第六章 配电自动化系统教案.doc

第六章配电网络自动化系统
配电网自动化系统概述
图6-1 能量管理系统与配电管理系统
量管理系统(EMS)是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,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。
根据能量管理系统技术发展的配电管理系统(DMS)主要针对配电和用电系统,用于10kV以下的电网;实际上我国还有城市网、地区网和县级网,电压等级在35kV~220kV(也有500kV),这一级网称为次输电网,针对电源和负荷管理情况亦可以采用能量管理系统或配电管理系统。
电力系统自动化沿着元件自动化→局部自动化→单一系统(岛)自动化→综合自动化(管理系统)的道路发展。“管理系统”指的是对不同自动化系统的综合管理,其特征是以数字计算技术代替模拟计算技术,大部分功能有软件来实现,这是现代电力系统自动化技术上的一次飞跃!
配电管理系统和能量管理系统之间存在一定的差异:
(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。
一般来说,DMS系统应该包括SCADA、线路故障报警和恢复、负荷控制、地理信息系统以及三相网络拓扑、三相状态估计、三相潮流分析、无功/电压控制等内容。
DMS的最终目的是为了提高供电可靠性和供电质量,缩短事故处理时间,减少停电范围,提高配电系统运行的经济性,降低运行维护费用,最大限度提高企业的经济效益,提高整个配电系统的管理水平和工作效率,改善服务水平。
馈线自动化(FA)
配电网自动化的一个主要任务是在事故时能尽快找到故障线路,并且能尽快隔离故障线路,恢复供电。
故障定位方式有两种方式,微机自动报警系统和电话热线(Trouble Call)。上面两种方式是需要人工介入的,所需要的时间仍然较长,不能满足某些用户的要求。
而自动识别和恢复供电系统集故障的定位、隔离、和供电恢复于一体,由沿馈线安装的柱上开关、分段器、自动重合器组成,能快速的进行故障定位和供电恢复。
一、配电网故障线路报警装置
报警系统由开关站内的报警装置和调度室内的微机监控中心两个部分组成。
安置在开关站内的报警装置由智能单元组成,负责故障信息的采集、整理,并向调度中心发送。
监控中心负责管理全网各报警单元的工作,对各级发来的故障信息进行接受、记录、分析、报警,并向各下级发送工作命令、参数更改命令等。
图6-2 某变电站电缆接线图
(一)调度中心的主控计算机
主控计算机是报警系统的管理中心,担负通信管理任务、报警信息处理任务。
该图是某个变电站电缆线路接线图,在监控系统中也有相类似的接线图。如果监控中心连续接到①、②、③、④号开关站的报警,即在屏幕上弹出开关站所在的接线图,并且代表①、②、③、④号开关站的标记闪烁或改变颜色,则判定在④号开关站之后的线段发生故障。若仅有①、③、④号开关站报警,也可判定在④号站后发生故障,且可判定②号站开关的报警单元有问题,或通信线路有问题。
在调度中心,接线图应该和实际的物理接线的连接方式一致。接线图可以显示故障开关站的具体位置,而且与之相连的前后开关站和所属的变电站及电缆线段,都要直观的显示给运行值班人员,以便迅速做出故障定位,尽快恢复供电。
(二)站内自动报警系统
站内的自动报警装置装设在开关站内,主要任务是实时采集线路的电压、电流,采集的信号主要来源于站内的CT、PT。通过信号处理和比较,由中央控制单元判断是否发出告警,当检测到的采集值大小超过了系统设定的给定值,需要进行告警时,就通过通信线路向调度中心发出报警。
故障识别和自动恢复系统
(一)重合器
重合器是用于配电网络自动化的一种智能化开关设备,它本身具有控制和保护功能。它能检测故障电流并能在给定的时间内切断故障电流,以及整定给定次数重合的控制装置。
当线路发生电路故障时,它能检测到事先所整定的操作顺序及时间间隔进行开断及重合操作。
当遇到永久性故障,在完成预定的操作顺序后,若重合失败,则闭锁分闸状态,把事故区段隔离开;
当故障排除后,需手动复位才能解除闭锁。如果瞬时性故障,则在循环分、合的操作中,无论哪次重合成功,则终止后续的分、合闸动作,并经过一定的延时后恢复初始的整定状态,为下次故障的来临做准备。
重合器可预先整定的动作顺序进行多次分、合的循环操作,一般有四种不同的“快、慢”组合。重合器动作程序的选定,一般可以整定为“一快三慢”、“二快二慢”和“一快二慢”等