配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其新技術(shù)

1、2022-5-9配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其新技術(shù)太原電力高等專科學(xué)校 電力工程系 武曉冬2022-5-9主要內(nèi)容 配電網(wǎng)、配電系統(tǒng)自動(dòng)化基本概念 配電網(wǎng)通訊技術(shù) 饋線自動(dòng)化 地理信息系統(tǒng)（GIS）在配電網(wǎng)中的應(yīng)用 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)問題2022-5-9第一章配電網(wǎng)、配電系統(tǒng)自動(dòng)化的基本概念和基本理論2022-5-91.1配電網(wǎng)及其特點(diǎn) 定義：把電力系統(tǒng)中二次降壓變電所低壓側(cè)直接或降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)，成為配電網(wǎng)（Distribution Network） 。 組成 ：由架空線或電纜配電線路、配電所或柱上降壓變壓器直接輸入用戶構(gòu)成。2022-5-9配電網(wǎng)的分類 按電壓等級(jí)分高壓配電網(wǎng)（220kV、1

2、10kV、35kV）中壓配電網(wǎng)（10kV、6kV、3kV）低壓配電網(wǎng)（380V、220V）個(gè)別企業(yè)電壓等級(jí)不同：如電氣化鐵路為55kV，煤礦井下為1140V，其它個(gè)別企業(yè)有660V（600V） 2022-5-9配電網(wǎng)的分類 按所在地域或服務(wù)對(duì)象分：城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng) 按配電線路形式分：架空配電網(wǎng)和電纜配電網(wǎng) 按體系結(jié)構(gòu)分：輻射狀網(wǎng)、樹狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)2022-5-9圖11 輻射狀網(wǎng)圖12 樹狀網(wǎng)圖13 環(huán)狀網(wǎng)2022-5-9配電網(wǎng)的特點(diǎn) 深入城市中心和居民密集點(diǎn)；傳輸功率和距離一般不大（中壓供電半徑，市中心不大于2公里，中心區(qū)外不超過34公里）；供電容量、用戶性質(zhì)、供電質(zhì)量和可靠性要求千差萬別

3、，各有不同；我國(guó)配電網(wǎng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地時(shí)，仍允許供電一段時(shí)間（國(guó)外有些直接拿來不能用，需結(jié)合配電網(wǎng)實(shí)際情況，逐步加以改進(jìn)）。 2022-5-91.2配電網(wǎng)現(xiàn)狀及當(dāng)前存在的主要問題 與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的配電系統(tǒng)發(fā)展起步較晚，發(fā)展水平較低，建設(shè)相對(duì)落后。城市配電網(wǎng)，特別是老城網(wǎng)，已或多或少滯后于城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，成為制約城市發(fā)展的瓶頸。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，電力設(shè)備數(shù)量多但性能落后、免維護(hù)水平低且不適合自動(dòng)化要求等，導(dǎo)致停電事故頻繁發(fā)生，可靠性較低，嚴(yán)重影響了人民的生活水平和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展 2022-5-9各國(guó)發(fā)電、輸電、配電投資比例 發(fā)達(dá)國(guó)家：電網(wǎng)（包括輸電與配電）投資大于電源

4、投資，配電網(wǎng)投資又明顯大于輸電網(wǎng)投資 我國(guó)：電網(wǎng)投資不到電源投資的一半，且配電網(wǎng)投資又小于輸電網(wǎng)投資。 國(guó)別 發(fā)電投資：輸電投資：配電投資 美國(guó) 1：0.43：0.70 英國(guó) 1：0.45：0.78 中國(guó) 1：0.23：0.12 2022-5-9當(dāng)前配電網(wǎng)存在的問題 中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱 城市中壓配電網(wǎng)發(fā)展處于一種無序狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)極不合理，突出表現(xiàn)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，主次網(wǎng)架不清晰，多分段多互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)未形成。 近年來，配電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，給城鄉(xiāng)配電網(wǎng)帶來了很大的壓力，相當(dāng)多的一些設(shè)備因?yàn)檫^負(fù)荷而發(fā)生故障，用戶電壓不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)損耗過大，故障發(fā)生頻繁等問題。 2022-5-9當(dāng)前配電網(wǎng)存在的

