新配电网自动化技术 教学课件 郭谋发 配电网自动化技术——CH2配电网及一次设备【修订】
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配电网自动化技术—第2章 配电网及一次设备
大电流接地方式（中性点有效接地方式） 和小电流接地方式（中性点非有效接地方 式）。 在大电流接地方式中，主要有中性点直接 接地和中性点经低电阻、低电抗或中电阻 接地； 小电流接地方式主要有中性点经消弧线圈 接地、中性点不接地和中性点经高阻接地 等。
二、断路器
断路器具有可靠的灭弧装置，它不仅能通断正常的 负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并 能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
1 7
2
3 6 4 5
1—静触头；2—动触头；3—屏蔽罩； 4—波纹管；5—与外壳封接的金属法 兰盘；6—波纹管屏蔽罩；7—外壳
图2-15 真空断路器外形图
常用的配电网络接线模式
放射式 单回路放射式 双回路放射式 树枝式
网络式 “2-1”手拉手接线 “3-1”接线 “4-1”接线
“N-1”接线
接线分类 环式 多分段多联络 两分段两联络 三分段两联络 三分段三联络 四分段三联络 五分段三联络 六分段三联络
4x6接线
一、放射式接线
每个电杆上都架有两 回线路，每个客户都 能由两路供电，即常 说的双“T‖接线
图2-19 户外式跌落式熔断器
2.3 开闭所
图2-20 开闭所常见接线方式 a）单母线接线b）单母线分段接线c）双母线接线
2.3 开闭所
开闭所是变电站10kV母线的延伸，是母线和开关 的组合体。 当负荷离变电站较远，采用直供方式需要比较长 的线路时，可在这些负荷附近建设一个开闭所， 然后由开闭所出线来保证这些负荷的正常供电。 开闭所承担着接受和重新分配10kV出线，减少了 高压变电所的10kV出线间隔和出线走廊，从而使 发生故障的概率相对较低， 可用作配电线路间的联络枢纽，还可为重要用户 提供双电源。
二、断路器
断路器具有可靠的灭弧装置，它不仅能通断正常的 负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并 能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
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3 6 4 5
1—静触头；2—动触头；3—屏蔽罩； 4—波纹管；5—与外壳封接的金属法 兰盘；6—波纹管屏蔽罩；7—外壳
图2-15 真空断路器外形图
常用的配电网络接线模式
放射式 单回路放射式 双回路放射式 树枝式
网络式 “2-1”手拉手接线 “3-1”接线 “4-1”接线
“N-1”接线
接线分类 环式 多分段多联络 两分段两联络 三分段两联络 三分段三联络 四分段三联络 五分段三联络 六分段三联络
4x6接线
一、放射式接线
每个电杆上都架有两 回线路，每个客户都 能由两路供电，即常 说的双“T‖接线
图2-19 户外式跌落式熔断器
2.3 开闭所
图2-20 开闭所常见接线方式 a）单母线接线b）单母线分段接线c）双母线接线
2.3 开闭所
开闭所是变电站10kV母线的延伸，是母线和开关 的组合体。 当负荷离变电站较远，采用直供方式需要比较长 的线路时，可在这些负荷附近建设一个开闭所， 然后由开闭所出线来保证这些负荷的正常供电。 开闭所承担着接受和重新分配10kV出线，减少了 高压变电所的10kV出线间隔和出线走廊，从而使 发生故障的概率相对较低， 可用作配电线路间的联络枢纽，还可为重要用户 提供双电源。
配电网自动化培训教材PPT(共 43张)
分段器一般不能断开短路电流
8.3.3 分段器
分段器的关键部件是故障检测继电器FDR 分段器可分为电压-时间型和过流脉冲计数型两类。（介绍电压-时间型） 凭借加压、失压的时间长短来控制其动作 失压后分闸，加压后合闸或闭锁 两个重要参数 X时限：从分段器电源侧加压至分段器合闸的时延。加压 合闸 Y时限：又称故障检测时间，指若分段器合闸后在未超过Y时限的时间内又失压，则该分段器分闸并被闭锁在分闸状态，下一次再得电时也不会再自动重合
