智能电网的规划和建设
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的就地智能方案
F1
分段1
F2 分段2 F3 联
络
分段
网络重构:
1. 站出口保护整定0.3秒；分段1左侧装PT整定失压立即分\得 电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2右侧装PT整定失压立即 分\得电延时合\合至故障分闸闭锁；联络开关整定保护0秒 重合闸1S、并设定失压5S延时合闸和合至故障分闸闭锁
2. F1故障时：站出口0.3秒跳闸、分段1失压分闸隔离故障、分 段2失压分闸联络开关延时合闸、分段2得电延时合恢复供电
可无缝兼容以太网\光纤\无线\Epon等多种通讯方式
DTU
RS-232
光端机
主站（子站）
光端机
DTU
RS-232
光端机
FTU
RS-232
光端机ຫໍສະໝຸດ Baidu
RS-232
光端机
FTU
RS-232
两芯自愈环光纤通道 (运行通信协议)
光端机
FTU
有 线 或 无 线 通 信 网 络
TTU TTU
TTU
光端机 FTU
RS-232
A
2
1
电流功率方向
主干线
6 5 4
GSM/GPRS/CDMA/3G
分支线
15 14 13
18 17 16
9 8 7
12 11 10
短路故障点 F1
架空线路故 障检测终端
正常状态 故障状态
21 20 19
傻瓜式故障定位系统
架空型故障监测终端装置
- ‘综合法’检测短路接地故障 - 采集负荷电流及故障电流 - 具有无线射频通信功能 - 太阳能、感应取电、电池后备综合供电方式 - GSM/GPRS方式上传，可加无线中继
一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略 （有光纤通信）
• F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1失电延时100ms 分闸，将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结 束。
• F2故障点。S1跳闸，QF1保护返回，（S1根据需要可以设置一 次重合闸，重合闸不成功后分闸闭锁）；S2通过通信知道故障 在自己的上方，自动分闸闭锁，隔离故障，S3单侧失压延时5s 合闸成功，转移供电结束。
DTU
• 可分为一体式和单元式两种
灵活之五: 傻瓜式的终端
调试简单： 通过简单的几个拨码，终端能自动搞定复杂专业的标定、
功能逻辑验证、上行通讯验证、下行通讯验证、输入输出验 证。
灵活之六: 最简单配电自动化的故障定位终端
架空型
电缆型
一般故障处理策略
• 纯主站方式
– 这种方式对终端要求低,现场实现简单,但可靠 性最差,主站或通讯一有问题就会瘫痪
S1
S2
S3
S4
S5
功能：失压立即分、得电延时合（5秒）、合至故障闭锁 S1后面故障：开关动作次数3，隔离故障时间6秒，恢复 供电1/6 S5后面故障：开关动作次数19，隔离故障时间46秒，恢 复供电5/6 变电站出口要求：至少2次重合闸
单电源辐射网(重合器)
S1
S2
S3
S4
S5
功能：网络纵差保护、依赖通讯 S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复 供电1/6 S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复 供电5/6 变电站出口要求：0.3秒延时
解决单一判决容易误动的问 题
获得上百项专利，其中配电 自动化相关专利二十余项
智能电网的规划和建设
规划试点阶段（ 2009-2010年） 全面建设阶段（2011-2015年） 引领提升阶段（2016-2020年）
“十二五”是智能电网的重要建设期，两网合计 投资超过2万亿，其中配网投资约占40%
智能配网
智能配电主要包括： 1、配电自动化 2、智能配电设备 3、分布式电源和微网
傻瓜式故障定位系统
电缆型故障监测终端装置
- 零序电流法检测接地故障 - 采集负荷电流、故障电流及导线温度 - 支持光纤和无线射频两种方式 - 交直流电源、CT取电 - 可通过GSM/GPRS方式上传，提供RS232/485可 接入其他通信设备远传至主站
技术成果
故障检测判决采用电流与电 压多种判据的‘综合法’
• 主站+就地方式
– 这种方式可靠性好,主站或通讯一有问题就地 方式立即会投入
• 纯就地方式
– 这种方式可靠性最好,但对终端要求最高,要求 具有最高级的就地智能
灵活之七: 重构方案适应各种配电网络结构
• 单电源辐射网 • 双电源拉手环网 • 看门狗\或混合网 • 多电源环网供电