5、問題 城市配電網(wǎng)技術(shù)落后，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化水平低 我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)水平普遍較低，雖然近年來也引進(jìn)和開發(fā)了一些新的技術(shù)，同國(guó)外相比差距仍很大。配電網(wǎng)設(shè)備落后陳舊，安全性差，能耗大，故障頻繁。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化水平低，在城市電網(wǎng)中，中壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化是一塊空白。 2022-5-9當(dāng)前配電網(wǎng)存在的問題 線路損耗率較高，電壓合格率普遍較低 目前，配電網(wǎng)普遍存在線損較高的問題。我國(guó)輸配電線路的線路損耗率在10%以上，農(nóng)村電網(wǎng)的線損率高達(dá)20%以上。同時(shí)，電壓合格率也普遍較低。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)10kV(6kV)的配電網(wǎng)功率因數(shù)在0.650.8，低壓農(nóng)網(wǎng)在0.60.7，這些主要與城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、原建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低以及負(fù)

6、荷發(fā)展的特點(diǎn)有關(guān)。早期建設(shè)的配網(wǎng)線路已經(jīng)不適合當(dāng)前的城市發(fā)展需要和電力體制改革的要求。2022-5-9當(dāng)前配電網(wǎng)存在的問題 電網(wǎng)供電可靠性低，電網(wǎng)規(guī)劃不科學(xué) 據(jù)2000年對(duì)我國(guó)286座城市統(tǒng)計(jì)，中壓配電網(wǎng)的平均供電可靠性為99.887。而1998年，英國(guó)的供電可靠性己達(dá)99.988，美國(guó)達(dá)99.984，法國(guó)達(dá)99.991，日本東京電力公司達(dá)99. 999。我國(guó)的配電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，主要是由規(guī)劃人員依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和局部計(jì)算來進(jìn)行，在有限的條件下解決負(fù)荷增加、線路過載、電壓偏低等不斷出現(xiàn)的新問題。對(duì)于規(guī)模日益擴(kuò)大的配電網(wǎng)，這種規(guī)劃方法將越來越難以進(jìn)行配電網(wǎng)的合理建設(shè)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2022-5-9配電網(wǎng)優(yōu)

7、化的意義 降低配電網(wǎng)線損，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性 長(zhǎng)期以來，電力部門不斷的降低電力系統(tǒng)的能耗和線損，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠性。西方主要工業(yè)國(guó)家的線損率大致在58，我國(guó)為10，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有差距。35110kV配網(wǎng)線損是地區(qū)線損的重要組成部分，1995年全國(guó)城網(wǎng)110kV以下配網(wǎng)線損占總線損的60，可見降低配網(wǎng)線損是降損工作的關(guān)鍵問題之一，在正常運(yùn)行時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改善電網(wǎng)運(yùn)行方式從而達(dá)到降低配網(wǎng)網(wǎng)損的目的。 2022-5-9配電網(wǎng)優(yōu)化的意義 均衡負(fù)荷，消除過載，提高供電電壓質(zhì)量 在配網(wǎng)中，每條饋線均有不同類型的負(fù)荷如：商業(yè)類、民用類和工業(yè)類。由于不同類型負(fù)荷的日負(fù)荷曲線是不同的，在變電站的變壓

8、器及每條饋線上峰值負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間是不同的，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，可以將負(fù)荷從重負(fù)載或是過負(fù)載饋線（或變壓器）轉(zhuǎn)移到輕負(fù)載（或變壓器）上，這種轉(zhuǎn)移不僅調(diào)節(jié)了運(yùn)行饋線的負(fù)荷水平，消除饋線過載，還能改善電壓質(zhì)量，同時(shí)也可以有效地減小整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)損。 2022-5-9配電網(wǎng)優(yōu)化的意義 提高供電可靠性 在配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以打開配電系統(tǒng)中的某些分段開關(guān)隔離故障，同時(shí)合上某些聯(lián)絡(luò)開關(guān)把故障線路上的部分或全部負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其它線路上去，從而起到快速隔離故障和恢復(fù)供電的目的。 此外，從我國(guó)配電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)來看，配電網(wǎng)仍需要大量建設(shè)，隨著我國(guó)1000kV電壓等級(jí)線路的建設(shè)，220kV電網(wǎng)將由主干網(wǎng)變?yōu)榕潆娋W(wǎng)，這些都為配

