第八章配電網(wǎng)自動化

配電網(wǎng)自動化傳統(tǒng)變電站的問題一、安全、穩(wěn)定性不夠二、難以保證供電質(zhì)量三、占地面積大四、無法滿足快速計算、實時控制的要求五、維護工作量大變電站自動化基本含義變電站自動化定義：變電站自動化是將變電站的二次設備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、通信技術、信號處理技術，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護、并與上級調(diào)度通信的綜合性自動化功能。page42023/5/10集中式變電站自動化系統(tǒng)典型配置變電站綜合自動化的特點1、功能綜合化。2、結構分布、分層化。3、測量顯示數(shù)字化。4、操作監(jiān)視屏幕化。5、通信網(wǎng)絡化、光纖化。6、運行管理智能化。變電站自動化的優(yōu)越性（1）信息共享，簡化系統(tǒng)，減少電纜；（2）提高自動化水平；（3）及時掌握電網(wǎng)運行狀況；（4）提高變電站的可控性；（5）采用無人值班變電站，提高生產(chǎn)率；（6）提高可靠性和經(jīng)濟性；

變電站綜合自動化與無人值班無人值班是管理模式，綜合自動化是技術水平常規(guī)保護和常規(guī)控制的時代。兩遙功能。四遙功能，無人值班初級階段。綜合自動化—真正意義的無人值班變電站自動化技術的發(fā)展ABB公司：SCS100、SCS200系統(tǒng)西門子公司：LSA678系統(tǒng)南瑞繼保公司：RCS-9000系統(tǒng)四方公司：CSC2000系統(tǒng)國電南自公司：PS6000系統(tǒng)許繼公司：CBZ8000系統(tǒng)page92023/5/10變電站自動化的發(fā)展過程2、微機化的智能元件階段3、綜合自動化階段4、同步相量測量系統(tǒng)監(jiān)測及事故記錄狀態(tài)估計參數(shù)辯識自適應保護各類廣域穩(wěn)控系統(tǒng)1、分立元件階段page102023/5/10變電站自動化的設計原則和要求2、凡可以在間隔層就地完成的功能如保護、備用電源自投、電壓控制等就地完成。4、微機保護的軟硬件與監(jiān)控系統(tǒng)既相對獨立，又相互協(xié)調(diào)。要積極而慎重地推行保護、測量、控制一體化設計，確保保護功能的相對獨立性和動作可靠性。3、應能全面替代常規(guī)二次設備。5、微機保護應有通信功能6、應能滿足無人值班的要求，設計時應考慮遠方與就地控制操作并存的模式。9、系統(tǒng)的標準化和開放性能要好,可擴展性好。7、有可靠的通信網(wǎng)絡和通信協(xié)議。8、有良好的抗干擾能力,設備運行可靠性高。10、變電站自動化系統(tǒng)設計中應優(yōu)先采用交流采樣技術。取消光字牌屏和中央信號屏，簡化控制屏，使任一信息做到一次采集、多次使用。11、在選擇通信介質(zhì)時可優(yōu)先采用光纖通信方式。1、應滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。page112023/5/10變電站自動化的基本內(nèi)容電氣量的采集和電氣設備(如斷路器)的狀態(tài)監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。實現(xiàn)變電站正常運行的監(jiān)視和操作，保證變電站正常運行和安全。發(fā)生事故時，由繼電保護、安全自動裝置和故障錄波器等完成瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制，迅速切除故障設備和完成事故后的恢復操作。

高壓電氣設備本身的在線檢測信息變電站自動化的內(nèi)容變電站自動化的基本功能監(jiān)控子系統(tǒng)功能微機保護子系統(tǒng)功能電壓、無功控制子系統(tǒng)功能自動裝置子系統(tǒng)功能遠動及通信子系統(tǒng)功能變電站自動化的基本功能輸電線路保護電力變壓器保護母線保護電容器保護自動重合閘繼電保護構成1、微機保護的功能變電站自動化的基本功能通信功能對時功能存儲各種保護整定值功能故障自診斷、自閉鎖和自恢復功能微機保護的要求變電站自動化的基本功能實時數(shù)據(jù)采集與處理：模擬量采集狀態(tài)量的采集脈沖量的采集數(shù)字量采集運行監(jiān)視功能：變電站的運行工況和設備狀態(tài)進行自動監(jiān)視，即對變電站各種狀態(tài)量變位情況的監(jiān)視和模擬量的數(shù)值監(jiān)視

