某输配电系统研究所配电自动化培训教材(PPT61页)
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配电网自动化培训教材PPT(共 43张)
备用电源自动投入控制
一、备用电源自动投入装置
（一）备用电源自动投入装置的作用与类型
工作电源与备用电源的接线方式可分为两大类： 明备用: 指在正常时，备用电源不投入工作，只有在工作电源发生故障时 才投入工作。 暗备用: 指在正常时，两电源都投入，互为备用。
作用：用于两路及以上电源进线的变配电所中，提高供电可靠性。
微机远动装置（RTU）主要用来集中收集变电站内的所有信息，同时可以接收上级控制调度中心的命令，输出开关控制信号，增减控制设备信号或调节设备的整定值，并返回已完成操作的信息，归纳起来有如下功能：
1．“四遥”功能：
遥信、遥测 、遥控 、遥调
2．事件顺序记录（SOE）
3．系统对时
4．电能采集（PA）
8.2.2 配电自动化系统的主要内容
续上页
配网管理工作站
配网调度工作站
配网GIS/维护工作站
网 关
调度
MIS
主 服 务 器
备 服 务 器
WEB 服 务 器
网络打印机
100M以太网
通 信 前 置 机
通 信 前 置 机
变电所B
变电所A
配 电 子 站
配电线
通信线
控制LAN网
通 信 网 络
柱上真空开关
在配电网中应用重合器的优点
节省变电站的投资 提高重合闸的成功率 缩小停电范围 提高操作自动化程度 维修工作量小
重合器分类
8.3.3 分段器
分段器是一种与电源侧前级开关配合，在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备。当发生永久性故障时，分段器在预定次数的分合操作后闭锁于分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的。若分段器未完成预定次数的分合操作，故障就被其他设备切除，其将保持在合闸状态，并经一段延时后恢复到预先的整定状态，为下一次故障作好准备。
《配电自动化系统》课件
配电自动化系统概述
定义与特点
定义
配电自动化系统是指利用现代电子技 术、通讯技术、计算机及网络技术等 ，实现对配电网进行实时监测、控制 和管理的自动化系统。
特点
具有自动化、智能化、高效化、可靠 性高等特点，能够提高配电网的运行 效率和管理水平，优化资源配置，降 低运营成本，提升供电可靠性。
系统组成与功能
02
CATALOGUE
配电自动化系统的关键技术
通信技术
总结词
通信技术是配电自动化系统的核心，负 责实现各设备之间的信息传输和控制。
VS
详细描述
通信技术是配电自动化系统的关键技术之 一，它负责实现各设备之间的信息传输和 控制。通过通信技术，配电自动化系统能 够实时监测和控制配电网的运行状态，实 现故障定位、隔离和恢复供电等功能。常 用的通信技术包括光纤通信、无线通信和 电力线通信等。
系统组成
主要包括主站系统、子站系统、终端设备和通讯 网络等部分。
主站系统
是整个配电自动化系统的核心，负责数据采集、 处理、分析和应用等功能。
子站系统
负责区域内的配电网运行监控和管理，实现数据 采集、远程控制和故障隔离等功能。
系统组成与功能
01
02
03
终端设备
安装在配电网设备上，负 责实时监测和控制设备的 运行状态，实现数据采集 和远程控制等功能。
资源配置、降低线损等。
设计原则
02
遵循标准化、模块化、可扩展性等原则，确保系统设计合理、
功能完善。
方案制定
03
根据实际情况制定实施方案，包括系统架构、设备选型、通信
方式等。
系统集成与调试
集成方式
采用合适的集成技术，如Ethernet/IP、OPC等，实现各子系统之 间的信息共享和互操作。
定义与特点
定义
配电自动化系统是指利用现代电子技 术、通讯技术、计算机及网络技术等 ，实现对配电网进行实时监测、控制 和管理的自动化系统。
特点
具有自动化、智能化、高效化、可靠 性高等特点，能够提高配电网的运行 效率和管理水平，优化资源配置，降 低运营成本，提升供电可靠性。
系统组成与功能
02
CATALOGUE
配电自动化系统的关键技术
通信技术
总结词
通信技术是配电自动化系统的核心，负 责实现各设备之间的信息传输和控制。
VS
详细描述
通信技术是配电自动化系统的关键技术之 一，它负责实现各设备之间的信息传输和 控制。通过通信技术，配电自动化系统能 够实时监测和控制配电网的运行状态，实 现故障定位、隔离和恢复供电等功能。常 用的通信技术包括光纤通信、无线通信和 电力线通信等。
系统组成
主要包括主站系统、子站系统、终端设备和通讯 网络等部分。
主站系统
是整个配电自动化系统的核心，负责数据采集、 处理、分析和应用等功能。
子站系统
负责区域内的配电网运行监控和管理，实现数据 采集、远程控制和故障隔离等功能。
系统组成与功能
01
02
03
终端设备
安装在配电网设备上，负 责实时监测和控制设备的 运行状态，实现数据采集 和远程控制等功能。
资源配置、降低线损等。
设计原则
02
遵循标准化、模块化、可扩展性等原则，确保系统设计合理、
功能完善。
方案制定
03
根据实际情况制定实施方案，包括系统架构、设备选型、通信
方式等。
系统集成与调试
集成方式
采用合适的集成技术，如Ethernet/IP、OPC等，实现各子系统之 间的信息共享和互操作。
配电自动化基础技能培训教材(范本模板)
主要由主站系统、子站系统、终端设 备和通信网络等组成，各部分协同工 作，实现配电自动化的各项功能。
配电自动化技术应用领域
城市配电网
在城市配电网中，配电自动化技术可应用于变电站自动化 、馈线自动化、配电管理等方面，提高城市配电网的供电 可靠性和运行效率。
工业园区
在工业园区中，配电自动化技术可应用于能源管理、智能 用电等方面，实现能源的优化配置和高效利用，降低企业 运营成本。
06
智能配电网发展趋势与挑战
智能配电网概念及特点
概念定义
智能配电网是集成先进传感、通信、 计算和控制技术，实现配电网可观、 可测、可控和自愈的现代化电网。
主要特点
自愈能力强，互动性好，能源利用效 率高，优质电能供应，支持分布式电 源和微网接入。
智能配电网关键技术发展动态
配电自动化技术