9、電網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。2022-5-9配電網(wǎng)優(yōu)化的意義 我國(guó)的配電網(wǎng)的運(yùn)行中存在的突出問題表現(xiàn)為資金投入不足，網(wǎng)損較高和可靠性較低，而配電網(wǎng)優(yōu)化能夠解決我國(guó)配電網(wǎng)現(xiàn)存的問題。但是，這三者之間存在著一定的抵制關(guān)系，要想降低網(wǎng)絡(luò)損耗和提高供電可靠性，就勢(shì)必會(huì)增加資金投入，但過多的資金投入會(huì)給供電企業(yè)造成投資壓力。所以需在資金投入，網(wǎng)絡(luò)損耗和可靠性這三者之間尋求一條最優(yōu)途徑，以滿足配電網(wǎng)改造的實(shí)際要求。 2022-5-91.2配電系統(tǒng)自動(dòng)化的概念 “配電系統(tǒng)自動(dòng)化”這一術(shù)語是20世紀(jì)90年代由美國(guó)提出，但迄今為止，對(duì)配電自動(dòng)化及其相關(guān)的一系列技術(shù)，國(guó)際上尚無同一的定義和規(guī)范。 配電系統(tǒng)自動(dòng)化：

10、是利用現(xiàn)代電子、計(jì)算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。不僅是定義，還給出了配電系統(tǒng)自動(dòng)戶的內(nèi)容及功能。 2022-5-9 配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（Distribution Management System，DMS）：把從變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 2022-5-9DMS和EMS的關(guān)系 發(fā)電廠輸電線高壓變電站配電網(wǎng)用戶EMSDMSAGC調(diào)度自動(dòng)化配電SCADA需方管理圖14 EMS和DMS在電力系統(tǒng)中的

11、關(guān)系2022-5-9配電自動(dòng)化的內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化 DMS 工作管理系統(tǒng) 調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng) 10kV開閉所、變電站自動(dòng)化 配電SCADA系統(tǒng)（進(jìn)線監(jiān)視） 饋線自動(dòng)化 配電自動(dòng)化 變壓器巡檢和無功補(bǔ)償 地理信息系統(tǒng) 需方管理 負(fù)荷監(jiān)控與管理 遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化2022-5-91.4配電系統(tǒng)自動(dòng)化的意義和目的 意義： 在正常運(yùn)行方式下，通過監(jiān)視配電網(wǎng)運(yùn)行工況，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式；當(dāng)發(fā)生故障或異常時(shí)，迅速查出故障區(qū)段及異常情況，快速隔離非故障區(qū)域用戶的供電、縮短對(duì)用戶的停電時(shí)間，減少停電次數(shù)。根據(jù)配電電壓合理控制無功負(fù)荷和電壓水平，改善供電質(zhì)量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的。合理控制用電負(fù)荷，從而提高設(shè)備利

12、用率。自動(dòng)抄表，保證抄表計(jì)費(fèi)的及時(shí)和準(zhǔn)確。（提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，并可為用戶提供自動(dòng)化的用電信息服務(wù)等） 2022-5-9配電系統(tǒng)自動(dòng)化的目的 提高電網(wǎng)供電的可靠性最根本和最首要的目的提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和降低線損。提高用戶滿意程度最終目標(biāo)提高供電部門的勞動(dòng)生產(chǎn)率2022-5-91.5配電自動(dòng)化的基本功能 配電網(wǎng)運(yùn)行和管理功能 安全監(jiān)護(hù) 、控制功能 、保護(hù)功能 、故障診斷分析與恢復(fù)供電 、運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)及報(bào)告 運(yùn)行計(jì)劃模擬和優(yōu)化功能 配電網(wǎng)運(yùn)行模擬 、倒閘操作計(jì)劃的編寫 、入網(wǎng)關(guān)口電量的計(jì)劃和優(yōu)化優(yōu)化潮流 運(yùn)行分析和維護(hù)管理功能 對(duì)配電網(wǎng)故障和供電質(zhì)量反饋的信息進(jìn)行分析，以及根據(jù)設(shè)備狀

