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配电自动化课程论文配电自动化课程论文
院班姓学
系：级：名：号：
电气与电子工程学院电气0707班王天智U200712156罗毅
指导教师：指导教师：
2011年1月5日
浅谈配电自动化
——王天智电气0707U200712156
随着社会经济的不断发展,我国用电需求量不断增长,电力供求市场不断发展,用户对供电可靠性、电能质量及优质服务的要求不断提高,传统的电力系统运行模式和管理方法已经很难满足安全、优质和经济运行的要求。改善整个电力系统的装备和运行,实现地方电网的调度自动化和配电网自动化是保证电网的安全经济运行和提高电能质量的必由之路。配电网自动化利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化。其范围以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。配电网自动化的建立将改善电网装备,提升技术管理水平,提高供电可靠性,改善电能质量和运行管理效率,减少计划及故障停电时间。因此,配电网自动化建设非常重要。国外配电网自动化发展较快,如日本58%的配电线路实现了自动化。国内城市配电网馈线自动化率尚不足10%。目前我省配电网自动化技术还比较落后,除厦门地区在2005年改造配电网55019km,建设配电网自动化主站2个,实现馈线自动化71回,福州实现馈线56条外,其它地市配电自动化线路很少。这几年我省也在加大、加快配电自动化建设,提高配电自动化水平。配电自动化的发展大致分为三个阶段:第一阶段是基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段,主要设备为重合器和分段器等,不需要建设通信网络和计算机系统,其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。这一阶段的配电自动化系统局限在自动重合器和备用电源自动投入装置,自动化程度较低,具体表现在:①仅在故障时起作用,正常运行时不能起监控作用,不能优化运行方式;②调整运行方式后,需要到现场修改定值;③恢复健全区域供电时,无法采取安全和最佳措施;④隔离故障时需要经过多次重合,对设备冲击很大。这些系统目前仍大量应用。
第二阶段的配电自动化系统是基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统,在配电网正常运行时也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用,故障时能及时察觉,并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。随着计算机技术的发展,产生了第三阶段的配电自动化系统。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了自动控制功能,形成了集配电网SCADA系统、配电地理信息系统、需方管理(DSM)、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作票管理等于一体化的综合自动化系统,形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统(DMS),功能多达140余种。现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。今天,配电自动化已从各种单项自动化林立,号称为“多岛自动化”的配电自动化系统,向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展。现代配电自动化系统采用分层集结策略,大城市配电自动化系统一般分四个层,第一层为现场设备层,主要由FTU、TTU、远动终端单元(RTU)和电量集抄器等构成,统称为配电自动化终端设备。在柱上开关处安装馈线终端单元,完成对柱上开关的监控。RTU的工作电源一般来自FTU自身携带的免维护蓄电池;开关的操作电源以及蓄电池的充电电源一般来自柱上开关两侧的电压互感器。FTU一般采用高性能单片机作为CPU,具有带光电隔离的开关量输入和交流采样功能、对时功能和定值远方下装和召唤功能、故障检测和上报功能、抗恶劣环境(高温、严寒、防雷、防尘、防雨等)功能。在配电变压器处安装监测单元(TTU),除完成对配电变压器常规监测外,一般还具有低压侧无功电压综合控制、分散用户抄表集中器与电能核算功能。配电开闭所和配电变电站安装远动终端单元(RTU)。电量集抄器安装于配电变压器附近,用于采集分散用户的电量数据,为用电科学管理提供依据。第二层为区域集结层。以110kV变电站或重要配电开闭所为中心,将配电网划分成若干区域,在各区域中心设置配电子站,又称“区域工作站”,用于集结所在区域内大量分散的配电终端设备,如馈线终端单元(FTU)、配变终端单元(TTU)和电量采集器。第三层为配电自动化子控制中心层,建设在城市的区域供电分局,一般配
备基于交换式以太网的中档配电自动化后台系统,往往还包括配电地理信息系统、需方管理和客户呼叫服务系统等功能,用于管理供电分局范围内的配电网。第四层为配电自动化总控制中心层,建设在城市的供电局,一般配备基于交换式以太网的高档配电自动化后台系统和大型数据库,用于管理整个城市范围内的配电网。由于配电网比较密集,一般采用混合通信手段,且尽量利用主变电站到供电局以及供电分局到供电局的已有通道,构成城区配电自动化系统的通信网络。中小型城市的配电自动化系统—般只有前三层设备,不需要第四层。配网自动化是以新的自动化配电设备为基础,集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术及相关电力系统技术于一身的信息管理系统,可实现配电网正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和管理。随着城乡电网建设与改造的进行,形成了多供电途径的网格状配电网,运行方式非常灵活。对于重要用户和居民密集用电的线路采用环网供电方式,配置现代的自动化管理设备,实现“遥控、遥测、遥信”功能及馈线自动化功能,将极大地提高供电可靠性,大大改善供电质量。新建开关站或开闭所宜从供电方案开始就将配电自动化一步规划设计到位,同步建设。小型及零散小区宜预留通信通道,为实施配网自动化创造条件,并充分发挥配网自动化的规模效益。
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