实现配电网故障定位、隔离和 非故障区域恢复供电。
案例二
某工业园区配电网馈线自动化应用。该园区配电网采用基于配电自动化主站的馈线自动化技术，实现了全局的故障定 位、隔离和恢复供电策略，提高了园区供电的稳定性和可靠性。
案例三
某农村地区配电网馈线自动化建设。该地区配电网采用基于故障指示器的馈线自动化技术，实现了故障 的及时检测和定位，并通过人工操作或简单的自动化设备实现了故障隔离和恢复供电，提高了农村地区 供电的安全性和便利性。
03
配电自动化系统架构与通信技术
配电自动化系统架构
01
02
03
主站系统
包括硬件层、操作系统层 、支撑平台层和应用层， 实现数据采集、处理、存 储、分析及展示等功能。
通信系统
采用光纤、无线等多种通 信方式，确保主站与终端 之间稳定装在配电网现场的各类 监测、控制设备，如FTU 、DTU、TTU等，实现遥 测、遥信、遥控等功能。
配电自动化技术应用领域
城市配电网
在城市配电网中，配电自动化技术可应用于变电站自动化 、馈线自动化、配电管理等方面，提高城市配电网的供电 可靠性和运行效率。
工业园区
在工业园区中，配电自动化技术可应用于能源管理、智能 用电等方面，实现能源的优化配置和高效利用，降低企业 运营成本。
06
智能配电网发展趋势与挑战
智能配电网概念及特点
概念定义
智能配电网是集成先进传感、通信、 计算和控制技术，实现配电网可观、 可测、可控和自愈的现代化电网。
主要特点
自愈能力强，互动性好，能源利用效 率高，优质电能供应，支持分布式电 源和微网接入。
智能配电网关键技术发展动态
配电自动化技术
实现配电网故障定位、隔离和 非故障区域恢复供电。
案例二
某工业园区配电网馈线自动化应用。该园区配电网采用基于配电自动化主站的馈线自动化技术，实现了全局的故障定 位、隔离和恢复供电策略，提高了园区供电的稳定性和可靠性。
案例三
某农村地区配电网馈线自动化建设。该地区配电网采用基于故障指示器的馈线自动化技术，实现了故障 的及时检测和定位，并通过人工操作或简单的自动化设备实现了故障隔离和恢复供电，提高了农村地区 供电的安全性和便利性。
03
配电自动化系统架构与通信技术
配电自动化系统架构
01
02
03
主站系统
包括硬件层、操作系统层 、支撑平台层和应用层， 实现数据采集、处理、存 储、分析及展示等功能。
通信系统
采用光纤、无线等多种通 信方式，确保主站与终端 之间稳定装在配电网现场的各类 监测、控制设备，如FTU 、DTU、TTU等，实现遥 测、遥信、遥控等功能。
配电自动化智能电网与配电自动化PPT培训课件
配电自动化技术的发展历程
起步阶段
20世纪90年代初，随着计 算机技术和通信技术的发 展，配电自动化技术开始 起步。
探索阶段
20世纪90年代末至21世纪 初，配电自动化技术在多 个地区进行了试点和探索。
推广阶段
进入21世纪后，配电自动 化技术得到了广泛应用和 推广，成为智能电网的重 要组成部分。
配电自动化的关键技术
03
了解智能电网与配电自 动化技术的发展趋势和 应用前景
04
提高学员在实际工作中 应用智能电网与配电自 动化技术的能力
培训内容总结
01
02
03
04
智能电网与配电自动化技术的 基本概念和原理
智能电网与配电自动化系统的 组成和功能
智能电网与配电自动化技术的 发展趋势和应用前景
实际案例分析和操作演示
下一步行动计划
提高供电可靠性
智能电网通过实时监测和远程控 制，能够快速定位和隔离故障， 减少停电时间，提高供电可靠性。
优化资源配置
智能电网能够实现电力资源的优 化配置，根据实际需求调整电力 供应，提高电力系统的运行效率。
降低运营成本
智能电网的应用能够减少人工巡 检和维修的次数，降低运营成本，
同时提高工作效率。
智能电网的未来发展趋势
通信技术
设备集成
配电自动化系统的数据传输和命令下 达依赖于可靠的通信技术，包括有线 通信、无线通信和光纤通信等。
配电自动化系统需要与各种配电网设 备进行集成，实现数据共享和控制协 同。
智能算法
配电自动化系统需要对海量数据进行 处理和分析，需要采用智能算法进行 优化和控制。
03 智能电网在配电自动化中 的应用
配电自动化智能电网的应用场景
配电自动化系统培训
数据交互
支持多种通信协议和数据格式，实现与上级调度 系统、其他自动化系统的数据交互和共享。
人机界面与操作方式
人机界面
01
提供直观、友好的图形化界面，展示电网拓扑、设备状态、实
时数据等，方便用户进行监控和操作。
操作方式
02
支持鼠标操作、键盘快捷键、触摸屏等多种操作方式，提高操
作便捷性和效率。
权限管理
配电开关设备
负荷开关
用于正常情况下的电路通断，具有过 载和短路保护功能。
隔离开关
主要用于隔离电源，保证检修工作的 安全进行。
断路器
能够关合、承载和开断正常回路条件 下的电流，并能关合、在规定的时间 内承载和开断异常回路条件下的电流 的开关装置。
故障指示器与传感器
故障指示器
安装在配电线路上，用于检测短 路和接地故障，并通过闪烁或传
控制策略
根据电网实时运行数据和预设规 则，制定并执行相应的控制策略
，如负荷均衡、故障隔离等。
优化方法
运用遗传算法、粒子群算法等优 化算法对控制策略进行寻优，提 高电网运行的经济性和安全性。
人工智能技术应用
引入深度学习、强化学习等人工 智能技术，提升配电自动化系统
的自适应能力和智能化水平。
03
配电自动化硬件设备
输信号进行指示。
电流传感器
检测线路中的电流，并将信号传输 给配电自动化系统。
电压传感器
检测线路中的电压，用于判断电压 异常和故障。
通信接口与规约转换器
通信接口
实现配电自动化系统与 上级调度系统、下级设
备之间的信息交互。
规约转换器
将不同设备或系统之间 的通信规约进行转换， 以实现信息的互通和共
支持多种通信协议和数据格式，实现与上级调度 系统、其他自动化系统的数据交互和共享。
人机界面与操作方式
人机界面
01
提供直观、友好的图形化界面，展示电网拓扑、设备状态、实
时数据等，方便用户进行监控和操作。
操作方式
02
支持鼠标操作、键盘快捷键、触摸屏等多种操作方式，提高操
作便捷性和效率。
权限管理
配电开关设备
负荷开关
用于正常情况下的电路通断，具有过 载和短路保护功能。
隔离开关
