电力和配电系统自动化控制系统

真空重合器安装于电杆上
真空重合器参数设置
四、馈线自动化系统
➢ 分段器（Sectionalizer）----智能负荷开关
不能遮断故障电流，只能遮断负荷电流，在失压或无流情 况下自动分闸，必须与电源侧前级主开关配合，不能单独 作为主保护开关使用
隔离故障区段
四、馈线自动化系统
工作原理：永久性故障时，在预定次数的分合操作后闭锁 于分闸状态；瞬时性故障，未完成预定次数的分合操作， 保持在分闸状态，一段延时后恢复到整定状态。
主要内容
1 什么是配电系统自动化？ 2 配电系统自动化包括哪些内容？ 3 配电系统自动化实现的结构？ 4 馈线自动化系统如何实现？
一、什么是配电系统自动化？
配电系统自动化的概念
中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的《配电系统自动 化规划设计导则》明确定义：
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、用电和配电管理的现代 化（综合自动化系统）
➢ 站控终端RTU： 变电所内 ➢ 馈线终端FTU： 户外柱上开关处 ➢ 变压器终端TTU： 配电变压器（兼有无功补偿功能） ➢ 开闭所终端DTU：开闭所、环网柜、小型变电站、
箱式变电站（兼有备自投功能）
三、配电系统自动化的结构
变电站RTU
三、配电系统自动化的结构
FTU，实现柱上开关测控的专门设备
化计算机系统 计算机系统、高
级应用软件
四、馈线自动化系统
馈线自动化（Feeder Automation,FA）
是配电自动化的基础，配电系统自动化是从实施馈线自动化开始的； 是提高配电网可靠性的关键技术之一； 馈线自动化的对象是中低压配电网中的馈电线路； 主要功能：馈线运行数据的采集与监控
故障定位、隔离及自动恢复供电 无功补偿调节 实现方式：采用智能开关设备相互配合的馈线自动化 基于FTU的馈线自动化
1995 ：china网损率8.77%,发达国家3~5% 以城区供电为例：年售电量8亿kWh，将1%，节省300万元/年
…….
二、配电系统自动化的内容
SCADA/EMS SCADA/DA 配电GIS
供电企 业信息 集成
AMR LCM TCS
变电所自动化
WAN
配电系统自动化 覆盖变、配、用
馈线自动化
第1阶段的配电自动化
ห้องสมุดไป่ตู้基于智能开关相互配合的馈线自动化
四、馈线自动化系统
1、智能开关设备：重合器、分段器
➢ 重合器（Recloser）
能够检测故障电流、在给定时间内断开故障电流并能 按照预先整定的动作顺序进行给定次数重合的一种“自具” 能力的控制开关。
“自具”：重合器本身具有故障电流检测和操作顺序控 制与执行能力，无需附加继电保护装置和另外的操作电源， 也不需要与外界通信。
4、6区域的负荷转移到 由电源开关7发出的馈线 上。
(7) 73
16
(2) 57
12
(4) 45
48
36
15
15
28
36
(5) 84
(8) 36 (1) 45 (10)
(6) 0 (3) 28 (9) 64
一、什么是配电系统自动化？
配电自动化系统的意义
➢ 降低劳动强度； ➢ 提高管理水平和服务质量； ➢ 提高供电经济性
一、什么是配电系统自动化？
配电自动化系统的意义
➢ 正常运行时，扩大供电能力、降低线路损耗，提高供电 质量，确保供电安全
每条馈线上峰值负荷出现的时间不同，导致配网中负荷分布不均 匀，降低了设备和线路的利用率，导致线损较高，通过过负荷转移， 可有效提高馈线负荷率，增强供电能力。
降低损耗，配电网重构（优化现存网络结构、改善潮流分布）、 安装补偿电容器
一、什么是配电系统自动化？
每条线路额定负荷100， 开关5的线路过负荷
负荷监控与管理系统处理
(7) 28
16
(2) 12
12
(4) 0
48
36
15
15
28
36
(5) 129 (8) 81 (1) 45 (10)
(6) 0
(3) 28 (9) 64
一、什么是配电系统自动化？
合上联络开关4，将开关1、
配电自动化总控中心成套系统
第一层
抄表集中器
抄表集中器
第四层
子控制中心层 配电自动化子中心成套系统 配电自动化子中心成套系统 第三层
区域集结层 配电子站 配电子站
设备层 FTU TTU
通信网
RTU
通信网 第二层
配电变电所综合自动化设备 第一层
三、配电系统自动化的结构
设备层----配电自动化终端（四遥）
）
网络拓扑
高级应用
网络分析（潮流计算） 网络优化（负荷均衡化 短路电流计算
、降低线损的网络重构
、无功 /电压优化）
调度员仿真调度系统（ DTS ）
客户呼叫服务系统（
TCS ）
工作票管理系统（ WOM ）
三、配电系统自动化的结构
配电GIS系统 客户呼叫服务系统 电能计量系统
总控制中心层
一、什么是配电系统自动化？
配电自动化系统的意义
➢ 发生故障时，缩短停电时间、减小停电面积,提高供 电可靠性
配电变压器事故处理（日本九州电力公司） 自动操作需5min，人工操作需30min(83%) 由其他变压器和变电所送电：自动化系统15min，人工120min(88%) 变电所全停电，负荷转移：自动化系统15min，人工150min(90%) 配电线路故障事故处理 非故障区域恢复供电：自动化系统需3min，人工操作需55min(95%) 处理故障恢复正常运行：自动化系统60min，人工90min(33%)
用户自动化
二、配电系统自动化的内容
进线监控
配电网
SCADA
系统
开闭所、变电站自动化 馈线自动化（ FA）
变压器巡检与无功补偿
配电自动化
( DAS
)配电地理信息系统（
GIS ）
配电管理系统 (DMS )
需方管理
负荷监控与管理（ LCM
远方抄表与计费自动化
） （AMR
三、配电系统自动化的结构
配变终端单 元（TTU）
配电自动化系统的发展阶段
第一阶段 第二阶段 第三阶段
主要特征 基于自动化开关 基于FTU
高级应用
设备相互配合 和通信网络
主要功能 故障隔离和
远方监控 配电管理系统
健全区域恢复供电
和人工智能
FTU、通信网 FTU、通信网 主要设备 重合器、分段器 络、配电自动 络、配电自动化