huán)網(wǎng)的信息,了解網(wǎng)絡的運行狀況。 1.5 工程師工作站工程師維護工作由一臺工作站組成,安裝配網(wǎng)維護軟件。用于實現(xiàn)對整個自動化系統(tǒng)運行狀況的維護(包括遠程診斷)和數(shù)據(jù)庫的管理,圖表繪制和新應用程序的開發(fā)等。 1.6 PC報表工作站采用高檔的PC機,用于對整個配電自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行維護和管理以及報表生成。 1.7 通信服務器采用一臺PC服務器,安裝Windows操作系統(tǒng),承擔與其它系統(tǒng)的互連。 1.8 硬件防火墻硬件防火墻采用雙進雙出的配置,用于與地區(qū)調(diào)度SCADA系統(tǒng)連接,獲取變電站10KV出線實時數(shù)據(jù);用于主網(wǎng)與配變前置服務器連接,保證主網(wǎng)的安全性;用于配變前置服務器與公用通信網(wǎng)之間的連接,雙層保證主網(wǎng)的安全性;用于通信服務器與其他系統(tǒng)接口的連接。 1.9 主干交換機配置兩臺24口 10/100/1000M網(wǎng)絡交換機,提供主站系統(tǒng)雙網(wǎng)運行環(huán)境,提高網(wǎng)絡可靠性。 1.10 子網(wǎng)交換機配置四臺24口10/100M網(wǎng)絡交換機,兩臺用于前置網(wǎng),一臺用于WEB網(wǎng),一臺用于配變前置采集網(wǎng)。 1.11 標準機柜配置3面標準機柜,用于主服務器及前置服務器、WEB服務器等設備的上柜。 1.12 網(wǎng)絡安全隔離裝置采用網(wǎng)絡安全隔離裝置(1個10/100M口,正向)作為WEB數(shù)據(jù)服務器與主站系統(tǒng)之間連接的物理隔離裝置。 1.13 輸出設備配置網(wǎng)絡彩色激光打印機1臺,用于打印圖形、報表。 1.14 GPS時鐘配置GPS衛(wèi)星接收時鐘,用于接收全球性定位系統(tǒng)發(fā)送的時間。GPS為系統(tǒng)提供標準時間,校準系統(tǒng)內(nèi)所有服務器和工作站的時鐘。 1.15 共享顯示器配置8口 KVM 共享設備兩臺,包括17寸顯示器、鍵盤、鼠標,用于服務器及前置機的共享顯示。 1.16 其他設備配置一臺56KMODEM,用于系統(tǒng)遠程維護撥號。配置網(wǎng)絡附件一套,用于組網(wǎng)。 2、軟件系統(tǒng)配網(wǎng)自動化主站軟件系統(tǒng)按其功能可分為三大類:系統(tǒng)軟件、軟件支撐平臺和應用軟件,具體結構如圖: 2.1 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件主要指計算機的操作系統(tǒng),是整個軟件系統(tǒng)的基礎。常用的系統(tǒng)軟件有windows、unix和linux操作系統(tǒng)。在工程實用中,考慮系統(tǒng)的可靠性與使用的方便性,一般選擇unix/windows混和操作系統(tǒng)。對可靠性要求高的服務器選用 UNIX操作系統(tǒng),而用戶工作站選用通用的、易于掌握的 Windows操作系統(tǒng)。 2.2 系統(tǒng)支撐平臺又稱支撐軟件或支撐環(huán)境,在操作系統(tǒng)基礎上構建,為具體應用軟件提供數(shù)據(jù)存儲、處理、顯示、制表以及網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)管理服務。支撐平臺介于操作系統(tǒng)與應用軟件之間,直接決定了系統(tǒng)是否具有良好的開放性及擴展能力。常用的系統(tǒng)支撐平臺包括:數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、圖形管理系統(tǒng)、報表管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)等部分。 2.3 應用軟件應用軟件是在操作系統(tǒng)、支撐平臺基礎上開發(fā)的,實現(xiàn)配電自動化應用功能的軟件程序,包括基本應用軟件及高級應用軟件兩部分。 