主要用于隔离电源，保证检修工作的 安全进行。
断路器
能够关合、承载和开断正常回路条件 下的电流，并能关合、在规定的时间 内承载和开断异常回路条件下的电流 的开关装置。
故障指示器与传感器
故障指示器
安装在配电线路上，用于检测短 路和接地故障，并通过闪烁或传
控制策略
根据电网实时运行数据和预设规 则，制定并执行相应的控制策略
，如负荷均衡、故障隔离等。
优化方法
运用遗传算法、粒子群算法等优 化算法对控制策略进行寻优，提 高电网运行的经济性和安全性。
人工智能技术应用
引入深度学习、强化学习等人工 智能技术，提升配电自动化系统
的自适应能力和智能化水平。
03
配电自动化硬件设备
输信号进行指示。
电流传感器
检测线路中的电流，并将信号传输 给配电自动化系统。
电压传感器
检测线路中的电压，用于判断电压 异常和故障。
通信接口与规约转换器
通信接口
实现配电自动化系统与 上级调度系统、下级设
备之间的信息交互。
规约转换器
将不同设备或系统之间 的通信规约进行转换， 以实现信息的互通和共
配电系统培训PPT课件
配电系统的故障处理
故障分类与识别
介绍配电系统故障的分类和识别 方法，包括短路、断路、漏电等
故障的识别和判断。
故障处理流程
介绍配电系统故障处理的流程和方 法，包括故障隔离、负荷转移、抢 修组织等环节的操作要求和注意事 项。
故障预防措施
介绍预防配电系统故障的措施和方 法，包括设备选型、设备安装、运 行监控等方面的要求和注意事项。
3
配备安全保护装置
在配电系统中，应配备相应的安全保护装置，如 过流保护、过压保护、欠压保护等，以防止设备 损坏和人员伤亡。
配电系统的防雷保护
安装避雷针或避雷带
01
在建筑物或设施的顶部安装避雷针或避雷带，以引导雷电电流
入地，避免雷电对配电系统造成损坏。
配备浪涌保护器
02
在配电系统中，应在关键设备前端安装浪涌保护器，以吸收雷
REPORT
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ANALYSIS
SUMMAR Y
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
配电系统培训ppt课 件
目录
CONTENTS
• 配电系统概述 • 配电系统的基本原理 • 配电系统的运行与维护 • 配电系统的安全与防护 • 配电系统的优化与改造 • 案例分析与实践操作
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
用户。
控制电路
控制电路用于控制配电系统中 的设备操作。
保护电路
保护电路用于在故障情况下切 断电流，保护设备和线路安全
。
测量电路
测量电路用于监测配电系统的 运行状态和参数。
配电系统自动化配电自动化系统ppt学习教案
04
配电系统自动化的应用与 实践
配电网自动化
配电网自动化的概念和原理
通过先进的计算机技术、通信技术和控制技术，对配电网 进行实时监测、控制和优化，提高配电网的供电可靠性、 运行效率和经济性。
配电网自动化的组成和功能
包括配电主站、配电终端、通信网络和配电自动化软件等 部分，实现数据采集与监视控制、故障定位与隔离、负荷 管理、无功补偿与电压控制等功能。
02
配电系统自动化的核心技 术
通信技术
03
有线通信技术
无线通信技术
电力线载波通信技术
利用光纤、双绞线等有线传输媒介实现数 据传输，具有传输稳定、抗干扰能力强的 特点。
利用无线电波、微波等无线传输媒介实现 数据传输，具有灵活性强、无需布线等优 点。
利用电力线作为传输媒介，实现数据在电 力线上的传输，具有成本低、覆盖广等优 势。
设备兼容性差
不同厂家生产的配电自动 化设备存在兼容性问题， 导致系统集成困难，影响 自动化水平的提高。
数据安全风险
配电系统自动化涉及大量 数据传输和处理，存在数 据泄露、篡改等安全风险 。
配电系统自动化的前景展望
智能化发展
借助人工智能、大数据等技术， 实现配电系统的自我学习、自我
优化，提高运行效率。
需求侧管理自动化的 实施与运维
需要制定详细的实施方案和运维计划 ，包括设备选型、配置、安装、调试 、验收等环节，确保系统的稳定运行 和数据的准确性。同时，还需要加强 与用户的沟通和合作，提高用户参与 度和满意度。
05
配电系统自动化的挑战与 前景
配电系统自展，配电系 统自动化技术不断更新， 要求从业人员不断学习新 技术，适应技术变革。
配电网自动化的实施与运维
配电管理系统及配电自动化技术幻灯片PPT
第三节 馈线自动化技术〔FA〕
二、自动重合器
〔一〕重合器的性能特点
自动重合器是一种能够监测故障电流、 在给定时间内断开故障电流并能进展给定次 数重合的一种有“自具〞能力的控制开关。
开断性能：与普通断路器相似。
工作特性：“智能〞性，能够自身完成 故障监测、判断电流性质、执行开合功能； 记忆动作次数、恢复初始状态、完成合闸闭 锁等。
0.1s
定时限特性分为9条，对 应的时间分别为： 0.1，0.2，0.5，1.0，2， 3，5，10，15s
重合器之间即通过采纳不 同的定时限特性进行配合。
i(A)
〔二〕重合器的保护、重合及相互间配合
图中： 网络是辐射型的配 电网络，单侧电源。
QR1、QR2、QR3 为自动重合器；
FU1 ， FU2 ， … ， FU5为熔断器。
• c处永久性故障
图7-31，32
• 发展过程：
➢ A分闸，线路失压， 各分段器开闸，E计 数器启动。
➢ 15s，A第一次重合
➢ 7s后，B合，不闭锁
➢ 7s后，C合
➢ A再次跳闸，C闭锁 开闸状态。
➢ 5s后，A重新合闸， 7s后，B合闸。
➢ 从A第一次分闸45s 后，E合闸。
➢ 7s 后 D 合 闸 ， 另 一 侧重合器跳开，失 压，D、E跳闸，但 D闭锁，E不闭锁 （7s>5s）。
图 7-20
2、重合器动作顺序。
根据重合器在电网中 的位置，预先整定为多次 分、合循环操作。
如：
“一快一慢”
“一快二慢”
“一快三慢”
快：指快速动作特性跳闸；
慢：指慢速动作特性跳闸；
二、自动重合器 〔二〕重合器的保护、重合及相互间配合
配电自动化课件ppt
分布式电源接入与控制
总结词
