高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)

高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)22024/3/282.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)32024/3/28地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接入所轄的35kV及以上的高壓變電所的信息，監(jiān)控范圍包括220kV變電所在內(nèi)的整個(gè)高壓配電網(wǎng)。區(qū)級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（又稱配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)），負(fù)責(zé)中低壓配電網(wǎng)的監(jiān)控。2.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)2024/3/284

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)都是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng)，分別稱為地調(diào)SCADA系統(tǒng)與配調(diào)SCADA系統(tǒng)。由于地調(diào)還負(fù)責(zé)本地區(qū)分布式發(fā)電廠的調(diào)度管理，在SCADA功能基礎(chǔ)上，地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)還具有自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）、負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)安全分析等高級(jí)應(yīng)用功能，因此，又將地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)稱為能量管理系統(tǒng)。2024/3/285我國(guó)DAS的模式有兩種：一種是每一個(gè)區(qū)建設(shè)一套DAS，優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)規(guī)模小，容易建設(shè)，易于管理；不足之處是一個(gè)供電企業(yè)內(nèi)要建設(shè)多套系統(tǒng)，投資大，不利于管理。另外一種是建設(shè)一套DAS，負(fù)責(zé)本地區(qū)整個(gè)中、低壓配電網(wǎng)的監(jiān)控，在各個(gè)區(qū)調(diào)設(shè)置遠(yuǎn)程用戶終端，供值班人員及時(shí)了解本區(qū)配電網(wǎng)運(yùn)行狀況，獲取調(diào)度管理信息。這種模式需要的管理人員少，節(jié)約投資，有利于信息共享。隨著配電自動(dòng)化技術(shù)的成熟以及管理水平的提高，地級(jí)及以上城市供電企業(yè)可優(yōu)先考慮建設(shè)統(tǒng)一管理的DAS，除監(jiān)控本地區(qū)中、低壓配電網(wǎng)外，還要將高壓配電網(wǎng)納入其監(jiān)控范圍。2.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)2024/3/2862.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)DAS的結(jié)構(gòu)2024/3/287DAS由主站、通信網(wǎng)絡(luò)、各種現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端組成

.(1)現(xiàn)場(chǎng)終端：包括安裝在變電所、開(kāi)閉所的站內(nèi)監(jiān)控終端RTU，安裝在線路環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)、柱上開(kāi)關(guān)上的線路監(jiān)控終端FTU（FeederTerminalUnit），安裝在配電變壓器上的配電變壓器檢測(cè)終端TTU（TransformerTerminalUnit）。(2)通信網(wǎng)絡(luò)：提供現(xiàn)場(chǎng)終端與DAS主站之間的通信通道。2.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)2024/3/288(3)主站：是一個(gè)安裝在配電網(wǎng)調(diào)度中心內(nèi)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它收集并保存來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；錄入并保存反映配電網(wǎng)和設(shè)備狀態(tài)、接線關(guān)系以及用戶情況的離線數(shù)據(jù)；提供圖形化用戶界面供調(diào)度值班人員對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理以及系統(tǒng)本身的維護(hù)；提供與其他系統(tǒng)（如GIS、MIS）的接口等。2.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)DAS的主站（1）DAS主站的要求

安全、可靠、開(kāi)放、實(shí)用2024/3/2892.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)（2）DAS主站的硬件2024/3/2810數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器——系統(tǒng)的核心

可靠性要求很高，通常采用高檔PC服務(wù)器或RISC服務(wù)器，并且采用多種容錯(cuò)措施，如雙CPU、雙電源、雙風(fēng)扇等。注釋：RISC為RetrenchedInjunctionSystemComputer精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱RISC），起源于80年代的MIPS主機(jī)（即RISC機(jī)），RISC機(jī)中采用的微處理器統(tǒng)稱RISC處理器。RISC典型范例如：MIPSR3000、HP—PA8000系列，MotorolaM88000等均屬于RISC微處理器。

2024/3/2811（2）DAS主站的硬件2024/3/2812

為了獲得更好的安全性能，服務(wù)器可以采用冗余配置。一種模式是雙服務(wù)器鏡像系統(tǒng)；另一種模式是可靠性更高的磁盤陣列（RAID）系統(tǒng)，兩臺(tái)服務(wù)器互為熱備用，共享一個(gè)大的邏輯磁盤，磁盤陣列中的任意一塊硬盤數(shù)據(jù)損失都能通過(guò)其他磁盤恢復(fù)數(shù)據(jù)，任意一塊硬盤都可以進(jìn)行熱插拔更換，確保系統(tǒng)不會(huì)停頓。

（2）DAS主站的硬件2024/3/2813RAID是英文RedundantArrayofInexpensiveDisks的縮寫(xiě)，中文譯作獨(dú)立冗余磁盤陣列又被稱為廉價(jià)冗余磁盤陣列，簡(jiǎn)稱磁盤陣列。簡(jiǎn)單的說(shuō)，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來(lái)形成一個(gè)硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個(gè)硬盤更高的存儲(chǔ)性能和提供數(shù)據(jù)冗余的技術(shù)。在這一組硬盤中，數(shù)據(jù)按照不同的算法分別存儲(chǔ)于每塊硬盤上從而達(dá)到不同的效果這樣就形成了不同的RAID級(jí)別（RAIDLEVEL）。（2）DAS主站的硬件2024/3/2814前置通信處理機(jī)前置通信處理機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)終端裝置通信，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，以減輕主機(jī)（服務(wù)器）負(fù)擔(dān)；此外，還有系統(tǒng)時(shí)鐘同步、通道的監(jiān)視與切換以及向其他自動(dòng)化系統(tǒng)或MIS系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等功能。前置機(jī)向上接入主站局域網(wǎng)，與后臺(tái)機(jī)交換數(shù)據(jù)；向下與各種現(xiàn)場(chǎng)終端裝置通信，采集配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，下發(fā)控制調(diào)節(jié)命令。所以前置機(jī)功能實(shí)時(shí)性很強(qiáng)，可靠性要求較高，一般采用高可靠性的工控機(jī)，并采用雙機(jī)熱備用工作方式。（2）DAS主站的硬件2024/3/2815

調(diào)度員工作站（調(diào)度中心、一區(qū)）一般雙機(jī)配置、互為備用。管理員工作站（信息自動(dòng)化科）管理員工作站負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和管理，系統(tǒng)管理員對(duì)主站系統(tǒng)進(jìn)行配置、維護(hù)，如修改數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置工作人員操作口令與權(quán)限等。（2）DAS主站的硬件2024/3/2816Web服務(wù)器（三區(qū)）主站一般采用Web服務(wù)器與MIS接口。Web服務(wù)器從DAS接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，向MIS提供配電網(wǎng)運(yùn)行信息。Web服務(wù)器同時(shí)又是MIS的組成部分，MIS中的所有節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Internet瀏覽器訪問(wèn)該服務(wù)器，獲取配電網(wǎng)運(yùn)行信息。主站與Web服務(wù)器之間的通信一般是單向的，即MIS無(wú)法通過(guò)Web服務(wù)器訪問(wèn)主站的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，而是由主站服務(wù)器將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到Web服務(wù)器上供MIS系統(tǒng)訪問(wèn)，以保證整個(gè)DAS系統(tǒng)的安全性。與其他系統(tǒng)的接口（2）DAS主站的硬件（3）軟件2024/3/28172024/3/2818系統(tǒng)軟件

Windows系統(tǒng)：易學(xué)、易用、便于維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定，兼容性好——用戶工作站

Unix系統(tǒng)：性能穩(wěn)定、擴(kuò)展方便，但使用復(fù)雜、支持開(kāi)發(fā)的軟件少——服務(wù)器（3）軟件2024/3/2819支撐平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一個(gè)通用的管理機(jī)制用來(lái)搜索和更新數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。DBMS不僅為計(jì)算機(jī)內(nèi)部的應(yīng)用程序或用戶提供數(shù)據(jù)，同時(shí)也為支撐平臺(tái)的其他軟件模塊提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。（3）軟件2024/3/2820（3）軟件2024/3/2821（3）軟件