1)基本應用軟件指的是完成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控( SCADA)應用軟件,完成數(shù)據(jù)采集、報警事件處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、事故追憶等功能。 2)高級應用軟件高級應用軟件指的是在 SCADA平臺上運行的完成高級配電自動化應用功能的軟件,如饋線自動化、網(wǎng)絡拓撲、狀態(tài)估計、潮流分析、負荷預測、調(diào)度員培訓仿真(DTS)等。 五、終端設備介紹 5.1 配變監(jiān)測終端TTU TTU主要安裝在配電變壓器低壓冊,采集配電變壓器低壓冊電流、電壓,并計算有功、無功功率、功率因數(shù)、電量等統(tǒng)計數(shù)據(jù),實現(xiàn)對配電變壓器運行狀況的監(jiān)視,其工作原理如圖: TTU原理圖 目前常用的配變監(jiān)測終端有3種: A.TTU終端:該終端提供電流、電壓接線端子,直接采集配變低壓冊的電流、電壓,通過終端自身程序判斷,達到上述功能。 B.TQU終端:該終端比TTU增加了無功補償功能,其他功能相同。 C.GPRS采集終端:對于配變低壓冊已經(jīng)安裝了電度表的配電變壓器,除安裝上述兩種終端外,還可以考慮安裝GPRS采集終端。該終端通過電表的RS485/232通訊口讀取電表信息,然后通過GPRS方式轉(zhuǎn)發(fā)至主站。 TTU功能 1、監(jiān)測功能交流模擬量:三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率及功率因素等 2、計量統(tǒng)計功能記錄每天各相電壓、電流、零序電流、有功、無功的最高、最低值及其出現(xiàn)時間;自動累計每天電壓上、下限越限時間,計算電壓合格率;累計配變每小時的有功電量、無功電量。數(shù)據(jù)保存1個月,并隨時可查某日電量。分時計量,時間設定以天為周期,一天分為尖、峰、平、谷、低谷五個時段,時段可以自行設定,當月可隨時查閱某一時間電量;保存15分鐘負荷數(shù)據(jù)。包括三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)。數(shù)據(jù)保存1個月,并隨時可查某日數(shù)據(jù) 1.3 告警功能:具有過壓、過流、欠壓、過負荷、低功率因數(shù)、三相不平衡度告警功能。告警限值、告警次數(shù)可以由用戶設定。 1.4 通信功能支持GPRS/CDMA網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊,可實現(xiàn)遠程抄表及其他遠程實時通信;提供IEC60870-104規(guī)約;提供RS232/485、紅外數(shù)據(jù)接口,在GPRS/CDMA不能正常通訊的情況下,可以通過PDA讀取其中數(shù)據(jù); 1.5 管理功能接收主站的系統(tǒng)對時,使各配變終端的時鐘保持一致;裝置具有遠方/就地參數(shù)設置功能; 1.6無功補償功能(通過串口擴展)采用優(yōu)化投切策略,有效防止投切振蕩。投切方式采用循環(huán)投切或編碼投切。物理量可取無功功率或功率因數(shù)。 TTU技術參數(shù) 1 環(huán)境參數(shù)工作溫度:-40~80oC 工作濕度:5~95% 2 電氣參數(shù)電源:220V±20%(AC) 頻率:50Hz 功耗:<15W CT輸入:5A PT輸入:220V 3 技術指標電流測量精度:0.2級電壓測量精度:0.5級電量測量精度:1級 5.2 開閉所終端DTU 安裝在配電網(wǎng)饋線回路的開閉所處,具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測等功能。 A.對于已經(jīng)實現(xiàn)綜合自動化的開閉所(相當于開關站),可 以直接通過總控裝置或通過與調(diào)度SCADA系統(tǒng)接口采集該開閉所的信息。 B.對于饋線已經(jīng)安裝了保護裝置,沒有實現(xiàn)綜合自動化的開閉所,可以考慮安裝該DTU裝置,饋線的保護功能依靠已經(jīng)安裝的保護裝置來實現(xiàn),該裝置負責遙測、遙信采集信息的上傳及遙控命令的執(zhí)行。 C.對于既沒有實現(xiàn)綜合自動化,又沒有安裝保護裝置的開閉所,可以利用該終端采集開閉所內(nèi)各饋線的遙測、遙信信息并轉(zhuǎn)發(fā)至主站,接收主站下發(fā)的遙控命令,并利用該裝置簡單的保護功能實現(xiàn)對各饋線的保護。 