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。
间隔单元层
RS485/422
分布式集中组屏
硬件结构
分层分散模式 间隔层＋变电站层 间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。 各模块单元与监控主机通过网络联系。 高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内。
续上页
上级操作 监控中心
当地监控主机（双机）
8.3.3 分段器
分段器的关键部件是故障检测继电器FDR 分段器可分为电压-时间型和过流脉冲计数型两类。（介绍电压-时间型） 凭借加压、失压的时间长短来控制其动作 失压后分闸，加压后合闸或闭锁 两个重要参数 X时限：从分段器电源侧加压至分段器合闸的时延。加压 合闸 Y时限：又称故障检测时间，指若分段器合闸后在未超过Y时限的时间内又失压，则该分段器分闸并被闭锁在分闸状态，下一次再得电时也不会再自动重合
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。
间隔单元层
RS485/422
分布式集中组屏
硬件结构
分层分散模式 间隔层＋变电站层 间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。 各模块单元与监控主机通过网络联系。 高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内。
续上页
上级操作 监控中心
当地监控主机（双机）
配电网自动化(概述)课件
PPT学习交流
7
1.1.1 配电网自动化系统
• DAS = DSCADA + DSM + GIS • DSCADA
• 配电网进线监控 • 开闭所及配电站自动化 DSA • 馈线自动化 FA • 配变监测及无功补偿
• DSM = LCM + AMR • GIS = FM + CIS + OMG
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• 日韩侧重馈线自动化/欧美侧重配电网自动化 • 通信网的选择——混合使用 • 国外配电网自动化的建设非常注重实用性和经济效益
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17ຫໍສະໝຸດ Baidu
1.4.2 国内配电网自动化发展
• 国内配电网自动化发展(20世纪90年代初起)
• 大多数早期配电网自动化系统没有达到预期效果，最后 被闲置或废弃
• 2004年后，迎来新一轮配电网自动化的建设
• 王明俊，配电系统自动化及其发展，电科院，中国电力 出版社 1998年
PPT学习交流
4
第1章 概述
PPT学习交流
5
1.1 配电网自动化概念
• 电力系统构成
PPT学习交流
6
1.1 配电网自动化概念
• 电力系统构成 • 配电网定义 • 配电网自动化概念
• 现代计算机+自动控制+数据通信+数据存储+信息管理 • 信息集成：实时运行+电网结构+设备+用户+地理图形 • 自动化+信息化 • 目的 • 本质：远方实时监视，协调操作配电设备
配电网自动化系统PPT课件
05
配电网自动化系统实施与运维
系统规划与设计
需求分析
系统设计
明确系统建设目标，梳理业务流程， 分析业务需求。
设计系统架构、功能模块、数据库结 构等，制定详细的设计方案。
技术选型
根据实际需求，选择合适的技术路线 和软硬件产品。
设备安装与调试
设备采购
根据设计方案，采购所需的硬件 设备、软件系统等。
分布式能源接入
随着可再生能源的广泛应用，配电网自动化系统需要更好 地管理和优化分布式能源的接入，提高能源利用效率和系 统稳定性。
多源数据融合
借助大数据和云计算技术，配电网自动化系统能够实现多 源数据的融合和分析，为运行管理提供更加全面和准确的 数据支持。
技术挑战
01
数据安全性
随着配电网自动化系统的智能化和网络化程度不断提高，数据安全性问
功能
实现配电网的实时监测、故障定 位与隔离、负荷管理、优化运行 等功能，提高配电网的供电可靠 性、运行经济性和管理效率。
国内外应用现状
国内应用现状
我国配电网自动化系统建设起步较晚，但近年来发展迅速，已在多个城市和地 区得到广泛应用，提高了配电网的运行水平和管理效率。