歷史數(shù)據(jù)主要記錄保持配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，如電壓值、電流值、負(fù)荷曲線、開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間順序記錄、電網(wǎng)故障信息以及管理數(shù)據(jù)（電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系、設(shè)備信息等），一般選用Oracle、SQLServer、Sybase等專業(yè)軟件商開(kāi)發(fā)的商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)由表格構(gòu)成，用戶可以使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。這些商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)功能完善，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)運(yùn)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)；通過(guò)通用的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序接口（ApplicationProgramInterface）可將這些數(shù)據(jù)提供給其他系統(tǒng)使用。2024/3/2822

商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)響應(yīng)速度慢，難以滿足實(shí)時(shí)性要求。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)一般采用電力軟件商自行開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存反映配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用內(nèi)存共享技術(shù)，數(shù)據(jù)保存在網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)內(nèi)存里，支持應(yīng)用數(shù)據(jù)的軟件程序?qū)ζ溥M(jìn)行快速訪問(wèn)與處理，具有很好的實(shí)時(shí)性。使用網(wǎng)絡(luò)通信模塊，同步各節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)，以保持各節(jié)點(diǎn)上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一致性；同時(shí)借用了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)原理，用戶可使用SQL語(yǔ)言訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便對(duì)其進(jìn)行管理。（3）軟件2024/3/2823網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的分布式網(wǎng)絡(luò)管理軟件，駐留在每一臺(tái)機(jī)器中，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)信息的接受和發(fā)送。主站網(wǎng)絡(luò)各機(jī)器上層軟件之間的通信，都要經(jīng)過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行，由其選擇路由、控制流量、判斷數(shù)據(jù)完整性。網(wǎng)管系統(tǒng)還提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口，上層軟件以及用戶自己開(kāi)發(fā)的程序都通過(guò)此接口實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的通信。上層軟件在與其他進(jìn)程交換信息時(shí)，只需要指明通信的進(jìn)程名，把信息發(fā)給網(wǎng)管系統(tǒng)即可，具體的路徑判斷和收發(fā)控制由網(wǎng)管系統(tǒng)負(fù)責(zé)。這樣，上層軟件不需要考慮具體的信息交換問(wèn)題，只要關(guān)心如何實(shí)現(xiàn)自己的功能就行了，使得程序的模塊化好，易于編寫(xiě)、調(diào)試、維護(hù)。（3）軟件2024/3/2824圖形管理系統(tǒng)（軟件演示）系統(tǒng)用戶界面需要繪制大量的接線圖、地理圖、曲線圖、棒圖以及各種電力應(yīng)用圖形，以對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。圖庫(kù)一體化技術(shù)：在繪制接線圖的同時(shí)，由系統(tǒng)自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系，和相應(yīng)設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)加以整合，并保存至拓?fù)潢P(guān)系庫(kù)；拓?fù)潢P(guān)系可以在線動(dòng)態(tài)更新。在拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上利用連通圖的方法，方便地完成局部或全局動(dòng)態(tài)著色。（3）軟件2024/3/2825（3）軟件2024/3/2826報(bào)表管理系統(tǒng)報(bào)表是電力企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)管理的主要手段。報(bào)表管理系統(tǒng)主要完成報(bào)表的編制與報(bào)表的預(yù)覽和打印功能，現(xiàn)在還包括報(bào)表的流轉(zhuǎn)審核。一般利用EXCEL。安全管理系統(tǒng)防止外部干擾以及黑客惡意侵入。系統(tǒng)要有物理隔離措施，通過(guò)路由器、網(wǎng)橋與其他系統(tǒng)相連。要設(shè)置防火墻阻斷惡意訪問(wèn)；必要時(shí)，可采取單向信息流的措施，即完全阻斷外部訪問(wèn)，只允許DAS向外發(fā)送數(shù)據(jù)。（3）軟件2024/3/2827

應(yīng)用軟件基本應(yīng)用軟件：數(shù)據(jù)采集、報(bào)警事件處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、事故追憶等功能的軟件。高級(jí)應(yīng)用軟件：饋線自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、無(wú)功優(yōu)化等高級(jí)配電自動(dòng)化功能的軟件。（3）軟件SCADA系統(tǒng)功能2024/3/28282.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquesition)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能，是基本的調(diào)度自動(dòng)化子系統(tǒng)，也是實(shí)現(xiàn)各種高級(jí)DA應(yīng)用功能的基礎(chǔ)平臺(tái)。

SCADA系統(tǒng)的功能

2024/3/28291.運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集及處理狀態(tài)量 遙信量量測(cè)量 遙測(cè)量電能量 脈沖量2.運(yùn)行監(jiān)視與事件處理

3.控制與調(diào)節(jié)功能2024/3/28304.歷史數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計(jì)5.事故數(shù)據(jù)記錄SOE是在狀態(tài)量出現(xiàn)變化時(shí)，按現(xiàn)場(chǎng)終端內(nèi)部時(shí)鐘準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，時(shí)間分辨率達(dá)到毫秒級(jí)。PDR用于記錄電網(wǎng)事故前后量測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，供事后在接線圖上“實(shí)時(shí)”再現(xiàn)事故過(guò)程，以方便事故的研究和分析。典型的記錄時(shí)間長(zhǎng)度是事故前10min，事故后5min。

高級(jí)DA應(yīng)用功能2024/3/28312.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)EMS=輸電網(wǎng)SCADA+輸電網(wǎng)自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用軟件（PAS）DMS=配電網(wǎng)SCADA+配電自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用軟件高級(jí)DA應(yīng)用功能2024/3/2832DAS的PAS包括：饋線自動(dòng)化（FA）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)（ES）、潮流分析（PF）、負(fù)荷預(yù)測(cè)（LF）、無(wú)功優(yōu)化等。實(shí)際工程中，應(yīng)避免追求“大而全”，要本著可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則對(duì)高級(jí)應(yīng)用功能進(jìn)行取舍，一般是把SCADA和饋線自動(dòng)化作為DAS的基本功能。2.2高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

從便于自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)與管理的角度出發(fā)，高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容限定為中低壓配電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化與管理自動(dòng)化兩個(gè)方面，包括配電SCADA、變電站自動(dòng)化SA，饋線自動(dòng)化FA三個(gè)方面內(nèi)容。2024/3/28332.2.1高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2024/3/2834營(yíng)銷管理系統(tǒng)CIS企業(yè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)PMS企業(yè)管理計(jì)劃ERP……基于IEC61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)（安全Ⅲ和Ⅳ區(qū)）安全隔離上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)配電主站負(fù)控系統(tǒng)配變采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于IEC61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)（安全Ⅰ和Ⅱ區(qū)）通信網(wǎng)絡(luò)配電子站通信網(wǎng)FTUFTUFTU柱上開(kāi)關(guān)重要配變柱上開(kāi)關(guān)……饋線自動(dòng)化區(qū)域配電子站通信網(wǎng)DTUDTUFTU環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜柱上開(kāi)關(guān)…………DTU開(kāi)閉所簡(jiǎn)易型配電自動(dòng)化2.2.1高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2024/3/2835集成型配電自動(dòng)化系統(tǒng)分布式電源接入高級(jí)配電自動(dòng)化與智能用電系統(tǒng)互動(dòng)微網(wǎng)及儲(chǔ)能裝置接入……2.2.2高級(jí)配電自動(dòng)化的功能2024/3/2836饋線自動(dòng)化

饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和控制，故障定位、隔離及自動(dòng)恢復(fù)供電。配電SCADA配電線路運(yùn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、優(yōu)化故障定位、隔離、恢復(fù)基于負(fù)荷、系統(tǒng)效率、電壓和無(wú)功控制、電能質(zhì)量、可靠性評(píng)估的配電網(wǎng)拓?fù)渲貥?gòu)和優(yōu)化基于系統(tǒng)配置的保護(hù)系統(tǒng)升級(jí)（自適應(yīng)保護(hù)）結(jié)合DER的系統(tǒng)監(jiān)視和控制智能報(bào)警2024/3/28372.2.2高級(jí)配電自動(dòng)化的功能自動(dòng)電壓及無(wú)功控制系統(tǒng)和電能質(zhì)量管理