DTU外觀圖 DTU背面端子圖 DTU主要功能 遙測功能 可同時采集十二回線共64路輸入模擬量(三相電壓、電流,零序電壓、電流),并計算出有功功率、無功功率、總功率、功率因數(shù)、母線頻率等參數(shù)。遙信功能提供有72路無源開關量接入點,能實時監(jiān)測開關量變化,并生成SOE記錄及時上報主站。遙控輸出功能提供28路遙控輸出,輸出為無源節(jié)點,可以對12回線的操作機構進行控制。 參數(shù)設置能夠遠程、就地設置終端參數(shù)。遠程通訊功能 配有標準RS232通信接口,遠距離通信利用GPRS、光纖和主站連接,終端通信方式靈活,功能強大,能夠通過無線通道升級終端程序。密碼保護功能 參數(shù)操作要求設置密碼。 5.3 饋線監(jiān)測終端FTU 安裝在配電網(wǎng)饋線回路的柱上開關等處,與柱上開關、環(huán)網(wǎng)柜配套使用。該終端采集并上傳線路設備的實時運行參數(shù),接收并執(zhí)行主站下發(fā)的遙控命令。該終端能監(jiān)測并上傳故障信息,這也是實現(xiàn)饋線自動化的基礎。 FTU功能由于被監(jiān)控的設備不同、應用要求不同,F(xiàn)TU功能的要求也不盡相同,實際工程中,要根據(jù)具體應用情況,對這些功能進行取舍。 1.“三遙”功能 FTU首先應具有常規(guī) 的遙測、遙信、遙控功能。除采集正常負荷狀態(tài)下的電壓、電流、有功、無功外,還要能夠測量零序、負序電壓及電流等這些反映系統(tǒng)不平衡程度的電氣量。 2.故障檢測為配合 主站完成饋線自動化及故障管理功能,F(xiàn)TU要能夠檢測故障,上傳故障信息, FTU監(jiān)測的故障信息一般包括故障電流、電壓,故障發(fā)生時間及歷時時間等信息。對于單純從線路故障定位的角度考慮,F(xiàn)TU只需記錄有無故障電流通過即可,不要求精確測量故障電流等數(shù)據(jù)。 .電能質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)在人們對電能質(zhì)量愈來愈關心,電能質(zhì)量監(jiān)測也是配電自動化系統(tǒng)的一個重要功能。在一些場合,要求 FTU具備電能質(zhì)量監(jiān)測功能,采集記錄供電電壓中的諧波、電壓驟降等參數(shù)。 5.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)一般采用主干通道與小區(qū)內(nèi)分支通信網(wǎng)相結合的結構,位于主干節(jié)點上的FTU需要轉(zhuǎn)發(fā)附近其他現(xiàn)場智能裝置的數(shù)據(jù),因此,主干通道節(jié)點上的 FTU要具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。 6.配置與維護 FTU數(shù)量眾多,分散安裝在戶外環(huán)網(wǎng)柜與柱上開關上,設計時要考慮維護及管理的方便性,F(xiàn)代 FTU采用標準化、平臺化設置,可通過控制方式字及定值配置功能,適應不同的運行方式,例如根據(jù)交流信號輸入接線方式設定信號計算方法、整定故障檢測定值等。主站可通過通信網(wǎng)絡下載配置方式字與定值;也可以使用便攜 PC機,通過 FTU的維護通信口,在不影響裝置與主站通信的情況下,就地在線檢查、修改配置與整定值。此外,通過維護口,甚至可以下載應用程序模塊,增加新的功能。對FTU結構及性能的要求為適應戶外柱上開關及環(huán)網(wǎng)柜安裝及運行環(huán)境的需要,對 FTU結構與性能有以下特殊要求: 1) 能適應較惡劣的運行環(huán)境,能在-40~+85℃溫度變化范圍里正常工作。要具有良好的防潮、防雨、防腐蝕措施。它裝在電力線柱上或組合式配電柜內(nèi),要承受高電壓、大電流、雷電等干擾,要有很高的抗干擾能力。 2)FTU一般是安裝在電力線柱上或組合配電柜內(nèi),安裝空間有限,因此,體積要做的盡量小,以便于安裝。 3)FTU一般由電壓互感器(TV)及蓄電池組供電,而 TV與蓄電池組容量有限,因此,F(xiàn)TU功耗要盡量小。 