chapter6-配电管理系统.ppt
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1、第六章 配电管理系统,配电自动化的组成,具有就地控制功能的馈线自动化; 变电所自动化。,配电管理系统(DMS),将配电网数据采集和监控(SCADA)、地理信息系 统(GIS)、各种应用软件(PAS)、需方管理,以 及配电自动化(DA)这些配网控制中心的各种监视、 控制和管理功能统称为配电管理系统(DMS)。,能量管理系统(EMS)和配电管理系统(DMS),EMS的特点: 它是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统。 面对对象:电力系统的主干网络,主要是高压电网,比 较集中。 用途:主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省 级电网的调度中心。 DMS的特点: 面对对象:电力系统的“细枝末
2、节”,主要是低压网络, 比较分散。 用途:主要针对配电和用电系统,用于10KV以下的电网。,区别: (1)配电网络多为辐射形或少环网,输电系统为多环网; (2)配电设备(如分段器、重合开关和电容器等)沿线分散 配置,输电设备多集中在变电站; (3)配电系统远程终端数量大,每个远程终端采集量少,但 总的采集量大,输电系统相反; (4)配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作,而输电 设备多为远程操作; (5)配电系统的非预想接线变化要多于输电系统,配电系统 设备扩展频繁,检修工作量大。,能量管理系统(EMS)与配电管理系统(DMS),配电数据采集和监控(SCADA)系统的特点,(1)基本监控对象
3、为变电站10kV出线开关及以下配电网的环 网开关、分段开关、开闭所、公用配电变压器和电力用 户。这些对象除了集中在变电所外,还大量分布在馈线 沿线,数据分散,点多面广,信息采集比较困难。 (2)系统要有故障隔离和自动回复供电的能力,对数据实时 性的要求高。 (3)系统除了采集配电网的静态运行数据外,还需要采集瞬 时动态数据,并且它对远动通信规约有特殊要求。 (4)由于配电网是一个三相不平衡的网络,故配电SCADA系 统所采集的信息数量和计算复杂度大大增加,而且 SCADA 图形上必须反映出这个三相不平衡的特点。,(5)配电网直接面向用户,对可维护性的要求也更高。 (6)由于DMS系统对系统互联
4、性的要求更高,故配电 SCADA系统必须具有更好的开放性,还必须考虑和配 电地理信息系统的紧密集成。,配电SCADA系统的组织模式,SCADA的监测装置 变电所内的RTU; 监测配电变压器运行状态的配电变压器远方终端(TTU); 沿馈线分布的馈线终端装置(FTU)。 组织模式 将若干个数据采集点集中到某一结点,然后再将 这一结点的信息上传至控制中心。,配电自动化系统需要和数量众多的远方终端通信, 故需要在配电网中混合使用多种通信方式。 通信方式有配电线载波通信、电话线、调幅(AM) 调频FM)广播、甚高频通信、特高频通信、微波 通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。 主站与子站之间的通信: 主站
5、与子站之间的通信距离比较远,中间又没有中继装置,故它们之间的通信最好是通过光纤来完成。这些光纤无需再投资铺设,因为在实施配电自动化的电力企业中,调度中心与变电所之间已经建立了单模光纤通信网络,可借用它们进行通信。,配电管理系统(DMS)的通信方案,子站与馈线终端装置(FTU)之间的通信: 子站与FTU之间的通信距离一般比较短,它们之间 的通信用多模光纤已经足够。 单环光纤通信: 特点:每个FTU配有一个光收发器,并用一根单芯的光纤与 相邻的FTU或主站相连。 缺点:一旦光纤或光收发器发生故障,则整个环就失去了通 信。 自愈式双环光纤通信: 特点:由两个数据流方向相反的环网组成,其中一个是转环
6、A,一个是备用环B,并且环与环之间通过自愈型光收发器 CP连接。,馈线自动化(FA),定义 FA是指配电线路的自动化,它是配电自动化的一 项重要功能。 任务 实时监视馈线分段开关与联络开关的状态,以 及馈线电流、电压的情况; 实现线路开关的远方或就地合闸和分闸操作; 发生故障时,获得故障记录,并能自动判别和 隔离馈线故障区段,迅速对非故障区域恢复供电。,配电网自动化系统远方终端: 馈线远方终端(包括FTU, Feeder Terminal Unit 和DTU, Distribution Terminal Unit) FTU分为三类:户外柱上FTU,环网柜FTU和开闭所 FTU. 所谓DTU,实
7、际上就是开闭所FTU。 配电变压器远方终端(TTU,Transformer Terminal Unit) 变电站内的远方终端(RTU)。,配电网远方终端与输电网远方终端的区别: 配电网中的远方终端一般指FTU和TTU,而输电网中的 远方终端一般指传统意义上的RTU。 配电远方终端比RTU的智能化程度更高,实时性要求也高,实现的难度也更大。 与传统的RTU安装环境不同,配电远方终端往往安装在电线杆上、马路边的环网柜内等环境非常恶劣的户外。因此,需要它们的抗震性、抗雷击性、以及低功耗、耐高低温等要比传统的RTU要求高。,馈线自动化的实现方式 就地控制 特点: 依靠安装在馈线上的重合器和分段器来消除
8、 瞬时性故障,以及隔离永久性故障,不需和 控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电。 优点:故障隔离和自动恢复送电不需要主站控制,故 在故障处理时对通信系统没有要求,投资 省,见效快。 缺点: 这种实现方式只适用于配电网络相对简单的系统,而且要 求配电网运行方式相对固定。 这种实现方式对开关性能要求较高,且多次重合对设备及系统的冲击较大。,远方控制 特点: 由FTU采集到故障前后的各种信息,并传送至 控制中心,由分析软件分析后确定故障区域和 最佳供电恢复方案,最后以遥控方式隔离故障 区域,恢复正常区域供电。 优点: 这种方式引入了配电自动化主站系统,由计算机系统来 完成故障定位,因此故障定位迅速
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