国外应用现状
发达国家如美国、欧洲等早在20世纪90年代就开始大规模建设配电网自动化系 统，目前已形成较为完善的体系，并在实践中不断进行优化和升级。
《配电网自动化》课件
介绍智能电表的特点和作用，以及其在配电自动化中的重要性和应用场景。
配电自动化中数据通信技术的应用
1
有线通信
介绍配电自动化中常用的有线通信技术，
无线通信
2
如以太网和光纤通信。
探讨无线通信技术在配电自动化中的应
用和发展趋势，如GPRS和LoRa。
3
云平台
讨论云计算和大数据技术在配电自动化 中的作用和优势。
配电自动化中EMS系统的应用
探讨能源管理系统（EMS）的作用和应用，以实现配电网的智能化和能源优化。
配电自动化中智能变电站的应 用
介绍智能变电站的特点和优势，以及其在配电自动化中的应用。
配电自动化中智能配电箱的应用
探讨智能配电箱的功能和应用，以实现对电力终端的智能化监测和控制。
配电自动化中智能电表的应用
配电自动化的案例分析
通过实际案例分析，展示配电自动化在不同场景下的应用和效果。
配电网自动化的应用前景
1 智能电网
配电网自动化将为智能电网的建设提供坚实基础。
2 可再生能源
配合可再生能源发展，配电网自动化将发挥重要作用。
3 市场化运营
支持配电市场的发展和市场化运营模式。
配电网自动化面临的挑战
1 安全风险
新技术的不断进展将进一步推动配电网自动化 的发展，实现智能电力系统。
配电自动化系统的组成
配电自动化中数据通信技术的应用
1
有线通信
介绍配电自动化中常用的有线通信技术，
无线通信
2
如以太网和光纤通信。
探讨无线通信技术在配电自动化中的应
用和发展趋势，如GPRS和LoRa。
3
云平台
讨论云计算和大数据技术在配电自动化 中的作用和优势。
配电自动化中EMS系统的应用
探讨能源管理系统（EMS）的作用和应用，以实现配电网的智能化和能源优化。
配电自动化中智能变电站的应 用
介绍智能变电站的特点和优势，以及其在配电自动化中的应用。
配电自动化中智能配电箱的应用
探讨智能配电箱的功能和应用，以实现对电力终端的智能化监测和控制。
配电自动化中智能电表的应用
配电自动化的案例分析
通过实际案例分析，展示配电自动化在不同场景下的应用和效果。
配电网自动化的应用前景
1 智能电网
配电网自动化将为智能电网的建设提供坚实基础。
2 可再生能源
配合可再生能源发展，配电网自动化将发挥重要作用。
3 市场化运营
支持配电市场的发展和市场化运营模式。
配电网自动化面临的挑战
1 安全风险
新技术的不断进展将进一步推动配电网自动化 的发展，实现智能电力系统。
配电自动化系统的组成
《配电网自动化》课件(2024)
3
配电网自动化的定义
配电网自动化是一种利用现代电子技术、通讯技术、计算机 及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电 网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系 统。
它实现对配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控 制和配电管理，是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能 力、实现配电网高效经济运行的重要手段。
2024/1/29
温度传感器
监测配电网中关键设备的 温度变化，预防设备过热 引发的故障。
环境传感器
监测配电网运行环境的相 关参数，如湿度、气压等 ，为配电网的安全运行提 供环境信息支持。
11
03
配电网自动化的主要设备
2024/1/29
12
配电开关设备
2024/1/29
负荷开关
具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，必须 与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路电流。
2024/1/29
4
配电网自动化的意义
提高供电可靠性
01
通过自动化系统的监测和控制，可以及时发现 并处理配电网中的故障，减少停电时间和范围
，提高供电可靠性。
2024/1/29
提高经济效益
03
自动化系统可以优化配电网的运行方式，降低 线损和能耗，提高经济效益。
提高供电质量