单电源辐射网(东芝)
• 由配电线路自动化远方终端控制器、电子式互 感器、户外单相变压器组成，具有‘三遥’功 能
• 一种不依赖于开关，对配电线路运行状态进行 监测的解决方案，可监测线路主干、分支、末 端的运行参数
• 可利用电子式互感器及柱上电动开关配合，实 现智能电网要求下的馈线自动化
• 采用零序基波及暂态波的综合判据进行单相接 地故障判断
RS-232
光端机
FTU
光端机
RS-232
FTU 集抄器
电
用户表
力
线
用户表
路
载
波
用户表
灵活之四: 极精简设计的终端
把简单东西搞复杂是蠢才 把复杂东西做简单是创新
简单就是可靠
FTU/LTU
LTU
• 一种全新的可以适用于架空线路的配电线路自 动化远方终端（Line Terminal Unit，简称LTU ）
• F3故障点。通过信息交互，已知故障点在S2下方，S2跳闸，将 故障隔离，QF1、S1保护返回，S3通过通信知道故障在自己的 上方，中止“失压延时合闸”功能，不再合闸转移供电，恢复 供电结束。
我公司的网络重构策略
1. 无需通讯 2. 不依赖主站 3. 变电站出口无需更改配置\无需多次重合闸 4. 各开关无需多次开合冲击 5. 实施简单 6. 是目前唯一不用主站通讯,却100%能可靠实现网络重构
优点：无需通讯、无需主站；变电站出口无需更改配置无需多 次重合闸；各开关无需多次开合冲击；实施简单，是目前唯 一不用通讯100%可靠实现网络重构的就地智能方案
配电自动化的常见问题
• 管理问题 • 通讯问题 • 环境问题 • 电子技术问题 • 安装调试问题 • 维护问题 • 发展更新问题
灵活之八: 多种方式解决配电自动化问题
常见主站系统典型配置
灵活之二: 模块化主站
SHDA-2000模块化主站
积木式模块化主站设计，方便裁减和添加，满足不同地区分阶段分步骤实施的 需求，升级维护方便灵活。 高度开放性，遵循IEC61968等国际标准，使系统集成和数据共享成为简单的工 作。 实现配电网综合应用平台（SCADA、DA、DPAS、GIS等）功能，支持FTU、 DTU、TTU、故障指示器、负控终端等综合数据采集，为配电调度管理提供决 策支持。 故障处理模式，可根据现场情况灵活设置电压型、电流型的处理模式；智能设 备可采用对等通信处理机制，故障隔离无须上层干预，可自动在终端设备层实 现完成；计算机网络管理。 具有丰富的配网模拟仿真功能，能灵活设置与模拟各种配网工况，以检验系统 运行可靠性和正确性； 面向配电网设计，基于SOA架构的实时总线技术；充分应用配电调度智能化与 可视化技术，实现智能调度防误、智能配网安全预警等功能。 灵活支持多种通信方式,包括基于无线以太网技术的通信方式、宽带载波的通信 方式等，以满足配网通信的需求。 支持Oracle、Sybase、SQL Server等多种商用数据库平台。
智能电网的规划和建设
定义:智能电网是将先进的传感量测技术、信 息通信技术、分析决策技术、自动控制技术 和能源电力技术相结合，并与电网基础设施 高度集成而形成的新型现代化电网。 ★坚强。保持供电能力，确保电力信息安全 ★自愈。有实时在线分析预警和自恢复能力
★兼容。能多电源接入，能满足多样化需求 ★经济。优化配置，降低损耗，提高利用率 ★集成。集成和共享，标准化规范化精益化 ★优化。优化资产利用，降低投资维护成本
灵活之一: 配电自动化可大可小
最简单的配电自动化 五开关手拉手环网供电(开关\终端\馈线自动化) 光纤或无线通讯通道及设备(通讯) 一台服务器+监控软件(主站)
最复杂的配电自动化 整个城市环网供电(开关\终端\馈线自动化) 光纤或无线通讯通道及设备(通讯) 服务器组+监控系统(主站) GIS地理信息系统 高级管理应用软件
3. F2故障时：站出口跳闸、分段1失压分闸、站出口重合闸、 分段1得电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2失压分闸\联 络开关延时合闸、分段2得电延时合\合至故障分闸闭锁隔离 故障；联络开关保护0秒跳然后重合闸成功恢复供电
F1
分段1
F2 分段2 F3 联
络
分段
网络重构:
4. F3故障时：站出口跳闸、分段1\分段2失压分闸、站出口重 合闸、分段1得电延时合恢复供电；联络开关失压延时合闸\ 合至故障分闸闭锁隔离故障
SHDA-2000模块化主站
数据采集及处理 配电网自动化管理 遥控/遥调功能 计算机网络管理 接口规约管理 人机界面 实时数据库 历史数据处理 报警处理 报表曲线 事故追忆 地理信息系统（GIS） 自动着色及潮流计算 负荷预测 电压无功优化及控制（AVQC） 网络建模及网络拓扑 用电管理
灵活之三: 通讯全透明
