配电网自动化技术—第1章 概述

配电网自动化系统建设的难点
• （1）测控对象多 • （2）终端设备工作环境恶劣、可靠性要求 高 • （3）通信系统复杂 • （4）工作电源和操作电源获取困难 • （5）我国目前配电网现状落后
国内配电自动化系统建设概况
序号 1 所属单位 浙江省电力公司 情况简述 在杭州局实施了DMS系统，杭州局经过7年的建设和实用化推广，实现了配电网的数字化、信息化、营 配一体化管理，并在132条线路实现了配网自动化，在绍兴等城市开展了配网自动化试点工作。 在12个地级市开展了配电自动化建设，建成配电自动化线路367条。 在7个地级市开展了配电自动化建设，并于2003年在西安市区开展了配电网智能调度与大面积断电快速 恢复试点工作，在户县开展了县城配电网/县调/地理信息系统一体化的试点工作。 在济南、青岛等城市开展了配电自动化试点工作；同时也在一些县供电局开展了一些试点 在郑州等城市开展了配电自动化试点工作 在唐山、石家庄等城市开展了配电自动化试点工作 2 3 4 5 6 江苏省电力公司 陕西省电力公司 山东省电力公司 河南省电力公司 河北省电力公司
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上海电力公司 重庆电力公司
配电网自动化系统构成
企业GIS 应用系统 生产管理 系统PMS 营销管理 系统CIS … 企业资源 计划ERP
基于IEC61968的信息交换总线或综合数据平台(安全III区和IV区) 安全隔离 基于IEC61968的信息交换总线或综合数据平台 (安全I区和II区)
上级调度自 动化系统
配电主站 … 通信网
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
国外配电网自动化发展
• 工业发达国家，城市配电网络都已经成型 且网架结构比较完善，所以给配电网自动 化创造了良好的基础。 • 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
• 由于技术和管理上的许多原因，大多数早 期建设的配电网自动化系统没有达到预期 的效果，没有怎么运行就被闲置或废弃了。 • 从2004年开始，国内许多电力公司和供电 企业都对前一轮的配电网自动化进行反思 和观望，慎重地对待配电网自动化工作的 开展。
国内配电网自动化发展
• 国家电网公司近期颁布了 Q/GDW 382-2009《配电自动化技术导则》 Q/GDW 513-2010《配电自动化主站系统功能规范》 Q/GDW 514-2010《配电自动化终端/子站功能规范》 Q/GDW 436-2010《配电线路故障指示器技术规范》 Q/GDW 567-2010《配电自动化系统验收技术规范》
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福建省电力公司
甘肃省电力公司 新疆自治区 宁夏自治区 北京电力公司
在福州、厦门等大城市开展了配网自动化工作；在福清、德化、仙游、长乐、武夷山、东山等开展了配 /调一体化的试点工作
在兰州开展配电自动化试点；并在平川等地开展了配/调一体化的试点工作 在乌鲁木齐等城市开展了配电自动化试点工作 在银川等城市开展了配电自动化试点工作 从1997年开始在天安门广场周边地区进行配电自动化的试点，建成了广场监控系统和中南海监控系统， 稳定可靠运行10多年；并从2005年开始在中心城区开始大范围的进行配电自动化的建设，目前核心区的 配电自动化覆盖面达50% 从2006年起在所辖13个供电所配备了配电实时数据采集及监控系统（D-SCADA）；在其所供区域开展 了配电自动化建设 在2001年在城区供电公司率先开展配电自动化的试点，近年来又陆续在其它所辖供电公司进行了配电自 动化建设。其所供区域开展了配电自动化建设
a A B
b
f G
E D 联络开关 b)
a A B
b C
c
dபைடு நூலகம்
e F
f G
E D 联络开关 c)
图 馈线运行工况 a）馈线正常运行 b）馈线发生故障 c）馈线故障隔离
提高供电经济性
• 网络重构及电容器投切
– 优化潮流，降低线损
• 用电信息采集
– 抄表准确，降低管理线损
提高供电能力
• 将重负荷甚至是过负荷馈线的部分负荷转 移到轻负荷馈线上 ，不需新建线路。
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。
配电网自动化技术
Distribution Automation Technology
概
述
配电网自动化系统
• 实现配电网（含分布式电源、 微网等）的 运行监视和控制的自 动化系统， 具备配电 SCADA(supervisory control and data acquisition) 、 馈线自动化、配 电网分析应 用及与相关应用系统互连等功能，主要由 配电主站、 配电终端、配电子站（可选） 和通信通道等部分组成。
国内配电网自动化发展
• 1996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。 • 1999年，在江苏镇江和浙江绍兴试点以架 空和电缆混合线路为主的配电网自动化系 统。 • 2003年，当时国内规模最大的配电网自动 化应用项目青岛配电网自动化系统通过国 家电力公司验收。
国内配电网自动化发展
• 2002~2003年，杭州、宁波配电网自动化 系统和南京城区配电网调度自动化系统先 后由ABB公司和南瑞公司实施。 • 2005年，县级电网调度/配电/集控/GIS一体 化系统，在四川省双流县成功应用。 • 2006年开始，上海电力公司在所辖13个区 供电所全面开展了采用电缆屏蔽层载波为 主要通信手段、以两遥（遥信、遥测）为 主要功能的配电网监测系统的建设工作。
专变及公 变监测
居民用电 信息采集
系统中的配电主 站是整个配电网 自动化系统的监 控、管理中心。 配电主站通过基 于IEC 61968的信 息交换总线或综 合数据平台与
配电子站 馈 线 自 动 化 区 域 通信网 FTU TTU … FTU … DTU
配电子站 通信网 DTU … FTU DTU
开闭 所
柱上 开关
重要 配变
柱上 开关
环网 柜
环网 柜
柱上 开关
实现配电网自动化的意义
• 1．提高供电可靠性
（1）缩小故障影响范围 （2）缩短事故处理所需的时间
• 2．提高供电经济性 • 3．提高供电能力 • 4．降低劳动强度，提高管理水平和服务质量
缩小故障影响范围
a A B b C c d e F f G E D 联络开关 a) c C d e F
降低劳动强度，提高管理水平和服务质量
• 包括查抄用户电能表、监视记录变压器运 行工况、监测配电站的负荷、记录断路器 分合状态、投入或退出无功补偿电容器。 • 配电网地理信息系统的建立。 • 客户呼叫服务系统的应用。 • 停电管理系统应用
国外配电网自动化发展
• 第一阶段：基于自动化开关设备相互配合的馈线 自动化系统，其主要设备为重合器和分段器，不 需要建设通信网络和主站计算机系统。代表：日 本东芝公司，美国Cooper公司。 • 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。