分布式电源接入与控制是配电自动化的重要发展方向之一，它能够促进可再生能源的利用和节能减排 ，提高配电网的可持续发展能力。
详细描述
分布式电源接入与控制技术能够实现可再生能源的并网运行和控制。通过与配电自动化系统的集成， 实现对分布式电源的智能调度和控制，提高可再生能源的利用率和配电网的运行效率。同时还能降低 对传统能源的依赖，减少环境污染，促进节能减排和可持续发展。
案例二：某企业配电网优化运行方案
总结词
节能、减排、经济
技术应用
该方案采用了基于实时电价的 智能调度算法，以及基于负荷 预测的优化调度策略。
详细描述
该方案通过优化配电网的运行 方式，实现了节能减排的目标 ，同时为企业节省了大量电费 。
效果评估
该方案的应用有效降低了企业 的能源消耗和碳排放，提高了
企业的经济效益。
配电网故障诊断与定位
总结词
配电网故障诊断与定位是配电自动化的重要功能，它能够快速准确地检测和定 位配电网中的故障，提高供电可靠性和安全性。
详细描述
配电网故障诊断与定位技术通过实时监测配电网的运行状态，快速识别和定位 故障区域。它利用拓扑分析、电流流向判断等技术手段，实现故障的快速定位 和隔离，减少停电范围和时间，提高供电可靠性。
02
配电自动化系统组成
配电自动化主站系统
01
02
03
主站系统概述
主站系统是配电自动化的 核心组成部分，主要负责 数据采集、处理、存储和 监控等功能。
主站系统硬件
主站系统的硬件包括服务 器、工作站、网络设备等 ，这些设备共同协作，确 保主站系统的稳定运行。
主站系统软件
主站系统的软件包括操作 系统、数据库、配电自动 化软件等，这些软件为系 统提供必要的软件环境。
配电自动化系统培训课件
7. 现场总线和RS-485
现场总线(Field Bus)种类：CAN BUS、LON WORKS、 PROFI BUS、FOUNDATION FIELD BUS等。
现场总线适于满足FTU和附近区域工作站间通信、 变电站内智能模块间通信。
现场总线为开发式系统，便于设备间互联。 RS-485为原则串行通信接口，最多可支持64～256
2024/10/10
2. 配电自动化中可用旳通信方式
有线通信方式： 电力线：高压、低压旳载波通信。
线： 专线、拨号 等。 CATV通道：有线电视网。 光纤通信：多模光缆，<2Mbps，<5km，单
模光缆，<2Mbps，<50km 双绞线：现场总线、 RS-485
2024/10/10
配电自动化中可用旳通信方式－续
3. 通信速率旳规定：通信系统带宽越窄则通信速率 越低(一般>300bps) ，必须满足实时性规定。
4. 双向通信能力：保证数据上传、控制命令下发， 要具有半双工或全双工能力。
5. 不受停电影响：保证通过通信系统对停电区开关 旳操作，停电区FTU等要有备用电源(电池等)。
6. 使用和维护旳以便性：选择通用性、原则化程度 高旳通信设备。
2024/10/10
3）Modem分类
➢ 按传播方向：全双工Modem、半双工Modem。
➢ － 单工：单方向传播；
➢ － 双工：双向传播；
➢
半双工：可不一样步上下行双向传播；
➢
双工：可同步上下行双向传播。
➢ 按工作频率：低速Modem(<600bps)、中速Modem(6009600bps)、高速Modem (>9600bps)。
➢ 按调制方式：移频键控(FSK)、移相键控(PSK)、相对移相 键控(DPSK)、移幅键控(ASK)。
ppt配电自动化系统
和功能模块，满足市场需求变 化。
人才培养与团队建设
05 加强专业人才培养和团队建设
，提升整体实力。
应对策略
06 建立完善的人才培养和激励机
制，吸引和留住优秀人才，打 造专业化团队。
未来发展趋势预测
人工智能技术应用
利用AI技术提高系统自动化水平，实现故障自愈和优化运行。
微电网与分布式能源接入
适应新能源发展趋势，实现微电网和分布式能源的灵活接入和调度 。
配电自动化系统的功能
配电自动化系统具有数据采集与监控、故障定位与隔离、负荷管理 、无功补偿、电能质量监测等功能。
对未来配电自动化发展的期待
智能化发展
期待未来配电自动化系统能够实现更加智能化的运行，包 括自适应控制、智能决策等，提高系统的自动化程度和运 行效率。
多能源融合
随着分布式能源、储能技术的发展，期待未来配电自动化 系统能够实现多能源融合，提高能源利用效率和可再生能 源的接入能力。
数据存储与管理技术
采用数据库等存储手段，对处理后的数据进 行分类存储和管理，便于后续分析。
数据可视化技术
将分析结果以图表、图像等形式展示，便于 用户理解和决策。
控制与保护技术
自动控制技术
根据分析结果，自动控制配电网中的开 关设备，实现负荷均衡、故障隔离等目
标。
故障诊断与定位技术
利用故障录波、行波测距等方法，对 配电网中的故障进行快速诊断和定位
无功补偿与电压控
制
通过对无功补偿设备的控制，实 现对配电网电压的调节和优化， 提高电压质量和供电可靠性。
网络重构与优化
在配电网发生故障或进行计划检 修时，通过网络重构技术，优化 网络结构，提高供电可靠性和经 济性。
人才培养与团队建设
05 加强专业人才培养和团队建设
，提升整体实力。
应对策略
06 建立完善的人才培养和激励机
制，吸引和留住优秀人才，打 造专业化团队。
未来发展趋势预测
人工智能技术应用
利用AI技术提高系统自动化水平，实现故障自愈和优化运行。
微电网与分布式能源接入
适应新能源发展趋势，实现微电网和分布式能源的灵活接入和调度 。
配电自动化系统的功能
配电自动化系统具有数据采集与监控、故障定位与隔离、负荷管理 、无功补偿、电能质量监测等功能。
对未来配电自动化发展的期待
智能化发展
期待未来配电自动化系统能够实现更加智能化的运行，包 括自适应控制、智能决策等，提高系统的自动化程度和运 行效率。
多能源融合
随着分布式能源、储能技术的发展，期待未来配电自动化 系统能够实现多能源融合，提高能源利用效率和可再生能 源的接入能力。
数据存储与管理技术
采用数据库等存储手段，对处理后的数据进 行分类存储和管理，便于后续分析。
数据可视化技术
将分析结果以图表、图像等形式展示，便于 用户理解和决策。
控制与保护技术
自动控制技术
根据分析结果，自动控制配电网中的开 关设备，实现负荷均衡、故障隔离等目
标。
故障诊断与定位技术