通過(guò)雙向通信系統(tǒng)和完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的電力電子技術(shù)和分布式發(fā)電資源，由公司做迅速、無(wú)瞬間時(shí)電流的電力電子開(kāi)關(guān)裝置，來(lái)更加有效地進(jìn)行連續(xù)電壓、無(wú)功和諧波控制。停電管理系統(tǒng)

集成地理信息系統(tǒng)、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和用戶信息系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，用于配電網(wǎng)故障檢測(cè)、定位、隔離和恢復(fù)。2024/3/28382.2.2高級(jí)配電自動(dòng)化的功能配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)與控制

能夠分析配電系統(tǒng)狀態(tài)，持續(xù)預(yù)測(cè)配電系統(tǒng)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)值，有助于提高未來(lái)配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。分布式電源的集成ADA支持DG的“即插即用”與優(yōu)化調(diào)度，其核心支撐技術(shù)除廣域保護(hù)、電壓無(wú)功控制外，還包括微網(wǎng)技術(shù)、虛擬發(fā)電廠技術(shù)。與其他系統(tǒng)的接口2024/3/28392.2.2高級(jí)配電自動(dòng)化的功能2.3饋線自動(dòng)化及其及其發(fā)展趨勢(shì)2.3.1饋線自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式當(dāng)?shù)乜刂品绞剑妷盒蛯?shí)現(xiàn)方式）遠(yuǎn)方控制方式（電流型實(shí)現(xiàn)方式）2024/3/28402.3.1饋線自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式當(dāng)?shù)乜刂品绞酵ㄟ^(guò)重合器來(lái)實(shí)現(xiàn)，饋線失壓時(shí)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，然后依時(shí)間順序試合分段開(kāi)關(guān)，最后確定故障區(qū)段在隔離故障并恢復(fù)非故障區(qū)供電。優(yōu)點(diǎn)：由重合器完成，不需要主站控制，對(duì)通信系統(tǒng)沒(méi)有要求，投資省見(jiàn)效快。缺點(diǎn)：這種實(shí)現(xiàn)方式只適用于配電網(wǎng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，而且要求配電網(wǎng)運(yùn)行方式相對(duì)固定。對(duì)開(kāi)關(guān)性能要求較高。2024/3/2841遠(yuǎn)方控制方式由FTU檢測(cè)電流以判別故障，故障信息傳送到主站，由主站確定故障區(qū)段，然后由主站系統(tǒng)發(fā)遙控命令控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作，完成故障隔離并恢復(fù)非故障區(qū)供電。優(yōu)點(diǎn)：定位迅速，快速實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電，開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)少，對(duì)系統(tǒng)沖擊小。缺點(diǎn)：需要高質(zhì)量的通信通道及計(jì)算機(jī)主站，投資大，工程涉及面廣、復(fù)雜。關(guān)鍵：故障時(shí)信息能送到主站，控制命令也能下發(fā)到FTU。2024/3/2842總體價(jià)格上，當(dāng)?shù)乜刂品绞綄?duì)通信系統(tǒng)沒(méi)有要求，具有一定優(yōu)勢(shì)，當(dāng)就配電網(wǎng)本身的改造來(lái)看，當(dāng)?shù)乜刂品绞剿蕾嚨闹睾掀鞯膬r(jià)位要遠(yuǎn)高于負(fù)荷開(kāi)關(guān)。2.3.2分段器和重合器分段器（過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器）分段器是一種智能化的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，它能和斷路器或重合器配合使用。在線路發(fā)生永久性故障時(shí)，能記憶斷路器或重合器的分合次數(shù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)先整定的動(dòng)作次數(shù)后，分段器能在無(wú)故障電流情況下自動(dòng)分閘（滯后0.1～0.25s）并閉鎖，保持分閘狀態(tài)，起到隔離線路故障區(qū)段的作用。

2024/3/2843分段器分段器的技術(shù)參數(shù)：（1）起動(dòng)電流：使分段器開(kāi)始計(jì)數(shù)的電流，應(yīng)為上級(jí)斷路器或重合器最小分閘電流的80%。（2）復(fù)位時(shí)間：分段器每次計(jì)數(shù)后，到復(fù)位所需時(shí)間，即延時(shí)時(shí)間。（3）累計(jì)時(shí)間：從首次計(jì)數(shù)電流消失到分段器完成整定的計(jì)數(shù)次數(shù)所需時(shí)間。2024/3/28442024/3/2845分段器重合分段器重合分段器

（自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)，電壓——時(shí)間型分段器）重合分段器是一種帶自動(dòng)重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。在判別線路有電壓時(shí)自動(dòng)合閘，無(wú)電壓時(shí)自動(dòng)分閘。它能分合負(fù)荷電流，關(guān)合短路電流，但不能開(kāi)斷短路電流。重合分段器由開(kāi)關(guān)本體、電源變壓器SPS、故障檢測(cè)器FDR和控制器構(gòu)成。重合分段器的底部有操作手柄，可以選定重合分段器正常運(yùn)行時(shí)為閉合或斷開(kāi)。2024/3/28462024/3/2847重合分段器的技術(shù)參數(shù)：（1）X時(shí)限，重合分段器恢復(fù)至自動(dòng)合閘的時(shí)延；（2）Y時(shí)限，重合分段器合閘后又失壓的時(shí)限，如未超過(guò)此時(shí)限，重合分段器分閘后閉鎖，不再重合。2024/3/2848工作原理F點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)故障，QF跳閘，RS1和RS2因失壓而分閘。QF重合后，RS1檢測(cè)到電壓恢復(fù)合閘，接著RS2合閘。若F點(diǎn)為永久故障，RS2合閘后，QF再次跳閘，RS1、RS2在此失壓分閘，由于RS2合閘后到再次失壓的時(shí)間小于Y時(shí)限，使得RS2閉鎖，隔離故障。

2024/3/2849電壓—時(shí)間型分段器有兩種功能：第一種是在正常運(yùn)行時(shí)閉合的分段開(kāi)關(guān)；X時(shí)限>Y時(shí)限>t1(t1為從分段器電源側(cè)斷路器或重合器檢測(cè)到故障起到跳閘的時(shí)間)。

第二種是在正常運(yùn)行時(shí)斷開(kāi)的分段開(kāi)關(guān)。

X時(shí)限>失壓側(cè)斷路器或重合器的重合時(shí)間+∑X（失壓側(cè)各分段器X時(shí)限總和）

Y時(shí)限>t1(同上，但為失壓側(cè))兩種功能的切換可利用故障檢測(cè)器FDR底部的操作手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)。2024/3/2850重合器重合器是一種自身具有控制和保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。它能進(jìn)行故障電流監(jiān)測(cè)和按預(yù)先整定的分合操作次數(shù)自動(dòng)完成分合操作，并在動(dòng)作后能自動(dòng)復(fù)位或閉鎖。類型：?jiǎn)蜗?、三相?油、真空和SF62024/3/2851重合器表5-1重合器和斷路器的比較表2024/3/2852重合器斷路器結(jié)構(gòu)由滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和高壓合閘線圈組成由滅弧室和操動(dòng)機(jī)構(gòu)組成功能識(shí)別故障，斷開(kāi)故障電流，多次重合，分閘閉鎖斷開(kāi)故障電流，電路分合閘動(dòng)作方式自身具有檢測(cè)故障電流功能，自動(dòng)分閘，再次重合。無(wú)需通信通道和接受遙控命令。只能接受保護(hù)信號(hào)動(dòng)作分閘和控制室遙控命令合閘。開(kāi)斷特點(diǎn)具有雙時(shí)限和雙時(shí)性開(kāi)斷特性開(kāi)斷、重合均由控制保護(hù)系統(tǒng)決定安裝地點(diǎn)可安裝于變電站內(nèi)或架空線路上一般安裝與變電站內(nèi)重合器ZCW-12真空自動(dòng)重合器2024/3/2853重合器重合器