13、況進(jìn)行維修計(jì)劃的編寫。 用戶負(fù)荷監(jiān)控和故障報(bào)修功能 用戶端負(fù)荷和電能質(zhì)量的遙測(cè) 、用戶端負(fù)荷和表計(jì)的控制DSM 、用戶故障報(bào)修處理系統(tǒng) 2022-5-91.6配電自動(dòng)化的發(fā)展及現(xiàn)狀 第一階段：主要特征：基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合主要功能：故障隔離和向健全區(qū)護(hù)恢復(fù)供電主要設(shè)備：重合器、分段器其自動(dòng)化水平較低，其具體表現(xiàn)為： 僅在故障時(shí)起作用，正常運(yùn)行時(shí)不能起監(jiān)控作用，因而不能優(yōu)化運(yùn)行方式。 調(diào)整運(yùn)行方式后，需要到現(xiàn)場(chǎng)修改定值。 通過自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離和恢復(fù)健全區(qū)域供電時(shí)，無法采用安全和最佳措施。 故障隔離時(shí)需要經(jīng)過多次重合，對(duì)設(shè)備的沖擊大等。2022-5-9配電自動(dòng)化的發(fā)展第二階

14、段 主要特征：基于FTU和通信網(wǎng)絡(luò)主要功能：遠(yuǎn)方監(jiān)控主要設(shè)備：FTU、通信網(wǎng)絡(luò)、配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 其具體表現(xiàn)為： 在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，也能起到監(jiān)視運(yùn)行狀況和遙控改變運(yùn)行方式的作用。 故障時(shí)，能及時(shí)察覺，并有調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和恢復(fù)健全區(qū)域供電。2022-5-9配電自動(dòng)化的發(fā)展第三階段主要特征：在第二階段的基礎(chǔ)上，增加了閉環(huán)自動(dòng)控制功能，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成故障處理等。主要功能：配電管理系統(tǒng)和人工智能 主要設(shè)備：FTU、通信網(wǎng)絡(luò)、配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用軟機(jī)2022-5-9實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的難點(diǎn)分析 測(cè)控對(duì)象多（進(jìn)線變電站、10kV開閉所、小區(qū)變電所、配電所、分段開關(guān)、串連電容器、用

15、戶電表和重要負(fù)荷） 計(jì)算機(jī)要求高（軟、硬件）；站端設(shè)備的可靠性、可維護(hù)性要高；每臺(tái)設(shè)備的成本要低站端設(shè)備大多在戶外（工作環(huán)境惡劣 2575，濕度95；需采用工業(yè)級(jí)芯片；防雨、散熱、防雷等）通信系統(tǒng)建設(shè)復(fù)雜（沒有統(tǒng)一通信手段、通信規(guī)約能單獨(dú)滿足）控制電源和工作電源提取困難目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀，為實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，必須把對(duì)傳統(tǒng)配網(wǎng)的改造納入工程中，增加了實(shí)現(xiàn)困難。2022-5-9第二章 配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng) 配電自動(dòng)化系統(tǒng)需要借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準(zhǔn)確的傳送到為數(shù)眾多的遠(yuǎn)方終端，并且將反映遠(yuǎn)方設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。2022-5-9配電自動(dòng)化通信系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸方

16、式 （按信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間 ） 單工通信信息只能由A站向B站發(fā)送 半雙工通信可以切換方向的單工方式 全雙工通信可同時(shí)進(jìn)行雙方向的信息發(fā)送發(fā)送設(shè)備接受設(shè)備AB數(shù)據(jù)流（a）單工通信發(fā)送設(shè)備接受設(shè)備AB數(shù)據(jù)流（b）半雙工通信發(fā)送設(shè)備接受設(shè)備發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備AB數(shù)據(jù)流（c）全雙工通信接受設(shè)備接受設(shè)備2022-5-9配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的組成及作用 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 ：采集電網(wǎng)中的一些信息，如各種電氣量、開關(guān)量等，并把這些信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)以便于傳輸。RTU、TTU、FTU 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 ：將數(shù)據(jù)終端設(shè)備送來的基帶數(shù)字信號(hào)變成適用于遠(yuǎn)距離傳送的數(shù)字載波信號(hào)，Modem）、復(fù)接分接器、光端機(jī) 數(shù)據(jù)傳輸通道 ：