利用故障录波、行波测距等方法，对 配电网中的故障进行快速诊断和定位
无功补偿与电压控
制
通过对无功补偿设备的控制，实 现对配电网电压的调节和优化， 提高电压质量和供电可靠性。
网络重构与优化
在配电网发生故障或进行计划检 修时，通过网络重构技术，优化 网络结构，提高供电可靠性和经 济性。
配电自动化实用化应用培训教材
遥控：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合 闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。
遥调：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的控 制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。
习惯上，一遥指遥信，两遥指遥信和遥测，三遥指遥 信遥测和遥控，四遥指遥信遥测遥控和遥调。 因为这四遥的实现难度从简单到困难。
集中型馈线自动化
借助通信手段，通过配电主站和配电终 端相互配合，实现配电线路的故障定位、 隔离和恢复非故障区域供电的馈线自动 化处理模式。可分为全自动和半自动化
两种方式：
全自动方式
配电主站通过快速收集区域内配电终端 的信息，判断配电网运行状态，集中进 行故障识别、定位，通过遥控远方完成
故障隔离和非故障区域恢复供电。
PA R T
配电自动化常见终端
01 故障指示器
02 分界开关
目
03 电压时间型分段开关
录
2
PART TWO
配电自动化常见终端
2.1 故障指示器
运用直接安装在配电线路上的故障指示装置，通过检 测线路电流和电场的变化，来识别故障特征，从而判
断是否给出故障指示。
2
PART TWO
配电自动化常见终端
1 PART ONE 配电自动化基本概念
1.2 馈线自动化 （ feeder automation ，FA）
利用自动化装置或系统，监视配电网的运行状况，及 时发现配电网故障，进行故障定位、隔离，以及恢复
对非故障区域的供电。
馈线自动化按照故障处理方式，可以分为：集中型、 就地型。
1 PART ONE 配电自动化基本概念
配电自动化终端
安装在配电网的各种远方监测、 控制单元的总称，完成数据采 集、控制和通信等功能，主要 包括馈线终端FTU、站所终端 DTU、配变终端TTU等，简称 配电终端 。
遥调：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的控 制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。
习惯上，一遥指遥信，两遥指遥信和遥测，三遥指遥 信遥测和遥控，四遥指遥信遥测遥控和遥调。 因为这四遥的实现难度从简单到困难。
集中型馈线自动化
借助通信手段，通过配电主站和配电终 端相互配合，实现配电线路的故障定位、 隔离和恢复非故障区域供电的馈线自动 化处理模式。可分为全自动和半自动化
两种方式：
全自动方式
配电主站通过快速收集区域内配电终端 的信息，判断配电网运行状态，集中进 行故障识别、定位，通过遥控远方完成
故障隔离和非故障区域恢复供电。
PA R T
配电自动化常见终端
01 故障指示器
02 分界开关
目
03 电压时间型分段开关
录
2
PART TWO
配电自动化常见终端
2.1 故障指示器
运用直接安装在配电线路上的故障指示装置，通过检 测线路电流和电场的变化，来识别故障特征，从而判
断是否给出故障指示。
2
PART TWO
配电自动化常见终端
1 PART ONE 配电自动化基本概念
1.2 馈线自动化 （ feeder automation ，FA）
利用自动化装置或系统，监视配电网的运行状况，及 时发现配电网故障，进行故障定位、隔离，以及恢复
对非故障区域的供电。
馈线自动化按照故障处理方式，可以分为：集中型、 就地型。
1 PART ONE 配电自动化基本概念
配电自动化终端
安装在配电网的各种远方监测、 控制单元的总称，完成数据采 集、控制和通信等功能，主要 包括馈线终端FTU、站所终端 DTU、配变终端TTU等，简称 配电终端 。
配电自动化系统培训
1.3 配电自动化终端
配电一次设备
自动化接口
配电终端设备
馈线终端FTU 站所终端DTU 配变终端TTU
1.3 配电自动化终端
电流型分段器 电压电流型分段器 永磁分段开关
分段型馈线终端 （无后备电源）
电压时间型智能设备
架空线路 馈线终端FTU
分段型馈线终端 （电池型后备电源）
分支分界自动开关 用户分界自动开关
1.保护跳闸（环网时联络开关计时） 2.一次重合，PVS逐级关合 3.合至故障点，再次跳闸 4.主站遥控恢复非故障区域供电
FCB1
PVS1
A
B
1s RTU
7s
PVS2
PVS3
RTU 7s
C
D
RTU 7s
PVS4
E RTU 45s
PVS5 FCB2
RTU 7s
F 1s
2.1 电压型馈线自动化模式
❖动作原理
区域恢复供电 B
C
D
F
FFK
看门狗有故障
E
电直流接记切忆除，接在
线路地无故压障无流
条件下分闸
2.3 用户侧“看门狗”模式
❖电缆看门狗的故障处理
1.单相接地故障 2.相间短路故障
:故 障 红色:正常供电 绿色:断电
CB1:变电站出线断路器 FFK:负荷开关看门狗 VSR3:看门狗断路器柜
变电站
CB1
K6 K5
K4
DTU12
DTU11
F0204
CB3
K3 K2 K1 DTU9
变电站3
FTU1 F0201
FXK02
FXKA
FXK01 F0018 FTU8
FTU2
配电自动化系统PPT资料(正式版)
具体见表7－1。
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
7.3 无线电负荷控制系统
典型 无线 电负 荷控 制系 统组 成
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
负荷管理系统控制中心的构成
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
7.4 音频、载波混合负荷控制系统