FTU結構 FTU構成框圖如圖 所示,安裝在由耐腐蝕材料(如不銹鋼)制成的防雨、防潮、防塵的機箱內(nèi),包括中心監(jiān)控單元、開關操作控制回路、通信終端、蓄電池以及充電器等幾部分構成。 FTU結構 中心監(jiān)控單元是裝置的核心單元,完成數(shù)據(jù)采集、遙控命令的執(zhí)行以及通信處理等任務。 FTU一般采用交流采樣技術,使用數(shù)字信號處理芯片 DSP,根據(jù)電壓、電流采樣值計算各種電氣量,進行故障檢測與記錄;通過通信終端機與光纖、有線、無線等通信網(wǎng)接口,與上級主站交換數(shù)據(jù)。 FTU一般采用免維護充電蓄電池提供不間斷電源。電網(wǎng)有電時,電壓互感器或傳感器二次側(cè)輸出電壓通過直流單元供電并對蓄電池進行浮充電,電網(wǎng)停電時由蓄電池供電,可持續(xù) 8小時以上。 六、配網(wǎng)新動態(tài)--20KV配電網(wǎng)目前我國的中壓配電網(wǎng)電壓等級基本上為10kV以下的電壓等級,包括3 kV級、6.6 kV級和10 kV級,但隨著經(jīng)濟的發(fā)展,生產(chǎn)、生活電氣化程度的提高,地區(qū)負荷密度也隨之上升,現(xiàn)在的配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸不能滿足安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的用電要求,為了滿足不斷增加的負荷,電力系統(tǒng)的電壓也在不斷地提高,這已經(jīng)成為電力工業(yè)發(fā)展的規(guī)律。世界上一些國家的經(jīng)驗:城市用電增大后,由于原有配電電壓等級不經(jīng)濟等原因,而采用對原有配電網(wǎng)進行升壓改造。20 kV電壓等級在國際上出現(xiàn)其目的是為了提高一次配電電壓,它的作用是取代10 kV,直接向380V供電;同時取消35 kV,直接從110 kV取得電源,從而形成110/20/0.38 kV的供電體系。 20KV配電網(wǎng)的優(yōu)勢增強供電能力 20kV電壓等級與10 kV電壓等級相比,在同等導線截面積及電流密度的條件下,在輸送相同電功率時,20kV有效供電半徑可增加近1倍。如果供電半徑不變,采用相同截面的導線,其輸送功率可增加1倍。降低電網(wǎng)損耗在傳送相同距離和相同功率電能的前提下,20kV電壓等級的線路電流為10 kV的50%,則線路的電能損耗為原先的25%。近幾年我國電網(wǎng)的線損率呈逐年上升趨勢,據(jù)有關部門分析,線損升高主要是10 kV及以下配電網(wǎng)絡的線損的增加。降低建設費用采用20 kV電壓等級,可以減少變電站配電出線回路數(shù)的一半,對負荷密集地區(qū)可以避免由于出線過多帶來的通道路徑困難等問題。在額定電流與短路電流分別相同的情況下,采用20 kV比10 kV可擴大變電站容量1倍,在同一地區(qū)可使設置降壓變電站的數(shù)量減少一半。 20KV配電網(wǎng)有利方面 1、提高供電能力 2、擴大供電半徑 3、減少75%線損 4、總體建設投資和運行費用減少10% 5、電壓損失減少50%,提高供電質(zhì)量 6、少建變電站,少占用地宜采用20KV配電的地區(qū) 1、負荷密度大的新建城區(qū)(如:工業(yè)園區(qū),新建小區(qū)) 2、供電半徑較大的地區(qū)目前合肥選取濱湖新區(qū)作為20KV配電網(wǎng)建設的試點地區(qū) 20KV配電網(wǎng)推行時應注意的地方 1、20kV電壓等級電氣設備和裝置的生產(chǎn)條件和能力,且已有產(chǎn)品供應,一些外資廠家或中外合資廠家也引進了20kV電壓等級的電氣設備和配電裝置,但這些設備的技術條件、絕緣配合、測試標準等均引用國外產(chǎn)品標準,還沒有適應我國具體條件的相關標準。 2、應用20kV電壓等級中壓配電網(wǎng)的一些技術政策問題,在推廣應用20kV電壓等級的過程中,無論是新建20kV中壓配電網(wǎng)或在10kV配電網(wǎng)基礎上改造,一些基礎性的技術政策應認真對待,如 :中性點運行方式,變壓器繞組接線方式 3、設備的絕緣水平 4、架空線路的對地距離、線間距離 5、10KV,20KV配電網(wǎng)并存地區(qū)的線路聯(lián)絡問題 6、現(xiàn)有10KV配電網(wǎng)的升壓改造問題