• F2故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护延时未到，自动返回。S2 失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合到故障上再次跳闸并闭锁；同 时S2检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），将故障隔离，S3单侧失压 延时5s合闸成功，转移供电结束。
• F3故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护返回。S2失电延时100ms 分闸。S1延时1秒重合成功，启动短时5秒闭锁继电保护功能。S2得电 延时2秒合闸到故障立即跳闸并闭锁，将故障隔离，此时S1短时闭锁 了保护，不会动作，QF1保护返回, 同时S3检测到残压脉冲并闭锁（ 处于分位），恢复供电结束。
• 上配电自动化的新内涵-傻瓜式故障定位系统
投资小 不停电安装实施 易学易会 傻瓜式安装调试
• 上配电自动化的新终端-傻瓜式配电终端
可靠性高 功能齐全 易学易会 傻瓜式安装调试 大批量生产、检验、安装、调试、维护的简单方便快捷性
灵活之九: 用最简单的方式实现配电自动化
傻瓜式故障定位系统
变电站
C
B
3
得电延时合闸；其中B和D开关5S、 C和E开关10S
合至故障分闸闭锁；
合闸后3S延时内无故障，则闭锁失压立即分闸；
发生故障时，各开关动作逻辑（略）
一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策 略（无通信或通信故障）
• F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1和S2失电延时100ms 分闸，S3单侧失压延时5s合闸成功，S2得电延时2秒合闸成功，S1不 整定负荷侧得电合闸功能，保持分闸状态，将故障隔离，转移供电结 束。
单电源辐射网(看门狗)
S1
S3
S5
S2
S4
功能：无需网络, 用户侧保护速断 S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电 5/6 S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电 5/6 变电站出口要求：0.3秒延时
混合网
c
C
a
CB
B
b
d
D
设置智能开关投入如下功能：
E
e
失压立即分闸；
F1
分段1
F2 分段2 F3 联
络
分段
网络重构:
1. 站出口保护整定0.3秒；分段1左侧装PT整定失压立即分\得 电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2右侧装PT整定失压立即 分\得电延时合\合至故障分闸闭锁；联络开关整定保护0秒 重合闸1S、并设定失压5S延时合闸和合至故障分闸闭锁
2. F1故障时：站出口0.3秒跳闸、分段1失压分闸隔离故障、分 段2失压分闸联络开关延时合闸、分段2得电延时合恢复供电
可无缝兼容以太网\光纤\无线\Epon等多种通讯方式
DTU
RS-232
光端机
主站（子站）
光端机
DTU
RS-232
光端机
FTU
RS-232
光端机ຫໍສະໝຸດ Baidu
RS-232
光端机
FTU
RS-232
两芯自愈环光纤通道 (运行通信协议)
光端机
FTU
有 线 或 无 线 通 信 网 络
TTU TTU
TTU
光端机 FTU
RS-232
A
2
1
电流功率方向
主干线
6 5 4
GSM/GPRS/CDMA/3G
分支线
15 14 13
18 17 16
9 8 7
12 11 10
短路故障点 F1
架空线路故 障检测终端
正常状态 故障状态
21 20 19
傻瓜式故障定位系统
架空型故障监测终端装置
- ‘综合法’检测短路接地故障 - 采集负荷电流及故障电流 - 具有无线射频通信功能 - 太阳能、感应取电、电池后备综合供电方式 - GSM/GPRS方式上传，可加无线中继
一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略 （有光纤通信）
• F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1失电延时100ms 分闸，将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结 束。
• F2故障点。S1跳闸，QF1保护返回，（S1根据需要可以设置一 次重合闸，重合闸不成功后分闸闭锁）；S2通过通信知道故障 在自己的上方，自动分闸闭锁，隔离故障，S3单侧失压延时5s 合闸成功，转移供电结束。
DTU
• 可分为一体式和单元式两种