接收负荷控制中心的遥控命令。 双向终端：可分为双向控制终端、双向三遥控制
终端；可与负荷控制中心进行双向数据传输、实 现当地控制。
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室来自一种典型的双向控制终端
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
典型双向控制终端的智能部分
2021/8/8
一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、谷三个不同时段的电能对负荷进行控制。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 只能接收负荷控制中心的遥控命令。 母线负荷预报：配电网总的或某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算。 3）配电线载波电力负荷控制：利用配电线传输载波控制信号，实现电力负荷控制。 数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面刷新、告警、密码口令等）； 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 给定各负荷层的负荷分配系数后，只要给出上一层的负荷，便可则逐层分配、得到各母线负荷。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终端完成，通过简单的“合闸”、“分闸”命令控制负荷。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 负荷控制功能（各种控制命令发出）； 这种负荷控制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题，但 较大。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 电力负荷管理系统的目标（作用）。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
7.3 无线电负荷控制系统
典型 无线 电负 荷控 制系 统组 成
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
负荷管理系统控制中心的构成
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
7.4 音频、载波混合负荷控制系统
接收负荷控制中心的遥控命令。 双向终端：可分为双向控制终端、双向三遥控制
终端；可与负荷控制中心进行双向数据传输、实 现当地控制。
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室来自一种典型的双向控制终端
2021/8/8
中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
典型双向控制终端的智能部分
2021/8/8
一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、谷三个不同时段的电能对负荷进行控制。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 只能接收负荷控制中心的遥控命令。 母线负荷预报：配电网总的或某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算。 3）配电线载波电力负荷控制：利用配电线传输载波控制信号，实现电力负荷控制。 数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面刷新、告警、密码口令等）； 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 给定各负荷层的负荷分配系数后，只要给出上一层的负荷，便可则逐层分配、得到各母线负荷。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终端完成，通过简单的“合闸”、“分闸”命令控制负荷。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 负荷控制功能（各种控制命令发出）； 这种负荷控制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题，但 较大。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 电力负荷管理系统的目标（作用）。 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
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根据转换原理，电子式电能表可分为热电转换型、 模拟乘法器型和数字乘法器型三类 。
热电转换型电子式电能表 通过热电转换电路，使热电偶的输出与平 均功率成正比，从而达到计量目的。该种 表计能在功率因数和波形畸变严重的情况 下获得较准确的测量结果。
20
• 7.2 电子式电能表（2） • 模拟乘法器型电子式电能表
• 功能：有、无功电能记录、事件记录、负荷 曲线记录、功率因数测量等。
8
• 7.1 电能表的发展和现状 • 电子式电能表和机械式电能表的比较
9
• 7.1 电能表的发展和现状
10
• 7.1 电能表的发展和现状
11
• 7.1 电能表的发展和现状
12
• 7.1 电能表的发展和现状
• 7.1 电能表的发展和现状
模拟乘法器：主要有，时分割乘法器、跨导 型乘法器和霍尔效应乘法器三种。
21
• 时分割乘法器又称PWM乘法器。电流和电 压路输入信号中的一路对脉宽进行调制，另 一路对幅值进行调制。时分割乘法器的输出 正比于两路输入信号的乘积，反映了输入平 均功率。