配网自动化ppt课件
人工智能技术将为配网自动化提供更强大 的分析和预测能力，有助于提高配网的自
适应性。
A 物Baidu Nhomakorabea网技术的应用
物联网技术将为配网自动化提供更 丰富的数据来源和更高效的信息传 输手段，有助于提高配网的智能化
水平。
B
C
D
网络安全防护
随着网络安全威胁的增加，网络安全防护 将成为配网自动化的重要发展方向之一。
分布式能源的接入
配电自动化快速定位及隔离故障技术是实现配网自动化的 关键技术之一，通过自动化设备对配电网进行实时监测和 快速定位，及时发现和处理故障。
配电自动化快速定位及隔离故障技术包括故障指示器、智 能开关、馈线自动化等多种手段，能够快速准确地定位故 障位置，并采取相应的隔离措施，防止故障扩大。
配网自动化高级应用技术
总结词
技术成熟、应用广泛、效果显著
详细描述
智能分布式馈线自动化技术在国内外得到了广泛应用。该技术通过在馈线中采用智能分段器和馈线终 端设备，实现了馈线的智能控制和快速故障定位。应用实践表明，该技术能够显著提高配电网的运行 效率和供电可靠性。
案例三
总结词
创新性强、数据分析精准、隔离故障快 速
VS
详细描述
智能分布式馈线自动化技术
01
智能分布式馈线自动化技术是一 种新型的馈线自动化技术，通过 引入智能终端设备，实现终端设 备之间的快速通信和自主控制。
适应性。
A 物Baidu Nhomakorabea网技术的应用
物联网技术将为配网自动化提供更 丰富的数据来源和更高效的信息传 输手段，有助于提高配网的智能化
水平。
B
C
D
网络安全防护
随着网络安全威胁的增加，网络安全防护 将成为配网自动化的重要发展方向之一。
分布式能源的接入
配电自动化快速定位及隔离故障技术是实现配网自动化的 关键技术之一，通过自动化设备对配电网进行实时监测和 快速定位，及时发现和处理故障。
配电自动化快速定位及隔离故障技术包括故障指示器、智 能开关、馈线自动化等多种手段，能够快速准确地定位故 障位置，并采取相应的隔离措施，防止故障扩大。
配网自动化高级应用技术
总结词
技术成熟、应用广泛、效果显著
详细描述
智能分布式馈线自动化技术在国内外得到了广泛应用。该技术通过在馈线中采用智能分段器和馈线终 端设备，实现了馈线的智能控制和快速故障定位。应用实践表明，该技术能够显著提高配电网的运行 效率和供电可靠性。
案例三
总结词
创新性强、数据分析精准、隔离故障快 速
VS
详细描述
智能分布式馈线自动化技术
01
智能分布式馈线自动化技术是一 种新型的馈线自动化技术，通过 引入智能终端设备，实现终端设 备之间的快速通信和自主控制。
2024版配电网自动化培训课件共58张PPT大纲
明确自动化系统的建设目标、范围和进度计 划，制定详细的实施方案。
按照设备配置方案进行设备安装和调试，确 保设备的正常运行和互联互通。
系统集成与测试
培训与推广
将各个功能模块集成到系统中，进行系统测 试和联调，确保系统的整体性能和稳定性。
对相关人员进行系统操作和维护培训，提高 人员的技能水平；同时积极推广自动化系统 的应用，提高配电网的智能化水平。
传感器与执行器技术
传感器类型与原理
01
介绍配电网自动化系统中常用的传感器类型及其工作原理，如
电流传感器、电压传感器、温度传感器等。
执行器类型与原理
02
阐述配电网自动化系统中常用的执行器类型及其工作原理，如
断路器、隔离开关、负荷开关等。
传感器与执行器的选型与配置
03
讲解如何根据实际需求选择合适的传感器和执行器，并进行合
要点二
发展趋势
配电网自动化将向集成化、智能化和综合化方向发展，实现 配电管理系统功能，包括负荷控制、电容器组自动调节、数Leabharlann Baidu据采集、自动计费、用户服务等功能。
配电网自动化重要性
A
提高供电可靠性
配电网自动化能够及时发现并隔离故障，恢复 非故障区域的供电，从而大大提高供电可靠性。
提高电能质量
配电网自动化可以对电压、频率等电能质 量指标进行实时监测和调整，保证用户获 得优质的电能供应。
配电网自动化技术—郭谋发——CH1概述 19页PPT文档
国内配电网自动化发展
• 配电网一次设备、配电终端和配电主站的 制造水平不断提高，为配电网自动化的建 设奠定了良好的设备基础。
• 配电网分析与优化理论的研究为配电网自 动化的建设奠定了良好的理论基础。