不同類型的重合器，其閉鎖操作次數(shù)、分閘快慢動(dòng)作特性及重合間隔時(shí)間等不盡相同，其典型的四次分段三次重合的操作順序?yàn)椋?，，，其中t1，t2可調(diào)，隨產(chǎn)品不同而異。2024/3/2854重合器對(duì)相間故障都采用反時(shí)限特性開(kāi)斷，以便與熔斷器的安—秒特性配合。重合器的工作特性可以分為瞬時(shí)動(dòng)作特性和延時(shí)動(dòng)作特性。瞬時(shí)動(dòng)作特性是指重合器按照快速動(dòng)作時(shí)間——電流特性（t—I特性）跳閘；延時(shí)動(dòng)作特性是指重合器按照某條慢速t—I特性跳閘。通常重合器的快速曲線只有一條，與斷路器的速斷保護(hù)類似；電子控制的重合器慢速曲線可以有多條，可整定為“一快二慢”和“一快三慢”等。2024/3/2855重合器電子控制的重合器對(duì)接地故障采用定時(shí)限開(kāi)關(guān)。定時(shí)限特性共9條，對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為：0.1s，0.2s，0.5s，1.0s，2s，3s，5s，10s，15s。所有電流曲線均由單獨(dú)電路板形成，這些電路板插在定時(shí)插座上。2024/3/2856重合器2.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化重合器與電壓—時(shí)間型分段器配合（1）輻射狀電網(wǎng)的故障隔離

A為重合器，整定為一慢一快，第一次重合時(shí)間為15s，第二次重合時(shí)間為5s。B、D為電壓—時(shí)間型分段器，它們的X時(shí)限均整定為7s；C和E也是電壓—時(shí)間型分段器，其X時(shí)限整定為14s；所有分段器的Y時(shí)限均整定為5s。分段器均處于常閉狀態(tài)，設(shè)置在第一種功能。2024/3/28572024/3/2858（2）環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行時(shí)的故障隔離A、A’為重合器，整定為一慢一快，第一次重合時(shí)間為15s，第二次重合時(shí)間為5s。B、C、D和F為電壓—時(shí)間型分段器，設(shè)置在第一種功能，它們的X時(shí)限均整定為7s，Y時(shí)限整定為5s。E為聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處的電壓—時(shí)間型分段器，設(shè)置在第二種功能，其X時(shí)限整定為45s，Y時(shí)限整定為5s。2024/3/28592.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化2024/3/2860重合器與電壓—時(shí)間型分段器配合在隔離開(kāi)環(huán)運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)的故障區(qū)段時(shí)，要使聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)另一側(cè)的健全區(qū)域所有的開(kāi)關(guān)都分一次閘，造成供電中斷。東芝公司的電壓—時(shí)間型分段器就這個(gè)問(wèn)題作出了改進(jìn)，在分段器上又設(shè)置了異常低電壓閉鎖功能，即當(dāng)分段器檢測(cè)到其任何一側(cè)出現(xiàn)低于額定電壓30%的異常低電壓的時(shí)間超過(guò)150ms時(shí)，該分段器將閉鎖。

2024/3/28612.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化重合器與過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器配合A為重合器，B、C和D為過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器，C、D計(jì)數(shù)次數(shù)均整定為2次，B整定為3次。2024/3/28622.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化2024/3/2863多級(jí)重合器方案輻射狀配網(wǎng)故障隔離2024/3/28642.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化手拉手環(huán)狀配網(wǎng)故障隔離

2024/3/28652.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化典型的出線重合器的最小分閘電流整定為800A，中間重合器的最小分閘電流整定為560/280A（可自動(dòng)切換），聯(lián)絡(luò)重合器的最小分閘電流整定為400A。出線重合器的動(dòng)作特性為一快二慢，中間重合器的動(dòng)作特性為兩次慢速，聯(lián)絡(luò)重合器的動(dòng)作特性為一次慢速。出線重合器的失壓后的動(dòng)作特性整定為為：失壓3s后分?jǐn)?；中間重合器：失壓10s后將最小分閘電流整定值調(diào)節(jié)為280A，并將重合功能關(guān)閉，改為一次分閘后閉鎖；聯(lián)絡(luò)重合器：任意一次失壓15s后合閘。

2024/3/28662.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的不足（1）切斷故障的時(shí)間較長(zhǎng)。（2）依靠出線重合器或出線斷路器保護(hù)整條饋線，降低了系統(tǒng)的可靠性。（3）由于必須分?jǐn)喑鼍€重合器或斷路器，因此實(shí)際擴(kuò)大了事故范圍；若重合器拒分或出線斷路器的保護(hù)失靈，會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大事故范圍。（4）當(dāng)采用重合器與電壓—時(shí)間型分段器配合隔離開(kāi)環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)的故障區(qū)段時(shí)，要使聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)另一側(cè)的健全區(qū)域的開(kāi)關(guān)都分一次閘，造成供電短時(shí)中斷，更加擴(kuò)大了事故的影響范圍。2024/3/28672.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的不足基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)僅在線路發(fā)生故障時(shí)發(fā)揮作用，而不能在遠(yuǎn)方通過(guò)遙控完成正常的倒閘操作?；谥睾掀鞯酿伨€自動(dòng)化系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)監(jiān)視線路的負(fù)荷，因此，無(wú)法掌握用戶用電規(guī)律，也難于改進(jìn)運(yùn)行方式。當(dāng)故障區(qū)段隔離后，在恢復(fù)健全區(qū)段供電，進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)，也無(wú)法確定最優(yōu)方案。2024/3/28682.3.3當(dāng)?shù)乜刂品绞降酿伨€自動(dòng)化2.3.4遠(yuǎn)方控制的饋線自動(dòng)化2024/3/28692.3.5就地與遠(yuǎn)方并存控制的饋線自動(dòng)化

就地與遠(yuǎn)方并存控制的饋線自動(dòng)化是由開(kāi)關(guān)設(shè)備自動(dòng)重合器、自動(dòng)分段器和FTU共同實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化功能。遠(yuǎn)方控制中心由通信系統(tǒng)搜集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件實(shí)時(shí)故障檢測(cè)、一次定位隔離及自動(dòng)恢復(fù)供電，響應(yīng)速度快。一旦通信系統(tǒng)故障，饋線安裝的開(kāi)關(guān)設(shè)備如分段器亦能檢測(cè)到故障并將其隔離。兩者互為備用，遠(yuǎn)方集控優(yōu)先。既不完全依賴于通信系統(tǒng)，又在通信系統(tǒng)完善時(shí)實(shí)現(xiàn)一次定位隔離故障。用軟件實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)和備用功能，提高了供電可靠性。2024/3/28702.3.6饋線自動(dòng)化的電源問(wèn)題

（1）

站內(nèi)設(shè)備的電源饋線自動(dòng)化控制中心，可以為SCADA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安裝大容量的UPS，以保證其在停電后仍能夠長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行。區(qū)域站的集中轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，由于它集結(jié)了大量的分散饋線測(cè)控單元，所以也應(yīng)采用加大容量的UPS，保證其在停電后仍能夠長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行。對(duì)于開(kāi)閉所和小區(qū)變的RTU，可以采用雙電源供電，并通過(guò)自動(dòng)切換裝置保證當(dāng)缺少任一回路供電時(shí)，其電源不間斷。

2024/3/2871（2）FTU的工作電源操作電源和工作電源均取自饋線方式一，開(kāi)關(guān)工作電源采用開(kāi)關(guān)兩側(cè)單相變壓器供電；方式二，低壓線路與柱上開(kāi)關(guān)同桿，采用一臺(tái)單相變和一回低壓線路供電；方式三，不同電源的兩回低壓線路與柱上開(kāi)關(guān)較近，采用兩回低壓線供電。2024/3/28722.3.6饋線自動(dòng)化的電源問(wèn)題

不足：采用方式一和方式而供電時(shí)，當(dāng)饋線停電后，F(xiàn)TU將失去工作電源，從而無(wú)法上報(bào)信息和接收控制命令。采用方式三供電，有可能造成不同配電變壓器臺(tái)區(qū)的低壓配網(wǎng)的耦合，這會(huì)對(duì)安全運(yùn)行帶來(lái)影響，且不是所有分段開(kāi)關(guān)都能獲得兩路真正獨(dú)立電源。2024/3/28732.3.6饋線自動(dòng)化的電源問(wèn)題