17、完成信號(hào)的傳輸任務(wù)，是信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送的載體 DCE和DTE之間的接口：RS232、RS485 數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備DCE數(shù)據(jù)傳輸通道數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備DCE數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTERTURS232RS232SCADA2022-5-9配電系統(tǒng)自動(dòng)戶的通信方式及特點(diǎn) 2022-5-91、光纖通信一種玻璃絲，主要材料為二氧化硅 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 傳輸頻帶很寬，通信容量大（最大可在140MB以上） 傳輸衰耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸（最長(zhǎng)為1000km以上） 體積小，總量輕，可繞性強(qiáng)，敷設(shè)方便 輸入與輸出間電隔離，不怕電磁干擾 保密性好，無漏信號(hào)和串音干擾 抗腐蝕，抗酸堿，可直埋地下 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 強(qiáng)度低，不如金屬線

18、 連接困難 分路和耦合不方便 彎曲半徑不宜太小2022-5-9光纖通信的組成 中繼器：將經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸后被衰減和畸變的光信號(hào)放大、整形和再生成一定強(qiáng)度后，繼續(xù)送向遠(yuǎn)方。電端機(jī)光端機(jī)中繼器光端機(jī)電端機(jī)發(fā)送接受2022-5-92、載波通信 利用某一載波頻率經(jīng)非通信線路傳輸信息的通信方式 結(jié)合濾波器配電線路載波機(jī)配電線路載波機(jī)結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器結(jié)合濾波器阻波器配電線載波機(jī)配電線載波機(jī)饋線RTU（FTU）饋線RTU（FTU）配電自動(dòng)化調(diào)度中心高速數(shù)據(jù)通道耦合電容饋線分段開關(guān)主變電站阻波器：防止區(qū)內(nèi)信號(hào)泄漏，同時(shí)也避免區(qū)外信號(hào)及噪聲進(jìn)入本區(qū)段。對(duì)于配電網(wǎng)線路，由于線路多臺(tái)配電變壓器以及線路由

19、于柱上開關(guān)的斷點(diǎn)，還有配電線路本身存在的高噪聲，阻抗變化大，衰耗大等因素，使載波通信在配電線路中的使用得到了較大影響。2022-5-93、專線 采用一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式 “掛燈籠”方式，專線一般采用雙絞線或音頻電纜，架設(shè)在現(xiàn)有電線桿上或敷設(shè)在電纜溝、地溝中。 監(jiān)控中心開關(guān)設(shè)備開關(guān)設(shè)備2022-5-94、電信本地網(wǎng) 利用電信通信網(wǎng)（市內(nèi)電話網(wǎng)）組成配電網(wǎng)通信系統(tǒng)，特點(diǎn)是不需要投資建設(shè)專用通信網(wǎng)，開通費(fèi)低，但運(yùn)行費(fèi)用高。 2022-5-95、無線通信 調(diào)幅廣播（AM）：用于地形復(fù)雜的區(qū)域甚高頻無線電（VHF）：30300MHz超高頻無線電（UHF）：3001000MHz 800MHz，易失真和陰影

20、微波通信 1GHz以上 建設(shè)一套微波通信系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，不宜普遍應(yīng)用。衛(wèi)星通信：GPS對(duì)時(shí) 2022-5-9通訊規(guī)約 指在計(jì)算機(jī)上的軟機(jī)通信，即計(jì)算機(jī)內(nèi)部連接的通信規(guī)約問題 通信規(guī)約（Protocol）：是調(diào)度端和執(zhí)行端通信時(shí)共同使用的人工語言的語法規(guī)則及應(yīng)答關(guān)系2022-5-91.應(yīng)答式規(guī)約 又稱為polling規(guī)約，它以主站為主，依次向各RTU發(fā)出查詢命令，各RTU依查詢命令進(jìn)行問答。 特點(diǎn)： 一是RTU有問必答，當(dāng)RTU收到主機(jī)查詢命令后，必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)答，否則視為本次通信失??； 二是RTU不問不答，當(dāng)RTU未收到主機(jī)查詢命令時(shí)，絕對(duì)不允許主動(dòng)上報(bào)信息。 2022-5-9循環(huán)