• 随着城乡配电网的建设与改造的推进，配 电网网架结构逐步趋于合理，这为进一步 发挥配电网自动化系统的作用提供了条件。
• 没有大面积搞馈线自动化，而是在一些负 荷密集区和敏感区实施馈线自动化。
• 重视配电网基础资料的管理及故障抢修管 理，通过先进的工具和手段来提高配电网 运行管理的工作效率和工作质量。
国内配电网自动化发展
• 2019年，在上海浦东金藤工业区建成基于 全电缆线络的馈线自动化系统。这是国内 第一套投入实际运行的配电网自动化系统。
• 第二阶段：一种基于通信网络、馈线监控终端和 后台计算机网络的实时应用系统。
• 第三阶段：一种集实时应用和管理应用于一体的 配电网管理系统，系统结合了配电GIS应用系统、 配电工作管理系统等，并且与需求侧负荷管理相 结合，实现配电和用电的综合应用功能。代表： ABB、SIEMENS、GE。
国外配电网自动化发展
• 三个阶段的配电网自动化系统目前在国外 依然同时存在
• 日本、韩国侧重全面的馈线自动化 • 欧美的配电网自动化除了在一些重点区域
实现馈线自动化之外，在配电主站具备较 多的高级应用和管理功能
配电网自动化课件
级； – 配电网的数据库规模（万级）比输电网的数据库规模
（千级）大一个数量级； – 配电网的网络接线经常变化，检修更新频繁； – 配电网具有多种通信方式； – 配电系统比输电系统自动化技术水平低。
配电网自动化
1.2.3 DMS的纵向集成与横向集成
配电网自动化
1.3 DMS的基本功能与系统结构
数据源
配电网自动化
应用
1.3 DMS的基本功能与系统结构
配电网自动化
1.3.1 配电网自动化的基本功能
1. 按基础功能划分
（1）配电网运行自动化：指配电网实时监控、自动 故障隔离及恢复供电、自动读表等功能。
① 数据采集与监控
SCADA是配电自动化系统的基础功能，是远动四遥 （遥测、遥信、遥控、遥调）功能的深化与扩展，使得调 度人员能够从主站系统计算机界面上，实时监视配电网设 备运行状态，并进行远程操作和调节。
配电网自动化
1.3.1 配电网自动化的基本功能
④ 负荷管理
配电自动化系统监视用户电力负荷状况，并利用降压 减载、对用户可控负荷周期性投切、事故情况下拉闸限电 三种控制方式，削峰、填谷、错峰，改变系统负荷曲线的 形状，以提高电力设备利用率，降低供电成本。
需求侧管理（DSM，DemandSide Management），供 电企业不再是单方面地管理用户负荷，而是根据用户不同 用电特性、用电量和结合天气情况及建筑物的供暖特性， 依据市场化的电价机制，如分时电价、论质电价等，对用 户负荷及其经营的分布式发电资源进行直接或间接控制， 供需双方共同进行供电管理，以节约电力、降低供电成本、 推迟电源投资、减少电费支出，形成双赢局面。
（千级）大一个数量级； – 配电网的网络接线经常变化，检修更新频繁； – 配电网具有多种通信方式； – 配电系统比输电系统自动化技术水平低。
配电网自动化
1.2.3 DMS的纵向集成与横向集成
配电网自动化
1.3 DMS的基本功能与系统结构
数据源
配电网自动化
应用
1.3 DMS的基本功能与系统结构
配电网自动化
1.3.1 配电网自动化的基本功能
1. 按基础功能划分
（1）配电网运行自动化：指配电网实时监控、自动 故障隔离及恢复供电、自动读表等功能。
① 数据采集与监控
SCADA是配电自动化系统的基础功能，是远动四遥 （遥测、遥信、遥控、遥调）功能的深化与扩展，使得调 度人员能够从主站系统计算机界面上，实时监视配电网设 备运行状态，并进行远程操作和调节。
配电网自动化
1.3.1 配电网自动化的基本功能
④ 负荷管理
配电自动化系统监视用户电力负荷状况，并利用降压 减载、对用户可控负荷周期性投切、事故情况下拉闸限电 三种控制方式，削峰、填谷、错峰，改变系统负荷曲线的 形状，以提高电力设备利用率，降低供电成本。
需求侧管理（DSM，DemandSide Management），供 电企业不再是单方面地管理用户负荷，而是根据用户不同 用电特性、用电量和结合天气情况及建筑物的供暖特性， 依据市场化的电价机制，如分时电价、论质电价等，对用 户负荷及其经营的分布式发电资源进行直接或间接控制， 供需双方共同进行供电管理，以节约电力、降低供电成本、 推迟电源投资、减少电费支出，形成双赢局面。
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