操作電源和工作電源均取自蓄電池這種方式有點(diǎn)在于即使饋線停電，F(xiàn)TU仍能工作，柱上開(kāi)關(guān)也仍能操作。為了解決蓄電池的充電問(wèn)題，必須從0.4kV的低壓饋線或通過(guò)TV直接從10kV高壓饋線上獲得充電電源。這種方式下，提倡采用直流操作機(jī)構(gòu)和直流儲(chǔ)能電機(jī)的柱上開(kāi)關(guān)（如DC48V，合閘電流10A），這樣使得利用蓄電池供電的方案更方便。若采用交流操作機(jī)構(gòu)和交流儲(chǔ)能電機(jī)，則還必須設(shè)置一臺(tái)將直流48V轉(zhuǎn)換為交流220V的逆變器。但是采用直流48V，合閘電流為10A的柱上開(kāi)關(guān)后，對(duì)FTU的中間繼電器的觸點(diǎn)容量和斷弧能力提出了較高的要求。2024/3/28742.3.6饋線自動(dòng)化的電源問(wèn)題

操作電源取自饋線，工作電源取自蓄電池FTU的工作電源取自蓄電池，柱上開(kāi)關(guān)的操作電源和蓄電池的充電電源通過(guò)TV直接從10kV饋線上獲取或者取自0.4kV低壓線路。由于饋線沿線的柱上開(kāi)關(guān)的合閘操作是按順序進(jìn)行的，因此當(dāng)某臺(tái)開(kāi)關(guān)需要合閘時(shí)，其電源側(cè)的相鄰開(kāi)關(guān)已經(jīng)處于合閘位置了，即已經(jīng)將電供至了待合閘的開(kāi)關(guān)處，所以總是可以以饋線為操作電源進(jìn)行可靠的合閘。2024/3/28752.3.6饋線自動(dòng)化的電源問(wèn)題

2.3.7饋線自動(dòng)化的發(fā)展新趨勢(shì)

將配電自動(dòng)化的緊急控制功能盡可能下放到饋線終端裝置上實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)保護(hù)功能（故障識(shí)別、故障隔離）的獨(dú)立性、完整性。

基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化饋線自動(dòng)化模式是一種最優(yōu)的控制模式，它將保護(hù)功能完全下放，力求在分布的FTU/DTU終端裝置上實(shí)現(xiàn)饋線保護(hù)功能，包括故障隔離和轉(zhuǎn)移非故障區(qū)域負(fù)荷，可以極大地提高配電網(wǎng)故障處理的響應(yīng)速度和供電的可靠性。2024/3/2876光纖通信下基于廣域保護(hù)技術(shù)的智能模式饋線自動(dòng)化廣域保護(hù)的概念：參照輸電網(wǎng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理，在饋線故障時(shí)，相鄰或相關(guān)智能終端直接交換各自的故障電流標(biāo)志，就可判斷出故障線段，從而實(shí)現(xiàn)快速可靠地消除或切除故障，隔離故障線段。這種建立在眾多保護(hù)裝置相互交換信息基礎(chǔ)上的整體保護(hù)方案就是“廣域保護(hù)”。2024/3/2877廣域保護(hù)模式是一種嶄新的分布式智能故障處理模式，它是利用良好的光纖網(wǎng)絡(luò)通信和分散安裝的配電終端實(shí)現(xiàn)的具有特殊原理的全線速動(dòng)式區(qū)域性饋線保護(hù)。該方式一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是將對(duì)故障的處理封裝在一條饋線中去完成，具有全線速動(dòng)的特點(diǎn)，這無(wú)疑對(duì)提高配電網(wǎng)供電的可靠性和改善電能質(zhì)量都起到很到的作用，因此它代表了最先進(jìn)的技術(shù)方向。2024/3/2878配電線路上的各智能終端分別采集相應(yīng)柱上開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況，如電流、電壓、功率和開(kāi)關(guān)當(dāng)前位置，并將上述信息由智能終端經(jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)方的配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心。在故障發(fā)生時(shí)，智能終端根據(jù)采集到的故障電流信息、失壓信息和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，按照駐留的故障處理程序，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)向相鄰或相關(guān)智能終端發(fā)送分閘閉鎖命令或分閘命令，并接受相鄰智能終端發(fā)送的分閘閉鎖命令或分閘命令。2024/3/2879各智能終端根據(jù)自身的故障信息和接收到的其他智能終端發(fā)送的命令獨(dú)立判斷出故障區(qū)段，就地發(fā)操作命令，實(shí)現(xiàn)故障定位、隔離及非故障區(qū)段恢復(fù)供電，這一過(guò)程不受任何遠(yuǎn)方的配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中心控制，由智能終端獨(dú)自完成。2024/3/2880為了確保電網(wǎng)安全性，預(yù)置了無(wú)通信模式的饋線自動(dòng)化控制策略，作為防止因通信故障產(chǎn)生的廣域保護(hù)失效的后備。在饋線首端開(kāi)關(guān)配置延時(shí)速斷保護(hù)，作為饋線的后備保護(hù)。在廣域保護(hù)失靈情況下，系統(tǒng)切換為基于重合失敗的加速速斷保護(hù)：饋線上出現(xiàn)永久性故障時(shí)，變電站出口斷路器動(dòng)作時(shí)間小于其他斷路器，首先跳閘。其他分段斷路器失壓跳閘。出口斷路器重合閘成功。各分段斷路器在一次有壓后依次重合。2024/3/2881某一分段斷路器重合于永久故障，加速跳閘，隔離故障區(qū)域。如果為分支線路的用戶側(cè)內(nèi)部故障，故障區(qū)域由分支負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離，則各個(gè)分段斷路器全部能夠重合成功。這種模式可以適應(yīng)復(fù)雜的多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。2024/3/2882無(wú)通信環(huán)境下分布智能模式饋線自動(dòng)化分布式智能保護(hù)模式饋線自動(dòng)化通過(guò)饋電線路上分布安裝的FTU自動(dòng)進(jìn)行故障判別、故障鎖定，與出線開(kāi)關(guān)重合閘配合，通過(guò)出線開(kāi)關(guān)的一次重合閘操作，實(shí)現(xiàn)在無(wú)通信條件下的快速故障隔離和恢復(fù)供電。2024/3/2883分布智能模式是一種電流電壓復(fù)合模式，靠FTU對(duì)電流電壓的檢測(cè)進(jìn)行故障處理。分布智能模式中分段開(kāi)關(guān)為斷路器，分段開(kāi)關(guān)處裝設(shè)FTU，使分段開(kāi)關(guān)變成智能開(kāi)關(guān)。這種模式不需架設(shè)通信通道，不需改變變電站出線開(kāi)關(guān)和保護(hù)配置，出線開(kāi)關(guān)僅需一次重合就能實(shí)現(xiàn)故障隔離及非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。2024/3/2884分布智能模式與重合器分段器模式不同之處是，無(wú)需改變出線開(kāi)關(guān)和保護(hù)的配置，出線開(kāi)關(guān)僅需一次重合，就能實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域的供電恢復(fù)，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的沖擊很小，并且速度快，整個(gè)故障隔離和非故障區(qū)域供電恢復(fù)時(shí)間為3s左右。該模式適合城區(qū)和農(nóng)村輻射線路和手拉手線路。2024/3/2885基于GPRS通信方式的饋線自動(dòng)化該方法依靠負(fù)荷開(kāi)關(guān)相互間的通信功能和自身高智能化的故障方向性判別功能，使多個(gè)開(kāi)關(guān)組成智能化網(wǎng)絡(luò)，在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行故障區(qū)域判斷和隔離的功能，而完全不需要后臺(tái)的支持，具有以下功能特點(diǎn)：依靠GPRS的APN專網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)各個(gè)FTU、TTU之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，無(wú)需通信系統(tǒng)的維護(hù)，通信可靠性高，方案實(shí)現(xiàn)便捷。故障定位準(zhǔn)確，只有故障區(qū)域停電，停電范圍小，有效避免非故障區(qū)域的陪停電。2024/3/2886故障隔離迅速，在站內(nèi)斷路器一次重合之前完成故障隔離，保證重合成功，非故障區(qū)域迅速恢復(fù)供電。無(wú)需后臺(tái)支持，依靠開(kāi)關(guān)自身的智能功能和GPRS通信，以最小的成本實(shí)現(xiàn)整個(gè)饋線系的智能化。在故障發(fā)生后第一時(shí)間通過(guò)GPRS將監(jiān)測(cè)信息上送主站，同時(shí)通過(guò)短信方式告知運(yùn)維人員動(dòng)作開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。便于維修人員以最快的速度到達(dá)故障點(diǎn)進(jìn)行搶修?？刂破骺筛鶕?jù)需要配置不同的通信模塊，通過(guò)光纖、無(wú)線、載波通信進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳功能。2024/3/2887與之前的故障搶修相比，因系統(tǒng)第一時(shí)間隔離并定位了故障區(qū)域，把故障隔離在一個(gè)局部進(jìn)行了告知，所以不用沿線排查，減少了非故障區(qū)域的停電時(shí)間和范圍。大幅降低了故障的排查工作量，為搶修故障節(jié)約了大量時(shí)間，縮短了故障區(qū)域的恢復(fù)供電時(shí)間。2024/3/2888在采用GPRS通信的條件下，該方案實(shí)施效果最好。同時(shí)以無(wú)通信條件下的分布智能模式饋線自動(dòng)化作為GPRS通信失效時(shí)的后備措施。該方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）采用GPRS專網(wǎng)通信，滿足實(shí)時(shí)性要求，方案實(shí)現(xiàn)便捷，以最小的成本實(shí)現(xiàn)整個(gè)饋線系統(tǒng)的智能化。（2）故障定位準(zhǔn)確，只有故障區(qū)域停電，停電范圍小，有效避免非故障區(qū)域的陪停電。2024/3/2889（3）故障隔離迅速，在站內(nèi)斷路器一次重合（3s）之前完成故障隔離，保證重合成功，非故障區(qū)域迅速恢復(fù)供電。（4）任何一點(diǎn)故障的隔離和恢復(fù)時(shí)間基本相同。（5）安全可靠，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的沖擊很小。（6）故障隔離與恢復(fù)不依賴于主站系統(tǒng)。2024/3/28902.4配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)

