配电自动化系统(第二版)刘健、倪建立、邓永辉 课件(下)

其他特点与银川SCADA系统类同。
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4．石家庄电业局配电SCADA系统
石家庄市区配电网面积大、测控点分散，故采用 无线电台和有线通信结合的通信方式。 系统特点： 1）配电控制中心与区域工作站、开闭所间采用无线 通信； 2）区域站与FTU间采用基于LON WORK现场数据 总线的全双工通信方式； 3）区域站与TTU间采用RS-485通信方式。 其他特点与前述SCADA系统类同。
第5章 配电SCADA系统的组织
5.1 配电SCADA系统组织的基本方式
馈线自动化与配网进线监视、变电站自动化等一起构成一 体化的配电SCADA系统； 构造配电SCADA系统应进行的工作: 1）10kV线路的分段、联络开关能具备电动分合闸，并分别 装设FTU单元； 2）10kV配变应装设TTU单元； 3）开闭所与配电变电站内应装设RTU，或微机综合保护测 控装置； 4）10kV进线监控由地调或区调转发； 5）市区供电局设置基于计算机网络的配电SCADA系统； 6）合理选择通信方式，满足实时性数据传输的要求； 7）对分散的测控点，可设置区域工作站。

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Motorola公司的几个SCADA系统
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作业
SCADA系统包括哪几部分。 构造配电SCADA系统应进行的工作。 建设一个城市的配电自动化系统，说
明设计思路、系统组成、各子系统结 构框图及通信类型选择。
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第6章 远方抄表与电能计费系统



6.1 电能表的发展和现状 电能表发展过程：机械式电能表机械电子式电能 表电子式电能表。 机械式电能表：通过电磁感应驱动机械转动，机械 表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干 扰性好，但测量精度不高，功能单一。 电子式电能表：测量精度高、性能稳定、功耗低、 体积小、功能丰富。 机械电子式电能表：在机械式电能表基础上加入电 子线路，性能介于上述两者间。 电子式电能表优点多，是一种应用趋势。
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配电SCADA功能（2）

历史数据存储（History）和制表打印（Report）


事件记录（Event Log）
时钟（Clock）


模拟盘接口（Mapboard Interface）
支持无人值班的变电站综合自动化 动态线路着色 地理接线图：通过GIS系统为SCADA系统提供作 为背景画面的地理图。




组成：CPU、工作缓冲器RAM、程序存储器ROM 、数据存储器E2PROM、通信单元（实现卡与外部 读写装置的串行异步通信）。 IC卡功能： IC卡预付电费； 分时(峰、谷、平时段)计量有功、无功电度并计费； 分时计量有功、无功最大需求量； 功率因数测量； 提醒与跳闸； 防窃电。

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4)自动抄表电能计费方式显然是一种自动化程 度更高、更先进的计费方式。 它便于将计算机网络和营业管理相结合，成为 配电自动化系统的一部分。 而且不久还可望发展成为自动抄表结合银行计 算机联网的收费方式，实行银行票据自动划拨， 从而更有效地确保电力企业的合法权益，到那 时预收费装置也就失去了其使用价值。
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SCADA采集信息显示例子－曲线

适合显示 某个量的 变化趋势， 如系统负 荷、频率、 电压等。
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5.3 典型配电SCADA系统的组织
1. 汉中市配电SCADA系统


配电网分布比较集中，采用分层集结 站点多，将分散的测控点先集结成若干个点，再 上传。 根据地理分布，划分为4个区域。 测控点到区域站：屏蔽双绞线（必要时加中继） 区域站包括：FTU、TTU区域工作站，
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2.预付费电能管理系统
中央级
地区级
地区级
售电终端
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2．银川城区配电SCADA系统

系统特点：
1）设置区域工作站，适应分散用户测控的要求；
2）通信主干道采用无线扩频方式，速率1200bps； 3）分散站点与区域站间用RS485通信方式（距离小于 2km)，采用屏蔽双绞线，通信速率600～1200bps； 4）FTU电源通过专设的两路低压(400V)线路供电;
5）UPS备用供电：配网控制中心SCADA系统(备用16h) 、区域工作站(备用4h)；
6）开闭所与小区变RTU(TTU)采用双路低压供电。
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配电SCADA系统的体系结构
配电SCADA LAN 图形站 图形站 数据处理机 前置机1 前置机2 服务器
通道切换 主干通道 A B B B C
次主干通道 B 一般通道 D A－二次集结区域站 D B B
B
D
D
2013-8-8 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室 B－一次集结区域站 C－开闭所RTU D－柱上开关FTU
3个在110KV站内，可借助原有的数据传输通道。 1个在市区电业局，屏蔽双绞线
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配电开闭所：与控制中心采用屏蔽双绞线加中继 小区变、箱变、配变：公用电话网 用户：具有远方抄表功能的电度表，低压配电线 载波通信到配变