2、監(jiān)視控制的功能變電站自動化的基本功能事故順序記錄與事故追憶功能控制與安全操作閉鎖功能諧波的分析和監(jiān)視功能2、監(jiān)視控制的功能故障測距與錄波功能變電站自動化的基本功能自動低頻減載備用電源自投控制（BZT）小電流接地選線3、自動控制裝置功能變電站自動化的基本功能4、電壓無功綜合控制功能

維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。各級供電母線電壓的運行波動范圍（以額定電壓為基準）保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡在電壓合格的條件下實現(xiàn)使電能損耗最小page192023/5/10電壓和無功控制裝置調(diào)控目標

維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。各級供電母線電壓的運行波動范圍（以額定電壓為基準）500(330)kv變電站的220kv母線，正常時0％～＋10％，事故時－5％～＋10％配電網(wǎng)10kv母線，10.0～10.7kv200kv變電站110kv母線，正常時－3％～＋7％，事故時±10％保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡。在電壓合格的條件下實現(xiàn)使電能損耗最小變電站自動化的基本功能變電站內(nèi)部的現(xiàn)場級通信變電站與上級調(diào)度的通信5、遠動及數(shù)據(jù)通信功能變電站自動化的基本功能變電站內(nèi)部的現(xiàn)場級通信（一）232、485串口通信（二）現(xiàn)場總線通信（1）LonWorks總線（2）CAN總線（三）以太網(wǎng)通信page222023/5/10變電站自動化的結構形式集中式變電站自動化系統(tǒng)2023/5/10變電站自動化的結構形式分層分布式結構集中組屏page242023/5/10

間隔層按高壓間隔劃分，以每個電網(wǎng)元件為對象，集測量、控制、保護于一體，設計在同一個機箱中，將這種模塊單元安裝在一次主設備的開關柜中。各模塊單元與監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡聯(lián)系。高壓線路保護，變壓器保護，自動裝置（備自投、電壓無功控制，低頻減載）仍可安裝在中央控制室內(nèi)。間隔層＋變電站層page252023/5/10變電站自動化的結構形式分散分布式與集中相結合page262023/5/10分散分布式與集中相結合特點(1)10-35kV饋線保護采用分散式結構,就地安裝,節(jié)約控制電纜,通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)與保護管理機通信(2)高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏，保護屏安裝在控制室或保護室中，同樣通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)與保護管理機通信。使這些重要的保護裝置處于比較好的工作環(huán)境，有利于提高可靠性。(3)其他自動裝置，備用電源自投和電壓、無功自動控制裝置采用集中組屏安裝于控制室或保護室內(nèi)。(4)電能量計量系統(tǒng)單獨組網(wǎng)，這主要是考慮專業(yè)分工。一、配電網(wǎng)自動化通常把利用現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機及網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)對配電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的綜合自動化系統(tǒng)，稱為“配電管理系統(tǒng)”（DistributionManagementSystem，簡稱DMS）。DMS是和電網(wǎng)調(diào)度自動化的能量管理系統(tǒng)（EMS）處于同一層次。二者不同之處在于EMS涉及發(fā)、輸電系統(tǒng)，DMS是配電管理系統(tǒng)。一、配電網(wǎng)自動化配電管理系統(tǒng)的主要功能1、配電網(wǎng)的SCADA功能——通過監(jiān)測裝置來收集配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理以及對配電網(wǎng)進行監(jiān)視和控制。RTUTTUFTU一次集結區(qū)域站二次集結區(qū)域站一、配電網(wǎng)自動化配電管理系統(tǒng)的主要功能2、配電變電站自動化——對配電所實施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制，與控制中心和調(diào)度自動化系統(tǒng)（SCADA）通信。3、饋線自動化——在正常情況下，實時監(jiān)視饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)和饋線電流、電壓，實現(xiàn)線路開關的遠方或就地分、合閘操作。在故障情況下，獲得故障記錄，自動判斷和隔離饋線故障區(qū)段，迅速對非故障區(qū)域恢復供電。4、用戶自動化——包括負荷管理和用電管理。負荷管理是根據(jù)需要控制用戶負荷，幫助控制中心操作員制負荷控制策略和計劃。用戶管理包括自動計量計費系統(tǒng)。一、配電網(wǎng)自動化配電管理系統(tǒng)的主要功能5、配電網(wǎng)高級應用軟件——主要是對配電網(wǎng)絡進行分析和計算，包括：負荷預測、網(wǎng)絡拓撲分析、狀態(tài)估計、潮流計算、線損計算分析、電壓/無功優(yōu)化等。在配電網(wǎng)中不涉及系統(tǒng)穩(wěn)定和調(diào)頻等大系統(tǒng)問題。6、配電網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)——運行管理工作與地理位置有關，引入地理信息系統(tǒng)，可以更加直觀地進行運行管理。

功能包括：