• 时分割乘法器的技术成熟且工艺性好，原理 先进，具有很好的线性度和测量准确度，但 与数字乘法器相比，较难实现功能拓展。
27
• 监视功能：主要由最大需量监视和防窃电监 视，还有缺相指示、断电、恢复供电时间记 录和电压异常报警等。
• 控制功能：主要指复费率分时计费的时段控 制，以及负荷控制功能。
• 管理功能：包括按时段/费率进行计费、抄 表等，费率可以根据需要进行人工设定。
• 存贮功能：将一段时间采集到的各项参数及 事件打上时标并存贮在存储器内，保证掉电 不丢失。
量精度不高，功能单一，难以适应现代电能 管理的要求。
6
• 机械电子式多功能电能表 • 由电子元件和机械元件组成。在机械式电表
基础上发展起来的，沿用了机械式电表的测 量机构，但数据处理机构则用电子电路和微 机控制系统实现。 • 从结构上可分为整体式和分体式两种类型。
7
• 电子式电能表：通过专门的计量芯片，对所 采集的电压和电流经过一系列的处理，来计 量电能。又称为静止式电能表或固态电能表 。
31
7.3 多功能电子式电能表（3）
22
采用时分割乘法器构成的典型电子式电能表 的组成如下图所示：
23
• 7.2 电子式电能表（3） • 数字乘法器型电子式电能表
数字乘法器型电子式电能表 ：以微处理器 为核心，采用A/D转换对来自电流、电压互 感器的电流和电压进行交流采样和数字化处 理。其自身的特点决定其特别适合于实现远 方抄表 。
直流低电压，一般为5V。 2) 将电能表的电子电路与交流电网在电气上隔离开
来，以避免电网噪声影响电能表的正常工作 。 3) 当电网停电时，提供后备电池供电，确保数据不
致丢失 。 4) 对于三相电能表，在缺相运行时，表内的电子电
路仍应能够保证可靠的供电。
29
• 7.3 多功能电子式电能表（2）
• B. 交流电源 多功能电能表中交流供电线路通常有四种 情况，分别是:
1) 变压器降压直接整流供电方式； 2) 电阻或电容降压方式； 3) 开关电源方式； 4) 变压器降压加线性稳压电源。 • C. 电池
常用的电池是镍镉电池和锂电池。
30
• 7.3 多功能电子式电能表（2） • D.掉电检测与电源切换 当电能表失去供电电源后，电路的电源电压 并不是立即降为零的；当供电电源恢复时， 掉电检测与电源切换模块的任务是使表内电 路再恢复到正常运行状态 。
24
• 7.2 电子式电能表（4） • 几种电子式电能表的比较
25
• 7.3 多功能电子式电能表（1） • 多功能电子式电能表的功能
26
Байду номын сангаас
• 用电计量功能 • 累计计量：累计双向供电的有、无功功率和
视在功率的消耗量，还可以累计掉电时间、 掉电次数等。 • 实时计量：实测各相电流、相电压及线电压 、有功功率、无功功率、视在功率、功率因 数、供电频率等。
某输配电系统研究所配电自动化培训 教材(PPT61页 )
配电自动化
输配电系统研究所 曾博
某输配电系统研究所配电自动化培训 教材(PPT61页 )
2018年3月
• 第7讲 远方抄表与电能计费系统
• 7.1 电能表的发展和现状 • 7.2 电子式电能表 • 7.3 多功能电子式电能表 • 7.4 抄表技术综述 • 7.5 采用IC卡电能表的预付费系统 • 7.6 自动抄表技术
2
• 7.1 电能表的发展和现状 • 电能表的作用 电能表是测量电能累积值的仪表
• 电能表的分类 按照所测电流种类：直流式和交流式； 按照用途：单相电能表、三相电能表和特种 用途电能表 按照准确度：普通电能表和标准电能表
3
• 7.1 电能表的发展和现状
• 电能表的发展
✓ 机械式电能表 ✓ 机械电子式（过渡性产品） ✓ 电子式电能表 ✓ 外观的区别机械式电能表有转盘，电子式电能表
• 7.1 电能表的发展和现状
7.1 电能表的发展和现状
• 7.1 电能表的发展和现状
17
• 7.1 电能表的发展和现状
• 电子式电能表和机械式电能表的比较如下表所示：
18
• 7.2 电子式电能表（1） 工作原理：电能是电功率对时间的积分，因 此电子式电能表是通过采用乘法器和加法器 来完成对电功率和电能的测量。 乘法器使电压、电流信号相乘产生功率信号； 加法器使功率信号进行累加以获得电能数值。
• 自恢复和自检测：监视并确保程序异常死机 后及时复位，并通过程序对硬件自检测 28
• 7.3 多功能电子式电能表（2） • 多功能电能表的电源 电源是电子式电能表工作的基础，所以要求电 能表有稳定的电压和备用电源。
• A.电源电路
电能表中供电电路应该满足如下要求： 1) 将50Hz的交流电源变换成为表内电子电路所需的
没有
4
• 机械式电能表（感应式电能表） 采用电磁感应原理把电压、电流、相位转变 为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘轴带动 齿轮驱动计度器转动。用转盘所转的圈数表 示每千瓦时电能。
5
• 由测量机构及辅助部件两部分构成 • 测量机构：驱动元件、转动元件、制动元件
、轴承等 • 辅助部分：基架、底座、表盖、铭牌等 • 特点：价格低，经久耐用，技术成熟，但测
热电转换型电子式电能表 通过热电转换电路，使热电偶的输出与平 均功率成正比，从而达到计量目的。该种 表计能在功率因数和波形畸变严重的情况 下获得较准确的测量结果。
20
• 7.2 电子式电能表（2） • 模拟乘法器型电子式电能表
• 功能：有、无功电能记录、事件记录、负荷 曲线记录、功率因数测量等。
8
• 7.1 电能表的发展和现状 • 电子式电能表和机械式电能表的比较
9
• 7.1 电能表的发展和现状
10
• 7.1 电能表的发展和现状
11
• 7.1 电能表的发展和现状
12
• 7.1 电能表的发展和现状
• 7.1 电能表的发展和现状
模拟乘法器：主要有，时分割乘法器、跨导 型乘法器和霍尔效应乘法器三种。
21
• 时分割乘法器又称PWM乘法器。电流和电 压路输入信号中的一路对脉宽进行调制，另 一路对幅值进行调制。时分割乘法器的输出 正比于两路输入信号的乘积，反映了输入平 均功率。
• 时分割乘法器的技术成熟且工艺性好，原理 先进，具有很好的线性度和测量准确度，但 与数字乘法器相比，较难实现功能拓展。