智能化電力調(diào)度或控制的目標(biāo)是建立一個(gè)基于同步信息的廣域測(cè)量、保護(hù)和控制一體化理論與技術(shù)，協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護(hù)和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等多到安全防線的綜合防御體系。

鑒于電力系統(tǒng)具有廣域動(dòng)態(tài)的特征，智能電網(wǎng)的保護(hù)、控制必然要進(jìn)一步在數(shù)據(jù)信息交換的基礎(chǔ)上，解決全局與局部的功能協(xié)調(diào)和速度協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)廣域控制與分布保護(hù)控制的協(xié)調(diào)性。2024/3/2891配電網(wǎng)廣域測(cè)控體系（DistributionWideAreaMonitoringandControlInfrastructure,DWAMCI)即是基于廣域測(cè)量技術(shù)的電力系統(tǒng)綜合防御體系在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，它是智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是智能配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全局和廣域監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制的重要解決方法，主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：運(yùn)行監(jiān)視與控制，即傳統(tǒng)的SCADA應(yīng)用。故障測(cè)距與定位，故障自動(dòng)隔離與恢復(fù)。2024/3/28922.4配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)

電壓無(wú)功優(yōu)化控制電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)DFACTS控制分布式電源孤島保護(hù)與控制分布式電源調(diào)度2024/3/28932.4配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)

2.4.1廣域測(cè)量和信息交換智能電網(wǎng)廣域測(cè)量手段主要包括SCADA/EMS、廣域測(cè)量系統(tǒng)（WAMS）等。SCADA/EMS將向可視化方向發(fā)展。但SCADA/EMS不能刻畫(huà)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)行為，較難實(shí)現(xiàn)保護(hù)控制設(shè)備的局部快速動(dòng)作與全局決策的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。以全球定位系統(tǒng)GPS為基礎(chǔ)的同步測(cè)量技術(shù)是電網(wǎng)廣域測(cè)量、實(shí)時(shí)監(jiān)控的主干支撐技術(shù)，在配電網(wǎng)測(cè)量、保護(hù)、控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。2024/3/2894面向數(shù)據(jù)信息交換的通信體系是實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵，而廣域測(cè)量與數(shù)據(jù)交換是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化和建設(shè)配電網(wǎng)廣域測(cè)控體系的重要基礎(chǔ)。

