文档介绍：第12章配电系统自动化
§1 配电系统自动化的内容
一、配电网自动化的特点
EMS主要解决供电方的发、输、变过程的自动化,其发展方向沿SCADA——AGC——EMS发展,功能逐步深化。因为只和供电设备打交道,所以目的明确,共性问题比较多。
配电瓦网不仅要管理用于供电的配电设备,还要管理需方用电,它不仅要管理配电设备,还要管理种类繁多,性质各异的用电设备,个性问题多。同时由于长期“重发轻配不管用”的情况,配电网自动化发展不平衡,并行发展的负荷管理、电能计量、AM/FM/GIS、故障定位和事故恢复等自动化系统各成一体,系统集成度不够,形成“多岛自动化”的局面。
二、配电网自动化的内容
目前,配电网自动化有3类系统:
1、配电管理系统(DMS)
2、配电自动化(DA)
3、需方用电管理(DSM)。
这3类系统定义并不明确,功能互有交叉,体现出配电网自动化目前还未能成为一个完整自动化系统的现状特点。
§2 配电管理系统(Distribution Management System)
一、DMS的特点
1、与EMS的共同点
(1)均通过RTU收集电网中设备的状态和测量值,并实现远方的监视控制(SCADA功能)。
(2)均有基于彩色显示的图形用户界面。
(3)均有自动控制功能。EMS控制发电机,DMS控制负荷。
(4)均有高级应用软件,但功能和算法并不相同。
(5)均需存储历史数据供制表、检索和分析历史事件使用。
(6)均能与其他计算机系统相连,共享数据和应用成果。
2、与EMS的差异
(1)典型的配电网为辐射结构,而不象输电网是网状结构。
(2)配电网的大部分设备(分段器、重合器、补偿电容器、变压器等)均沿线路安装在电线杆上,呈地域分布特性,而不像输电网,设备均集中在变电站内。
(3)配电网设备量很大,需装设的FTU、RTU数量比输电网大一个数量级以上。
(4)单处电网设备的数据量,配电网比输电网少1个数量级以上。
(5)配电网的数据库规模比输电网数据库规模大一个数量级以上。
(6)配电网大多数设备仍需人工操作,还未能达到输电网完全自动化的水平。
(7)配电网的事故常常发生在现场设备上或被人为破坏,如变压器爆炸、线路被拉断等,这样的事故很少出现在输电网中。
(8)配电网设备种类繁多,数量极大,负荷变化多,检修频繁,因此运行方式变化远较输电网多。
(9)配电网中除供电方的设备外,还有大量的需方用电设备。
(10)承担数据传送任务的配网通信系统,由于包含各种负荷控制和表计测量装置而具有多种通信方式的特点,但通信速率要求不高。
二、DMS的主要功能
DMS的主要功能包括以下方面:
1、SCADA功能
2、负荷管理功能(Load Managenment LM)
3、高级应用功能(Power Application Software PAS)
4、AM/FM/GIS功能(Auto Map/Facility Manegement/Geographic Information System)
三、DMS的SCADA功能
配电网的SCADA功能包括2个部分:通过传统的变电站RTU收集配电网的实时数据并进行数据处理和监视控制功能;通过沿线路分布的FTU(Feeder Terminal Unit)实现馈线自动化的远动功能。
1、DMS通过RTU监视控制的配电变电站设备有:
(1)断路器和其他开关设备状态;
(2)重合闸状态
(3)带负荷调整变压器的抽头位置
(4)静止补偿电容器组状态
(5)数字保护装置的整定值位置
2、DMS通过FTU所监视控制的馈电线路设备有:
(1)线路重合器的整定和状态
(2)分段器和杆上断路器状态
(3) 静止补偿电容器组状态
(4)电压调整器的位置状态
3、配电网SCADA功能特点:
(1)沿线路架设的FTU装置采用无变送器的直接交流采样构成,具有抗高温、耐低寒的适应恶劣现场环境的能力。
(2)由于配电网的节点数量极大,难以全部实现远动自动化,所以一般只能实现就地自动化或由人工操作。
(3)采用开放平台组成系统,采用多窗口技术,具有方便灵活的图形用户界面。
(4)能接收来自GIS的地理接线图数据,组成SCADA地理接线图。
(5)具有网络拓扑分析能力,可用不同颜色区分不同线路,显示线路是否带电,是否接地。
(6)能支持变电站综合自动化,实现保护投切、保护定值整定、故障录波、故障测距的功能。
4、SCADA的常规功能
包括数据采集、报警、事件顺序记录、事故追忆、远方控制、远方调整、派生点计算、图形显示、趋势曲线、棒图、历史数据存储和制表打印、事件记录、统一时钟、模拟屏接口
5、扩展SCADA功能
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