灵活之五: 傻瓜式的终端
调试简单： 通过简单的几个拨码，终端能自动搞定复杂专业的标定、
功能逻辑验证、上行通讯验证、下行通讯验证、输入输出验 证。
灵活之六: 最简单配电自动化的故障定位终端
架空型
电缆型
一般故障处理策略
• 纯主站方式
– 这种方式对终端要求低,现场实现简单,但可靠 性最差,主站或通讯一有问题就会瘫痪
S1
S2
S3
S4
S5
功能：失压立即分、得电延时合（5秒）、合至故障闭锁 S1后面故障：开关动作次数3，隔离故障时间6秒，恢复 供电1/6 S5后面故障：开关动作次数19，隔离故障时间46秒，恢 复供电5/6 变电站出口要求：至少2次重合闸
单电源辐射网(重合器)
S1
S2
S3
S4
S5
功能：网络纵差保护、依赖通讯 S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复 供电1/6 S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复 供电5/6 变电站出口要求：0.3秒延时
解决单一判决容易误动的问 题
获得上百项专利，其中配电 自动化相关专利二十余项
智能电网的规划和建设
规划试点阶段（ 2009-2010年） 全面建设阶段（2011-2015年） 引领提升阶段（2016-2020年）
“十二五”是智能电网的重要建设期，两网合计 投资超过2万亿，其中配网投资约占40%
智能配网
智能配电主要包括： 1、配电自动化 2、智能配电设备 3、分布式电源和微网
傻瓜式故障定位系统
电缆型故障监测终端装置
- 零序电流法检测接地故障 - 采集负荷电流、故障电流及导线温度 - 支持光纤和无线射频两种方式 - 交直流电源、CT取电 - 可通过GSM/GPRS方式上传，提供RS232/485可 接入其他通信设备远传至主站
技术成果
故障检测判决采用电流与电 压多种判据的‘综合法’
• 主站+就地方式
– 这种方式可靠性好,主站或通讯一有问题就地 方式立即会投入
• 纯就地方式
– 这种方式可靠性最好,但对终端要求最高,要求 具有最高级的就地智能
灵活之七: 重构方案适应各种配电网络结构
• 单电源辐射网 • 双电源拉手环网 • 看门狗\或混合网 • 多电源环网供电
单电源辐射网(东芝)
• 由配电线路自动化远方终端控制器、电子式互 感器、户外单相变压器组成，具有‘三遥’功 能
• 一种不依赖于开关，对配电线路运行状态进行 监测的解决方案，可监测线路主干、分支、末 端的运行参数
• 可利用电子式互感器及柱上电动开关配合，实 现智能电网要求下的馈线自动化
• 采用零序基波及暂态波的综合判据进行单相接 地故障判断
RS-232
光端机
FTU
光端机
RS-232
FTU 集抄器
电
用户表
力
线
用户表
路
载
波
用户表
灵活之四: 极精简设计的终端
把简单东西搞复杂是蠢才 把复杂东西做简单是创新
简单就是可靠
FTU/LTU
LTU
• 一种全新的可以适用于架空线路的配电线路自 动化远方终端（Line Terminal Unit，简称LTU ）
• F3故障点。通过信息交互，已知故障点在S2下方，S2跳闸，将 故障隔离，QF1、S1保护返回，S3通过通信知道故障在自己的 上方，中止“失压延时合闸”功能，不再合闸转移供电，恢复 供电结束。
我公司的网络重构策略
1. 无需通讯 2. 不依赖主站 3. 变电站出口无需更改配置\无需多次重合闸 4. 各开关无需多次开合冲击 5. 实施简单 6. 是目前唯一不用主站通讯,却100%能可靠实现网络重构
优点：无需通讯、无需主站；变电站出口无需更改配置无需多 次重合闸；各开关无需多次开合冲击；实施简单，是目前唯 一不用通讯100%可靠实现网络重构的就地智能方案
配电自动化的常见问题
• 管理问题 • 通讯问题 • 环境问题 • 电子技术问题 • 安装调试问题 • 维护问题 • 发展更新问题
灵活之八: 多种方式解决配电自动化问题
常见主站系统典型配置
灵活之二: 模块化主站
SHDA-2000模块化主站
积木式模块化主站设计，方便裁减和添加，满足不同地区分阶段分步骤实施的 需求，升级维护方便灵活。 高度开放性，遵循IEC61968等国际标准，使系统集成和数据共享成为简单的工 作。 实现配电网综合应用平台（SCADA、DA、DPAS、GIS等）功能，支持FTU、 DTU、TTU、故障指示器、负控终端等综合数据采集，为配电调度管理提供决 策支持。 故障处理模式，可根据现场情况灵活设置电压型、电流型的处理模式；智能设 备可采用对等通信处理机制，故障隔离无须上层干预，可自动在终端设备层实 现完成；计算机网络管理。 具有丰富的配网模拟仿真功能，能灵活设置与模拟各种配网工况，以检验系统 运行可靠性和正确性； 面向配电网设计，基于SOA架构的实时总线技术；充分应用配电调度智能化与 可视化技术，实现智能调度防误、智能配网安全预警等功能。 灵活支持多种通信方式,包括基于无线以太网技术的通信方式、宽带载波的通信 方式等，以满足配网通信的需求。 支持Oracle、Sybase、SQL Server等多种商用数据库平台。
