配电网自动化知识点总结

第一章概述

1.名词解释

1）配电系统：配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。

2）配电系统自动化：（DSA）“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等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。”

3）SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4）SA(变电站自动化)：包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

5）FA（馈线自动化）:包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下，远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障时，能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。

6）DMS（配电管理系统）:就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制，并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理，提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件（DPAS），如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。

7）LM（配电网的负荷管理功能）：负荷管理提供控制用户负荷，以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。

8）DPAS（配电网分析软件）:配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具，主要包括：潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。

9）AM/FM/GIS（配电图资系统）:是自动绘图AM（Automatic Mapping）、设备管理FM（Facilities Management）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的总称，也是配电系统自动化的基础。

10）DSM（需方用电管理）:实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到提高供电可靠性，减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。

11）FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置

12）TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit，配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。

13）RTU：Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。

2.问答题

(3)我国配电网有哪些主要特点？

1>城市配电网的主要特点

1》深入城市中心地区和居民密集点，负载相对集中，发展速度快，因此在规划时应留有发展余地。

2》用户对供电质量要求高。

3》配电网的设计标准较高，在安全与经济合理平衡下，要求供电有较高的可靠性。

4》配电网的接线较复杂，要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。

5》随着配电网自动化的水平提高，对供电管理水平的要求越来越高。

6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。

2>农村配电网的主要特点

1》供电线路长，分布面积广，负载小而分散；用电季节性强，设备利用率低。

2》发展速度快，存在建设无规划，布局不合理，施工无设计，设备质量差等先天不足。

3》农电队伍不稳定，专业水平不理想。

(5)配电网自动化应实现哪些基本功能？

1》配电网运行和管理功能2》运行计划模拟和优化功能3》运行分析和维护管理功能4》用户负荷监控和故障报修功能

3.论述题

为什么要建设配电网自动化系统？（1000字左右）

答：（1）配电网是电力产品发电、输电、配电环节中面向广大用户的最后一环，位于电力系统和电力消费的交互位置。在电力系统的发-输-配电环节中，配电系统处于相当重要的位置。

（2）随着国民经济高速增长，我国电力工业也随之高速发展，但与发、输电相比，配电网建设相对滞后，城乡电网建设差距太大。因此启动了城乡配电网改造工程，同时，必须考虑配电网自动化建设，才能适应现代化城市发展的要求。

（3）随着电网不断发展，电网监视所需信息量迅速增加，电网调度自动化系统的应用与推广由此而生。同样，随着我国国民经济持续多年的高速发展，城乡用电负荷成倍增长，配电网络规模急剧膨胀。配电网的建设和管理需要现代化手段，才能最大限度的利用好建设资金，高效建设好城市配电网。更重要的是配电网的运行管理，也需要自动化才能解决问题。

（4）随着人民生活水平和生活质量的提高，对于使用电力的广大用户已不满足仅仅有电用，还要求供电部门能够提供高质量的电能和优质的服务。要完成好这种服务需要自动化这一手段。综上所述，配电网自动化是国民经济发展的需要，是电网发展、管理、运行和维护现代化的必然选择，是为广大用户提供优质服务的重要手段。

第二章配电自动化的通信系统

2.什么叫以太网？画出其结构图并简要说明

答：以太网是一种局部通信网，通常在线路半径1-10km中等规模的范围内使用，为单一组织或单位的非公用网，网中的传输介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤等。结构如图所示，可知，凡是用同轴电缆互联的各站都能收到主机HOST发出的报文分组，但只有要求接受的那一终端才能接收。这样就不需要路径选择，且控制也是完全分散的，也就是说以太网没有交换逻辑装置，因此没有中央计算机控制网络。这种分布线网络可接收从各个终端发出的语言、图形、图像和数据信号，形成综合业务网。它的突出特点是使用可靠的信道而不是各种功能设备，当其中某一站发生故障时不会影响整个系统的运行。

5.综述配电系统自动化可采用的通信方式（要求：说明各方式的优缺点）。

答：1》有线通信（1）光纤通信：优点：传输频带宽，容量大；传输衰耗小，适于长远距离；体积小，质量轻，方便；输入与输出间电隔离，不怕干扰；保密性好；抗腐蚀，可直接埋于地下。缺点：强度不如金属线；连接困难，分路耦合不方便；弯曲半径不宜太小。（2）载波通信：在电力调度通信、远动信息传播、作为高频保护的高频通道已有了成熟经验，使用效果好。（3）专线：由于电缆共用，这种通信方式投资较少。（4）电信本地网：不需要投资建设专用通信网，开通费用低，但运行费用高。（5）传呼：传呼与拨号配合使用，可解决拨号实时性较差问题。

2》无线通信（1）调幅广播：波长长，传输距离长，不受视距、障碍物影响，一般无多路径失真，通信质量高，单向通信方式。（2）甚高频无线电：覆盖面积有限，易产生失真、阴影，投资低。（3）超高频无线电：它比低频无线电易被大气吸收、产生失真、阴影，但可靠性相当高，不易产生互相干扰。（4）微波通信:带宽充足，传输容量大、质量高、配置灵活，设备昂贵。（5）卫星通信:与微波通信相比，通信更可靠，传输延迟大。

8.画出典型配电线载波通信系统的示意图，并简要说明之。

答：图中，在主变电站安装多路配电线载波机并与区域工作站相连，在馈线分段开关处安装馈线RTU(FTU)，采用配电载波机经结合滤波器及耦合电容耦合到馈线，并通过馈线与相应的区域工作站相联系，这样就可以把分散的FTU 上报的信息集中至变电站的区域工作站，区域工作站再通过高速数据通道将收集到的信息转发给配电自动化调度中心，反之配电自动化调度中心也可把各种指令发送到区域工作站或转发到相应的设备上。为了避免在线路开关分断时切断载波通道，在开关处通过耦合电容器构成载波桥路。

第三章配电网数据采集与监控系统

2.相比于输电SCADA,配电SCADA的复杂性表现在那几个方面？

答：（1）配电网一般是树枝状结构，采集信息比输电网困难。

（2）配电网设备多，数据量一般比输电网多出一个数量级

（3）配电网的操作频率及故障频率远比输电网多。