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2．多功能电能表的电源

电源形式：交流电源、表内电池(一般在停电时使用)。 1）交流电源 将50 Hz交流电变换成表内电子电路所需的直流低电压 （一般5伏），几种变换方式： （1）变压器降压直接整流供电方式； （2）电阻或电容降压方式； （3）开关电源方式； （4）变压器降压加线性稳压电源。 2）电池：掉电期间充当电能表的电源，以维持时钟及 RAM 中的数据，可选镉镍、锂可充电电池。 3）电源切换：掉电后，电源电压下降至某一值时，掉电 检测电路动作，使电源切换到表内电池。
3．宝鸡市区配电SCADA系统

系统特点：
1）市区主要变电站（110kV）与市供电局间通信主 干道采用光纤网，市局与各供电分局间也设置光纤 通信； 2）主变电站与区域工作站间、区域工作站与分散站 点（FTU、TTU等）间用载波通信方式；
3）柱上开关操作电源取自馈线电源，FTU工作电源 采用蓄电池。
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SCADA采集信息显示例子－厂站单线图
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SCADA采集信息显示例子－厂站单线图 部分放大
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SCADA采集信息显示例子－棒图

适合显 示机组 出力， 电压等 数据。
预付费计费方式和远程自动抄表计费方式的比较
预付费计费方式只是一种过渡方式，原因如下： 1)这种电能计费方式不能使供电管理部门及时了解 用户的实际用电情况和对电能的需求，因此难于掌握 用电规律、确定最佳供电方案。 2)采用预付费方式，需要改革供电部门的售电机构， 还要广设售电网点，这会带来大量的新问题。 3)拖欠电费的现象主要是法律不健全、法律观念差 造成的，应通过法律途径来解决，而不是拉闸限电， 随着电力企业走向市场，拉闸限电不仅对用户，而且 对供电企业均会造成一定的经济损失。
5.2 配电SCADA系统的功能与特点




DMS的SCADA系统特点： 1）系统采用开放式平台组成，具有方便灵活的图 形界面，使用多窗口技术显示各种图形； 2）可接收GIS的地理图形数据，组成SCADA地理 接线图； 3）具有网络拓扑分析能力，采用不同颜色和图标 以区分线路是否带电、是否接地； 4）支持变电站综合自动化系统，实现保护投切和 监视、保护定值选择及故障录波、测距数据的收集 等功能。
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6.4 抄表技术综述



1. 抄表计费的几种方式 1）手工抄表； 2）本地自动抄表； 3）移动式自动抄表； 4）预付费电能计费； 5）远程自动抄表。
Biblioteka Baidu
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2. 预付费电能计费方式

需借助于预付费电能表的使用来实现。


预付费电能表方式：
1）投币式； 2）磁卡式； 3）IC卡式（Integrated Circuit Card)。 磁卡、IC卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对 用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡 用电，避免了收电费难现象。
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6.2 电子式电能表

类型：热电转换型、模拟乘法器型、数字乘法器型， 其中数字乘法器型最适合于远方抄表技术。 热电转换型：通过热电转换电路，使热电偶输出与 平均功率成正比。 模拟乘法器型：包括分割乘法器、跨导型乘法器、 霍尔效应乘法器。通过对电流、电压进行脉宽、幅 度调制，或通过模拟乘法器实现。 数字乘法器型：以微处理器为核心，由A/D对输入 电流、电压进行交流采样和数字处理，功能多。
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6.3 多功能电子式电能表
1. 多功能电子式电能表功能 1）用电计测功能：包括累计计量（WP、WQ、WS）和 实时计量（I、U、P、Q、S、f）。 2）监视功能：用电最大需量、防窃电监视，缺相、 断电指示、恢复供电时间记录、电压异常报警。 3）控制功能：复费率分时计费的时段控制。 4）管理功能：时段/费率计费管理、抄表及组网管 理、负荷管理。 5）存贮功能：实现对参数、事件的记录存贮。 6）自恢复和自检测功能：看门狗电路、硬件自检测 实现。
6.5 采用IC卡电能表的预付费系统

1. IC卡电能表的组成
IC卡预付费复费率电能表原理框图 电能采集部分完成电度采集与脉冲转换，微处理器完成脉冲计数，并与存入的IC卡电量 信息比较，剩余电量不足时发报警，为零时由漏电保安器跳闸。
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IC卡的组成
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配电SCADA功能（1）





数据采集：遥测、遥信，根据RTU等采集信息，在 屏幕上以图形、列表等方式显示电网运行工况。 报警（Alarm）：设备过负荷、越限、断路器事故 跳闸时发出警报（预警、告警）。 事件顺序记录SOE 扰动后追忆PDR（Post Disturbance Review)：记录 事故前后一段时间间隔的重要实时数据。 远方控制和远方调整 计算（Calculation） 趋势曲线（Trend）和棒图（Bargraph）
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但是，远程自动抄表系统需要建立通信网络， 增加了系统的复杂性，而且建设费也较大，而 预付费电能计费方式则无须建设通道。因而在 一些偏远并且地线辽阔的地区(如新疆、青海 等地)，预付费电能表目前仍有其存在价值。
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