智能电网的规划和建设
定义:智能电网是将先进的传感量测技术、信 息通信技术、分析决策技术、自动控制技术 和能源电力技术相结合，并与电网基础设施 高度集成而形成的新型现代化电网。 ★坚强。保持供电能力，确保电力信息安全 ★自愈。有实时在线分析预警和自恢复能力
★兼容。能多电源接入，能满足多样化需求 ★经济。优化配置，降低损耗，提高利用率 ★集成。集成和共享，标准化规范化精益化 ★优化。优化资产利用，降低投资维护成本
灵活之一: 配电自动化可大可小
最简单的配电自动化 五开关手拉手环网供电(开关\终端\馈线自动化) 光纤或无线通讯通道及设备(通讯) 一台服务器+监控软件(主站)
最复杂的配电自动化 整个城市环网供电(开关\终端\馈线自动化) 光纤或无线通讯通道及设备(通讯) 服务器组+监控系统(主站) GIS地理信息系统 高级管理应用软件
3. F2故障时：站出口跳闸、分段1失压分闸、站出口重合闸、 分段1得电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2失压分闸\联 络开关延时合闸、分段2得电延时合\合至故障分闸闭锁隔离 故障；联络开关保护0秒跳然后重合闸成功恢复供电
F1
分段1
F2 分段2 F3 联
络
分段
网络重构:
4. F3故障时：站出口跳闸、分段1\分段2失压分闸、站出口重 合闸、分段1得电延时合恢复供电；联络开关失压延时合闸\ 合至故障分闸闭锁隔离故障
SHDA-2000模块化主站
数据采集及处理 配电网自动化管理 遥控/遥调功能 计算机网络管理 接口规约管理 人机界面 实时数据库 历史数据处理 报警处理 报表曲线 事故追忆 地理信息系统（GIS） 自动着色及潮流计算 负荷预测 电压无功优化及控制（AVQC） 网络建模及网络拓扑 用电管理
灵活之三: 通讯全透明
• F2故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护延时未到，自动返回。S2 失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合到故障上再次跳闸并闭锁；同 时S2检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），将故障隔离，S3单侧失压 延时5s合闸成功，转移供电结束。
• F3故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护返回。S2失电延时100ms 分闸。S1延时1秒重合成功，启动短时5秒闭锁继电保护功能。S2得电 延时2秒合闸到故障立即跳闸并闭锁，将故障隔离，此时S1短时闭锁 了保护，不会动作，QF1保护返回, 同时S3检测到残压脉冲并闭锁（ 处于分位），恢复供电结束。
• 上配电自动化的新内涵-傻瓜式故障定位系统
投资小 不停电安装实施 易学易会 傻瓜式安装调试
• 上配电自动化的新终端-傻瓜式配电终端
可靠性高 功能齐全 易学易会 傻瓜式安装调试 大批量生产、检验、安装、调试、维护的简单方便快捷性
灵活之九: 用最简单的方式实现配电自动化
傻瓜式故障定位系统
变电站
C
B
3
得电延时合闸；其中B和D开关5S、 C和E开关10S
合至故障分闸闭锁；
合闸后3S延时内无故障，则闭锁失压立即分闸；
发生故障时，各开关动作逻辑（略）
一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策 略（无通信或通信故障）
• F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1和S2失电延时100ms 分闸，S3单侧失压延时5s合闸成功，S2得电延时2秒合闸成功，S1不 整定负荷侧得电合闸功能，保持分闸状态，将故障隔离，转移供电结 束。
单电源辐射网(看门狗)
S1
S3
S5
S2
S4
功能：无需网络, 用户侧保护速断 S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电 5/6 S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电 5/6 变电站出口要求：0.3秒延时
混合网
c
C
a
CB
B
b
d
D
设置智能开关投入如下功能：
E
e
失压立即分闸；