針對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行管理，電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的交換應(yīng)重點(diǎn)考慮配電網(wǎng)的控制中心內(nèi)外部、變電站內(nèi)外部、控制中心與變電站及其與輸電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)通信。2024/3/28952.4.1廣域測(cè)量和信息交換IEC61970通信體系定義了EMS相關(guān)的公共信息模型（CommonInformationModel，CIM）和組件接口規(guī)范（CIS），其主要目的是實(shí)現(xiàn)EMS軟件的組件化和開(kāi)放化，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制中心內(nèi)部以及控制中心之間的信息交互。IEC61850主要針對(duì)變電站自動(dòng)化的分層分布控制體系，定義了數(shù)據(jù)通信接口與交換技術(shù)。2024/3/28962.4.1廣域測(cè)量和信息交換隨著同步測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展，同步相量測(cè)量與數(shù)據(jù)通信也日益受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。同步相量測(cè)量技術(shù)正在向暫態(tài)信息測(cè)量的方向發(fā)展。可以預(yù)見(jiàn)，基于同步測(cè)量技術(shù)的WAMS將能夠準(zhǔn)確描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，為智能電網(wǎng)的保護(hù)、控制系統(tǒng)提供必要地技術(shù)手段。2024/3/28972.4.1廣域測(cè)量和信息交換2.4.2廣域測(cè)控與保護(hù)的特征僅采集本地信息量的后備保護(hù)無(wú)法自適應(yīng)智能配電網(wǎng)靈活的運(yùn)行方式與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，在大電網(wǎng)特殊運(yùn)行情況下很難保證后備保護(hù)動(dòng)作的可靠性，進(jìn)而造成系統(tǒng)失穩(wěn)。2024/3/2898面向靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、允許多種分布式電源接入、具備高水平供電質(zhì)量要求的智能配電網(wǎng)，其廣域測(cè)控與保護(hù)必須具備以下能力：支持廣域信息測(cè)量：基于同步測(cè)量技術(shù)，拓展穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)條件下的量測(cè)性能，實(shí)現(xiàn)空間上不同位置的保護(hù)控制單元可以利用區(qū)域動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)和相互協(xié)調(diào)。支持故障或擾動(dòng)錄波，具有網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理功能，能夠收集網(wǎng)絡(luò)管理信息，向網(wǎng)管工作站報(bào)告網(wǎng)絡(luò)與終端設(shè)備的錯(cuò)誤。2024/3/28992.4.2廣域測(cè)控與保護(hù)的特征支持子站的應(yīng)用，收集、分析一個(gè)局部區(qū)域內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)區(qū)域內(nèi)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，包括用于故障自愈操作、電壓無(wú)功調(diào)整、DER保護(hù)控制等方面，可以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，減輕主站實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的壓力。支持相關(guān)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)間（如相鄰開(kāi)關(guān)、IEDs之間）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換與控制命令傳輸，使其能夠不依賴于主站或子站完成局部區(qū)域保護(hù)控制功能，進(jìn)一步提高控制速度、簡(jiǎn)化系統(tǒng)構(gòu)成。2024/3/281002.4.2廣域測(cè)控與保護(hù)的特征支持配電網(wǎng)自愈。主保護(hù)具有更好地性能、更快的動(dòng)作、更高的可靠性，自適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，支持微電網(wǎng)的并無(wú)與孤島運(yùn)行方式。具有良好的開(kāi)放性，支持“即插即用”，關(guān)鍵是通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，具體措施是擴(kuò)展用于SA的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，使其覆蓋DER、配電FACTS裝置等配電設(shè)備。集中控制與分布自治單元相互協(xié)調(diào)，保護(hù)與控制集成。能夠提供安全訪問(wèn)控制。2024/3/281012.4.2廣域測(cè)控與保護(hù)的特征2.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)廣域保護(hù)與傳統(tǒng)保護(hù)的區(qū)別和聯(lián)系傳統(tǒng)的繼電保護(hù)主要集中于元件保護(hù)，其工作方式是采集裝置安裝處的系統(tǒng)電流、電壓，若狀態(tài)參數(shù)超過(guò)整定門檻值則動(dòng)作。傳統(tǒng)保護(hù)以切除被保護(hù)云間內(nèi)部故障為己任，主要通過(guò)開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)故障隔離。在傳統(tǒng)保護(hù)中，各電力設(shè)備的主保護(hù)相互獨(dú)立，不顧及故障元件被切除后，剩余電力系統(tǒng)中潮流轉(zhuǎn)移引起的后果。2024/3/28102廣域保護(hù)更注重保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，可識(shí)別系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)（正常狀態(tài)、警戒狀態(tài)等），通過(guò)實(shí)施相應(yīng)地控制手段和各種保護(hù)措施，同時(shí)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和自動(dòng)控制的功能。其中，可能會(huì)有本地、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作，以避免局部或整個(gè)系統(tǒng)大面積停電或崩潰等嚴(yán)重事故的發(fā)生，保證電網(wǎng)在故障后仍能保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。2024/3/281032.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)傳統(tǒng)的線路及裝置保護(hù)的任務(wù)是將故障與系統(tǒng)隔離，快速性是其最基本的要求之一，而廣域保護(hù)因?yàn)樾枰ㄐ挪⑦M(jìn)行相對(duì)復(fù)雜的計(jì)算，在時(shí)間上很難達(dá)到傳統(tǒng)保護(hù)的要求。因此，廣域保護(hù)并不能替代傳統(tǒng)保護(hù)。但另一方面，廣域保護(hù)將系統(tǒng)作為一個(gè)整體考慮的優(yōu)勢(shì)也是傳統(tǒng)保護(hù)所不具備的。若能將兩者結(jié)合起來(lái)，充分利用雙方的優(yōu)點(diǎn)，將是一個(gè)很好的選擇。2024/3/281042.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)（1）目前的線路和裝置保護(hù)動(dòng)作門檻值都是依靠離線計(jì)算事先整定的，不能根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的變化而改變，因此也就產(chǎn)生了相互之間缺乏配合的問(wèn)題，連鎖故障的發(fā)生大多就是因?yàn)檫@個(gè)原因。若能利用廣域保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)修改保護(hù)的門檻值，就能有效防止級(jí)聯(lián)事故的發(fā)生。2024/3/281052.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)（2）廣域保護(hù)可以作為線路和裝置保護(hù)的后備保護(hù)，當(dāng)線路主保護(hù)或斷路器出現(xiàn)故障不能正常斷開(kāi)故障線路或裝置時(shí)，廣域保護(hù)可以根據(jù)它得到的線路兩端的電壓、電流值依據(jù)方向或差動(dòng)保護(hù)的原理隔離故障。2024/3/281062.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)廣域保護(hù)的功能特點(diǎn)廣域保護(hù)的功能有三個(gè)：（1）通過(guò)采集電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后確定一定的控制手段以維持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。（2）實(shí)時(shí)掌握及充分利用電網(wǎng)的輸電能力。（3）提供更準(zhǔn)確地電網(wǎng)規(guī)劃方案。2024/3/281072.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)2024/3/281082.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)一個(gè)成功的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具備以下性能特點(diǎn)：（1）可測(cè)性：有足夠的采樣點(diǎn)來(lái)準(zhǔn)確獲得所需的系統(tǒng)狀態(tài)，包括正常運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)。（2）選擇性：能根據(jù)運(yùn)行準(zhǔn)則準(zhǔn)確判別不安全的系統(tǒng)狀態(tài)（包括對(duì)預(yù)警及安全運(yùn)行域的確定）。這是廣域保護(hù)（穩(wěn)控）系統(tǒng)的核心要求。它不僅需要準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，還依賴于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)分析能力。同時(shí)，還必須選擇正確的控制策略，以避免大面積的甩負(fù)荷。2024/3/281092.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)（3）安全性：廣域保護(hù)（穩(wěn)控）系統(tǒng)在不必須時(shí)能隨時(shí)退出運(yùn)行，它不能作為緊急控制的手段，除非在系統(tǒng)崩潰的情況下。（4）可靠性：整個(gè)廣域保護(hù)（穩(wěn)控）系統(tǒng)要有足夠的可靠性。這涉及包括數(shù)據(jù)采集、通信系統(tǒng)、軟件分析和執(zhí)行終端（切機(jī)、切負(fù)荷等）環(huán)節(jié)，考慮適當(dāng)?shù)娜哂嗉皞浞?，并保證關(guān)鍵設(shè)備故障時(shí)備用件能自動(dòng)切換。2024/3/281102.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)（5）有效性：主要指穩(wěn)控措施的實(shí)施速度和精度。任何穩(wěn)控措施的實(shí)施獨(dú)有速度要求，滿足這樣的要求需要硬件和軟件的協(xié)調(diào)配合。穩(wěn)控措施的實(shí)施精度直接影響到穩(wěn)控的效果，因而也需要仔細(xì)考慮。（6）魯棒性：即穩(wěn)控系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)運(yùn)行或穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下能可靠、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。廣域保護(hù)（穩(wěn)控）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到各種可能的系統(tǒng)運(yùn)行方式，對(duì)未考慮的運(yùn)行方式應(yīng)有反誤動(dòng)措施。2024/3/281112.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)（7）易維護(hù)及易擴(kuò)展性：這些要求是顯而易見(jiàn)的，采用開(kāi)放式及模塊式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能較好地滿足這樣的要求。（8）其他：在廣域保護(hù)（穩(wěn)控）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，還應(yīng)考慮其他的一些因素，例如，和現(xiàn)有穩(wěn)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、外部等值網(wǎng)的處理等。2024/3/281122.4.3基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)2.4.4典型的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)分散式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)分散式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)是由把數(shù)據(jù)分析和決策過(guò)程放在分散于電力系統(tǒng)各處的系統(tǒng)保護(hù)終端內(nèi)（SystemProtectionTerminal，SPT）組成的。SPT放置在不同變電站中，通過(guò)環(huán)型通信網(wǎng)絡(luò)相連。SPT從CT、PT或PMU獲得本地測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得其他SPT數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的算法和判據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多功能、可靠、靈敏的保護(hù)，如廣域電壓穩(wěn)定控制、自動(dòng)負(fù)荷控制、自動(dòng)汽輪機(jī)投入、變壓器分接頭調(diào)節(jié)閉鎖等。2024/3/28113配電網(wǎng)廣域測(cè)控系統(tǒng)在自動(dòng)故障隔離中的應(yīng)用2024/3/281142.4.4典型的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)配電網(wǎng)廣域測(cè)控系統(tǒng)在電壓控制中的應(yīng)用2024/3/28115配電網(wǎng)廣域測(cè)控系統(tǒng)在如分布式發(fā)電孤島保護(hù)中的應(yīng)用2.4.4典型的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)2024/3/28116電力系統(tǒng)互感器和測(cè)量設(shè)備本地或遠(yuǎn)程信號(hào)和測(cè)量電力系統(tǒng)執(zhí)行元件本地或遠(yuǎn)程控制信號(hào)監(jiān)控，服務(wù)，維護(hù)和更新接口GPS時(shí)間同步SPT輸出接口SPT決策邏輯模塊電力系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)庫(kù)SPT輸入接口參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)高速通信接口低速通信接口其他SPT設(shè)備其他SPT設(shè)備操作員接口分散式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的SPT結(jié)構(gòu)及其通信接口集中式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)集中式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)從整個(gè)電力系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，在控制中心集中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和控制決策，然后把控制命令發(fā)給各個(gè)SPT以實(shí)施控制。由于是從整個(gè)系統(tǒng)的角度來(lái)分析和決策，因此可以做到全局最優(yōu)控制，更體現(xiàn)廣域保護(hù)的優(yōu)勢(shì)。在通信系統(tǒng)和分析決策系統(tǒng)的能力能夠達(dá)到要求的前提下，集中式結(jié)構(gòu)是由于分散式結(jié)構(gòu)的，因此集中式廣域測(cè)控與保護(hù)是未來(lái)廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的方向。2024/3/281172.4.4典型的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)集成式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成2024/3/28118相量測(cè)量單元相量測(cè)量單元相量測(cè)量單元其他測(cè)量單元通信系統(tǒng)SPTSPTSPT在線信息處理和決策系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（2）在線數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)在收集到大量數(shù)據(jù)后，必須經(jīng)過(guò)處理才能得到需要的系統(tǒng)參數(shù)，例如潮流分布等。難點(diǎn)在于：①不良數(shù)據(jù)的辨識(shí)和狀態(tài)估計(jì)；②從電力系統(tǒng)狀態(tài)及不安全狀態(tài)的誘導(dǎo)因素迅速識(shí)別出廣域擾動(dòng)的種類，并根據(jù)擾動(dòng)激烈程度和現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間把擾動(dòng)分成不同等級(jí)，以選擇相應(yīng)的保護(hù)和控制措施，并且確定其中調(diào)節(jié)性措施的控制量大小;③協(xié)調(diào)被選中的多重控制措施，并根據(jù)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)不斷估計(jì)系統(tǒng)狀態(tài)，調(diào)整控制措施。2024/3/28119（3）執(zhí)行系統(tǒng)。由分散于電力系統(tǒng)各處的多個(gè)SPT以及相應(yīng)的電力系統(tǒng)執(zhí)行元件組成。SPY不需要有數(shù)據(jù)處理和決策功能，也不需要和其他SPT通信。SPT及其執(zhí)行元件的控制速度和精度將直接影響控制措施的效果，是衡量執(zhí)行系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。（4）通信系統(tǒng)