21、式規(guī)約CDT（Cyclic Data Transission） RTU自發(fā)的不斷循環(huán)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)傳輸以現(xiàn)場(chǎng)端為主，主站被動(dòng)接受； 數(shù)據(jù)格式在發(fā)送端與接受端事先約定好，按時(shí)間順序首先發(fā)送起始同步字，然后依次發(fā)送控制字和信號(hào)字，周而復(fù)始，連續(xù)循環(huán)發(fā)送。 重要數(shù)據(jù)發(fā)送周期短，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，一般數(shù)據(jù)發(fā)送周期長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性差2022-5-9第三章 饋線自動(dòng)化 FA：Feeder Automation2022-5-9饋線自動(dòng)化的作用 正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)線路狀態(tài)，如：I，U、開關(guān)狀態(tài)及進(jìn)行相關(guān)操作；當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)確確定故障所在線路，跳開故障線路開關(guān)，使故障線路被隔離，并恢復(fù)非故障線路的供電；通過網(wǎng)

22、絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制和降低網(wǎng)絡(luò)損耗。 2022-5-9饋線自動(dòng)化的基本功能 數(shù)據(jù)采集： 站內(nèi)饋線開關(guān)站內(nèi)RTU完成；線路上各環(huán)網(wǎng)開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、柱上開關(guān)等等 狀態(tài)監(jiān)視與故障處理：正常狀態(tài)的監(jiān)控：U、I、P、Q、，諧波電壓、電流。一般只配置在線路開關(guān)、電容器、調(diào)壓器、配電變壓器上。 故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要用于快速查找故障點(diǎn)。 無功控制功能：對(duì)安裝在線路上的無功補(bǔ)償電容器組的自動(dòng)投切，以改善配網(wǎng)的。 控制操作功能：正常運(yùn)行過程中投、切饋線開關(guān)，并能帶負(fù)荷遙控投、切饋線環(huán)網(wǎng)開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)，以及遙控調(diào)整變壓器的分接頭裝置；故障時(shí)，通過指控開關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)隔離故障區(qū)域，恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)域的供電。 事故告警功能 報(bào)表

23、功能 對(duì)時(shí)功能2022-5-9實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn) 減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。“手拉手”提高供電質(zhì)量變壓器輸出電壓和投切無功補(bǔ)償電容器節(jié)省總體投資改變了原有的雙電源或多電源供電方式減少電網(wǎng)運(yùn)行與檢測(cè)費(fèi)用能及時(shí)確定線路故障點(diǎn)及原因，縮短故障恢復(fù)時(shí)間，節(jié)省修復(fù)費(fèi)用2022-5-9饋線自動(dòng)化的模式 簡(jiǎn)易模式裝設(shè)故障指示器，尋找人員需到現(xiàn)場(chǎng)查看并判斷故障區(qū)段基于重合器模式基于FTU模式2022-5-93.1基于重合器的饋線自動(dòng)化 重合器（Reclose）：具有多次重合功能和自具功能的斷路器，能夠檢測(cè)故障電流，并能在給定時(shí)間的遮斷故障電流，并進(jìn)行給定次數(shù)重合的控制裝置。 特點(diǎn) :重合功能 ：重合-多

24、次34次，若永久性故障，則閉鎖；斷路器-一次 自具功能：自帶控制和操作電源（如鋰電池） ；其操作不受外界繼電器控制，而由微處理器控制 2022-5-9自動(dòng)重合器的主要技術(shù)參數(shù) 額定電流 額定電壓 最小脫扣電流被保護(hù)線路出現(xiàn)最小的故障電流 時(shí)間電流（tI）特性：通常由一條快速（瞬時(shí)）動(dòng)作特性曲線和多條慢性（即延時(shí)）特性曲線組成，均具有反時(shí)限特性 。重合器的第一次操作一般情況下都按快速動(dòng)作曲線整定，目的在于消除瞬時(shí)性故障；當(dāng)按慢速動(dòng)作曲線操作時(shí)，分閘時(shí)延時(shí)較長(zhǎng)，以便與線路上其它保護(hù)設(shè)備（熔斷器）相配合。“快”按快速動(dòng)作時(shí)間電流特性跳閘“慢”按某一條慢速動(dòng)作特性跳閘若發(fā)生線路永久故障時(shí)，當(dāng)分合閘順序