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• 监视功能：主要由最大需量监视和防窃电监 视，还有缺相指示、断电、恢复供电时间记 录和电压异常报警等。
• 控制功能：主要指复费率分时计费的时段控 制，以及负荷控制功能。
• 管理功能：包括按时段/费率进行计费、抄 表等，费率可以根据需要进行人工设定。
• 存贮功能：将一段时间采集到的各项参数及 事件打上时标并存贮在存储器内，保证掉电 不丢失。
量精度不高，功能单一，难以适应现代电能 管理的要求。
6
• 机械电子式多功能电能表 • 由电子元件和机械元件组成。在机械式电表
基础上发展起来的，沿用了机械式电表的测 量机构，但数据处理机构则用电子电路和微 机控制系统实现。 • 从结构上可分为整体式和分体式两种类型。
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• 电子式电能表：通过专门的计量芯片，对所 采集的电压和电流经过一系列的处理，来计 量电能。又称为静止式电能表或固态电能表 。
31
7.3 多功能电子式电能表（3）
22
采用时分割乘法器构成的典型电子式电能表 的组成如下图所示：
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• 7.2 电子式电能表（3） • 数字乘法器型电子式电能表
数字乘法器型电子式电能表 ：以微处理器 为核心，采用A/D转换对来自电流、电压互 感器的电流和电压进行交流采样和数字化处 理。其自身的特点决定其特别适合于实现远 方抄表 。
直流低电压，一般为5V。 2) 将电能表的电子电路与交流电网在电气上隔离开
来，以避免电网噪声影响电能表的正常工作 。 3) 当电网停电时，提供后备电池供电，确保数据不
致丢失 。 4) 对于三相电能表，在缺相运行时，表内的电子电
路仍应能够保证可靠的供电。
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• 7.3 多功能电子式电能表（2）
• B. 交流电源 多功能电能表中交流供电线路通常有四种 情况，分别是:
1) 变压器降压直接整流供电方式； 2) 电阻或电容降压方式； 3) 开关电源方式； 4) 变压器降压加线性稳压电源。 • C. 电池
常用的电池是镍镉电池和锂电池。
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• 7.3 多功能电子式电能表（2） • D.掉电检测与电源切换 当电能表失去供电电源后，电路的电源电压 并不是立即降为零的；当供电电源恢复时， 掉电检测与电源切换模块的任务是使表内电 路再恢复到正常运行状态 。
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• 7.2 电子式电能表（4） • 几种电子式电能表的比较
25
• 7.3 多功能电子式电能表（1） • 多功能电子式电能表的功能
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Байду номын сангаас
• 用电计量功能 • 累计计量：累计双向供电的有、无功功率和
视在功率的消耗量，还可以累计掉电时间、 掉电次数等。 • 实时计量：实测各相电流、相电压及线电压 、有功功率、无功功率、视在功率、功率因 数、供电频率等。
某输配电系统研究所配电自动化培训 教材(PPT61页 )
配电自动化
输配电系统研究所 曾博
某输配电系统研究所配电自动化培训 教材(PPT61页 )
2018年3月
• 第7讲 远方抄表与电能计费系统
• 7.1 电能表的发展和现状 • 7.2 电子式电能表 • 7.3 多功能电子式电能表 • 7.4 抄表技术综述 • 7.5 采用IC卡电能表的预付费系统 • 7.6 自动抄表技术
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• 7.1 电能表的发展和现状 • 电能表的作用 电能表是测量电能累积值的仪表
• 电能表的分类 按照所测电流种类：直流式和交流式； 按照用途：单相电能表、三相电能表和特种 用途电能表 按照准确度：普通电能表和标准电能表
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• 7.1 电能表的发展和现状
• 电能表的发展
✓ 机械式电能表 ✓ 机械电子式（过渡性产品） ✓ 电子式电能表 ✓ 外观的区别机械式电能表有转盘，电子式电能表
• 7.1 电能表的发展和现状
7.1 电能表的发展和现状
• 7.1 电能表的发展和现状
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• 7.1 电能表的发展和现状
• 电子式电能表和机械式电能表的比较如下表所示：
18
• 7.2 电子式电能表（1） 工作原理：电能是电功率对时间的积分，因 此电子式电能表是通过采用乘法器和加法器 来完成对电功率和电能的测量。 乘法器使电压、电流信号相乘产生功率信号； 加法器使功率信号进行累加以获得电能数值。
• 自恢复和自检测：监视并确保程序异常死机 后及时复位，并通过程序对硬件自检测 28
• 7.3 多功能电子式电能表（2） • 多功能电能表的电源 电源是电子式电能表工作的基础，所以要求电 能表有稳定的电压和备用电源。
• A.电源电路
电能表中供电电路应该满足如下要求： 1) 将50Hz的交流电源变换成为表内电子电路所需的
没有
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• 机械式电能表（感应式电能表） 采用电磁感应原理把电压、电流、相位转变 为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘轴带动 齿轮驱动计度器转动。用转盘所转的圈数表 示每千瓦时电能。
5
• 由测量机构及辅助部件两部分构成 • 测量机构：驱动元件、转动元件、制动元件
、轴承等 • 辅助部分：基架、底座、表盖、铭牌等 • 特点：价格低，经久耐用，技术成熟，但测