集中式WAPS對(duì)通信系統(tǒng)的依賴程度很高，通信系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性對(duì)整個(gè)廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)與否至關(guān)重要。2024/3/28120集中式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，但是其性能依賴于通信系統(tǒng)的負(fù)載能力和實(shí)時(shí)性以及在線數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)的運(yùn)算能力。而電力系統(tǒng)規(guī)模越大，需要的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)就越多，從而數(shù)據(jù)量越大，數(shù)據(jù)傳輸距離也越長(zhǎng)，這對(duì)通信系統(tǒng)帶寬和數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)的運(yùn)算能力都提出了更高的要求。2024/3/28121

將集中式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)分層，可以結(jié)合分散式和和集中式廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。比較理想的情況是把廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)分為三層：底層為大量的廣域測(cè)控和保護(hù)終端或SPT、PMU；中間層為基本本地保護(hù)中心（LocalProtectionCenter，LPC），每個(gè)LPC與多個(gè)PMU通信，完成數(shù)據(jù)收集以及區(qū)域控制和保護(hù)功能，多個(gè)LPC相互配合共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)方案；上層為系統(tǒng)保護(hù)中心（SystemProtectionCenter，SPC），它對(duì)各本地保護(hù)中心起到協(xié)調(diào)作用，實(shí)施系統(tǒng)安全防御。2024/3/281222024/3/28123PMU廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)SPCLPCLPCLPCSPTSPTSPTSPTSPTSPTPMUPMUPMUPMUPMUPMUPMUPMU三層式WAPS可以把大量原始數(shù)據(jù)的處理分散在LPC進(jìn)行，從而把大量原始數(shù)據(jù)傳輸限制在各個(gè)有限區(qū)域之內(nèi)。LPC把運(yùn)算結(jié)果和少量的原始數(shù)據(jù)上傳到SPC。SPC的系統(tǒng)控制命令下傳到LPC，在轉(zhuǎn)發(fā)給SPT。2024/3/281242.4.5廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展方向廣域后備保護(hù)廣域后備保護(hù)可采集多點(diǎn)信息，不必犧牲動(dòng)作時(shí)間來(lái)保證選擇性，它可以根據(jù)廣域信息對(duì)故障定位，克服主保護(hù)據(jù)動(dòng)、斷路器失靈等情況下后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、停電范圍擴(kuò)大的問(wèn)題，還可以防止故障后相鄰線路過(guò)負(fù)荷導(dǎo)致后備保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象。由于不完成主保護(hù)功能，廣域后備保護(hù)對(duì)信號(hào)傳輸延時(shí)的要求稍低。2024/3/28125廣域差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)存在一些問(wèn)題，如受TA斷線的影響，無(wú)法對(duì)TA以外的故障做出反應(yīng)等。利用廣域信息構(gòu)成廣域差動(dòng)保護(hù)，可以作為兩端差動(dòng)保護(hù)的后備，也可以作為雙重主保護(hù)中的“一重”主保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)對(duì)各測(cè)點(diǎn)信息的同步性有嚴(yán)格要求，基于GPS的同步采樣技術(shù)和基于ATM的異步傳輸技術(shù)可以應(yīng)用到廣域差動(dòng)保護(hù)中，以保證信號(hào)傳輸?shù)耐叫院涂焖傩浴?024/3/28126用于緊急控制的廣域保護(hù)當(dāng)前的緊急控制策略考慮的范圍較小，在系統(tǒng)進(jìn)入緊急狀態(tài)時(shí)，只能以小范圍的局部系統(tǒng)為控制對(duì)象，這樣的控制策略有兩個(gè)明顯缺點(diǎn)：①無(wú)法做到優(yōu)化控制；②面向局部的緊急控制難以防止大規(guī)模連鎖崩潰事故的發(fā)生。2024/3/28127滿足“三道防線”要求的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)廣域保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該包括繼電保護(hù)和安全自動(dòng)控制兩方面。廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)筑了第一道防線。廣域安全自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)筑了第二道防線，實(shí)現(xiàn)防止穩(wěn)定破壞和參數(shù)越限的安全自動(dòng)控制和緊急控制功能，包括快速切負(fù)荷、切機(jī)、發(fā)電機(jī)汽門控制、頻率和電壓異常控制等。廣域保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具備檢測(cè)系統(tǒng)振蕩的功能，構(gòu)筑第三道防線，當(dāng)系統(tǒng)受到嚴(yán)重?cái)_動(dòng)而失去穩(wěn)定，導(dǎo)致異步振蕩時(shí)，將失步的互聯(lián)系統(tǒng)在預(yù)定的地點(diǎn)解列成若干個(gè)獨(dú)立穩(wěn)定地子系統(tǒng)。2024/3/281282.5高級(jí)配電自動(dòng)化對(duì)信息技術(shù)的要求通信存在的主要問(wèn)題：（1）采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信方式，只能在終端與主站或配電子站之間進(jìn)行通信，配電終端之間不能交換數(shù)據(jù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一些就地控制功能。（2）采用配電子站轉(zhuǎn)發(fā)終端數(shù)據(jù)，終端與主站之間不是透明傳輸，配置與管理維護(hù)工作量大。（3）通信帶寬有限，難以傳輸故障錄波、電能質(zhì)量擾動(dòng)記錄等批量數(shù)據(jù)。2024/3/28129目前已具備條件建設(shè)一個(gè)覆蓋配電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)（控制中心、變電站、分段開(kāi)關(guān)、用戶接口等）的廣域IP通信網(wǎng)。配電網(wǎng)廣域IP通信網(wǎng)的主干網(wǎng)采用光纖組網(wǎng)技術(shù)，分支網(wǎng)可采用無(wú)線、載波等方式。2024/3/281302.5.1功能和信息抽象模型功能和信息抽象模型可以幫助配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化。抽象模型將功能需求分離成許多獨(dú)立的組成部分，然后其中一些獨(dú)立組成部分又被分離成更小的組成部分。最終，這些抽象獨(dú)立部分被分離的足夠簡(jiǎn)單，通過(guò)實(shí)際硬件或軟件重組到一起。使用標(biāo)準(zhǔn)接口，這些“實(shí)例化”部分可以像建造積木一樣重新構(gòu)成一個(gè)完整功能的實(shí)際系統(tǒng)。2024/3/28131廣泛采用的抽象模型如下：信息和設(shè)備模型：定義信息和設(shè)備的名稱和結(jié)構(gòu)，包括IEC61850（側(cè)重設(shè)備屬性）和IEC61970（側(cè)重信息模型）；系統(tǒng)模型，按功能定義信息流，最受歡迎的是統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UnifiedModelingLanguage，UML）。2024/3/281322.5.2高級(jí)配