25、完成后，如果重合失敗，則重合器將閉鎖在分閘狀態(tài)，需要手動(dòng)復(fù)位才能解除；若發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，循環(huán)動(dòng)作中無論哪一次重合成功，則終止后續(xù)的分、合動(dòng)作，經(jīng)一定的延時(shí)后又恢復(fù)到預(yù)先整定的狀態(tài)。 2022-5-9分段器 線路自動(dòng)分段器（Automatic Line Sectionalizer）簡(jiǎn)稱分段器，是一種與電源側(cè)前級(jí)開關(guān)設(shè)備相配合，在無電壓或電流的情況下自動(dòng)分閘的開關(guān)設(shè)備。 其作用：隔離永久性故障。 位置：串聯(lián)于重合器或斷路器的負(fù)荷側(cè) 當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，電源側(cè)保護(hù)裝置切除故障線路，分段器的計(jì)數(shù)裝置進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)先整定的動(dòng)作次數(shù)之后，在重合器跳開故障線路的瞬間，分段器自動(dòng)斷開，使故障線路與系統(tǒng)絕緣開

26、來。若未達(dá)到預(yù)先整定的次數(shù)，重合器再次重合，分段器不分段，如此可恢復(fù)線路的供電。 2022-5-9分段器種類按介質(zhì)分：、真空、少油、空氣按控制功能分：電子控制、液壓控制按識(shí)別故障原理不同：過流脈沖計(jì)數(shù)型、“電壓時(shí)間”型2022-5-9分段器與重合器的區(qū)別 分段器沒有短路開斷能力，也沒有tI特性，只根據(jù)“記憶”的過電流脈動(dòng)次數(shù)動(dòng)作（或“感覺”到的“電壓時(shí)間”狀態(tài)動(dòng)作） 分段器只需承受短路電流；重合器還需能關(guān)合短路電流2022-5-9過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器 tttI主干線中電流狀態(tài)重合閘工作裝態(tài)分段器工作裝態(tài)負(fù)荷故障分閘（1）（2）（1） （2）分段器分閘并閉鎖重合器（斷路器）QF分段器分段器故障點(diǎn)

27、主干分支分支發(fā)生永久性故障時(shí)tttI主干線中電流狀態(tài)重合閘工作裝態(tài)分段器工作裝態(tài)負(fù)荷故障分閘（1）（1）記憶消失發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)重合器為“一快二慢” 分段器為2次計(jì)數(shù)的分段器 在永久性故障情況下，分段器達(dá)到整定計(jì)數(shù)次數(shù)后，自動(dòng)分閘將分支線隔離 2022-5-9電壓時(shí)間型重合式分段器 工作原理：憑借加壓、失壓的時(shí)間長(zhǎng)短來控制其動(dòng)作，失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖 參數(shù)： X時(shí)限（延時(shí)合閘時(shí)限）：（10s）指從分段器電源側(cè)加電壓至該分段器合閘的時(shí)間 Y時(shí)限（延時(shí)分閘時(shí)限）：（5s）故障檢測(cè)時(shí)間，若分段器合閘后在未超過該時(shí)限的時(shí)間內(nèi)又失壓，則該分段器分閘并被閉鎖在分閘狀態(tài)，待下一次再得電時(shí)也不再自動(dòng)重

28、合。 Z時(shí)限（閉鎖合閘時(shí)限）：（0.5s）為分段器從失壓到自動(dòng)跳閘之間得短暫延時(shí) 為了使分段器可靠工作，設(shè)重合器得保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為t，則必須滿足t+Zy0時(shí)，在系統(tǒng)母線上將得到來自發(fā)電機(jī)的無功，反之發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)吸收無功，進(jìn)相運(yùn)行。若E降低時(shí)，系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定極限降低，對(duì)電網(wǎng)不利，因此限值發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行或高功率因數(shù)運(yùn)行。2022-5-92、電壓偏差對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響（2）對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響我國(guó)2001年新發(fā)布的DL7552001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則中將電壓穩(wěn)定定義為：電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動(dòng)后，系統(tǒng)電壓能保持或恢復(fù)到容許的范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰的能力。IEEE電壓穩(wěn)定小組1990年的報(bào)告認(rèn)為：如果電力系統(tǒng)能夠維持電壓以確保負(fù)荷增大時(shí)，負(fù)荷消耗的功率隨著增大，就稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的；反之是電壓不穩(wěn)定的。2022-5-9 所謂電壓崩潰，是指由于電壓不穩(wěn)定所導(dǎo)致的系統(tǒng)內(nèi)大面積、大幅度的電壓下降的過程。（其衰落時(shí)可能幾秒，也可能長(zhǎng)達(dá)1020min） 電壓安全性：不僅是指