基于数字故障指示器的城市配网自动化设计方案.doc

某城市电力公司
新型的城市配网自动化改造方案
北京蓝派克电力科技
2021年3月
目 录
1 前言 4
传统的配网自动化模式 4
新型的配网自动化模式 5
2 设计依据 6
符合以下标准化组织制订的标准 6
符合事实上的工业标准 6
遵循的行业标准 7
3 现场条件 7
4 建设目标 8
总体目标 8
主站系统 8
站端系统 9
通信系统 9
5 实施方案 10
第一期目标：〔至2021年8月〕 10
第二期目标：〔至2021年5月〕 10
第三期目标：〔至2021年5月〕 10
第一期目标实施要点 10
6 新方案介绍 11
系统概述 11
系统功能 12
系统特点 12
系统组成 13
系统工作原理 14
短路故障检测原理 15
接地故障检测原理 18
电流测量原理 19
自取电原理 19
电压测量原理 20
温度测量原理 20
开关位置检测原理 21
开关遥控原理 21
7 主要装置介绍 22
主站LPK-1000 22
数据采集器DCU 23
数字故障指示器FCI 26
8 本期通信方案 30
9 现场设备统计表 31
10 本期投资估算 37
本方案建设周期为一个月 37
11 采用GPRS通讯的故障定位及在线监测〔控〕系统现场安装照片及运行实况 38
前言
传统的配网自动化模式
传统的配网自动化模式，主要依据1999版配电系统自动化规划设计导那么、2000版FTU标准、2002年版配网自动化系统功能标准和2003年版国家电网公司县城电网建设与改造技术导那么来实施。如今，这些标准早已显得有些过时，既不符合技术经济的开展形势，又不满足电力生产需要。传统的配网自动化模式主要存在以下问题：
主站投资过大，没有数据，显得“头重〞。计算机和通讯技术的更新换代速度很快，过早和过多购置主站设备都会导致投资失败。先上一个大主站以后再慢慢增加现场监控点的思路实际上不对，不符合实际生产情况和新生事物开展规律。
现场设备投资过小，可监控的对象少，可采集到的有用的信息更少，显得“脚轻〞。主要表达在可监控的点太少，大多数线路不能上自动化监测或监控，充其量是拿几条线路来做自动化试点。按照标准的配网自动化模式来走，“三遥〞配电终端和开关自动化改造的费用偏高，停电实施困难，再加上配网自动化终端本身能力有限，反过来会制约现场监控点的数量增长。
光纤通讯系统投资过大，设计的容量很大，接入的数据流量很小，数据接入点的位置移动困难，显得“身子笨〞。自建物理网络，过分强调通讯速度、遥控平安和故障处理的速度，无视接入点的数量和方便性，导致通讯投资过高。
头重、脚轻、身子笨，致使配网自动化系统“全身无力〞。特别是现场“一遥〞、“二遥〞、“三遥〞、“四遥〞，甚至“五遥〞的自动化监控点的数量偏少，使得整个系统在空转，使用价值不高，投入产出比低。
备注：
一遥：是指带动作信号远传的“二合一〞数字故障指示器〔FCI：Fault Current Idicator〕，可采集开关位置的数据采集器〔DCU：Data Collect or Control Unit，或FTU：Feeder Terminal Unit，或DTU：Distrubition Terminal Unit〕及其系统。
二遥： 是指带动作信号和测量数据远传的“三合一〞数字故障指示器，可采集开关位置的数据采集器及其系统。
三遥：是指带动作信号和测量数据远传、可遥控翻牌复归、可遥调参数的“四合一〞
数字故障指示器，可遥控开关和采集开关位置的数据采集器及其系统。
四遥：在“三遥〞系统根底上增加“遥调〞功能，可遥调数字故障指示器和数据采集器的参数，可遥调变压器分接头位置。
五遥：在“四遥〞系统根底上增加“遥视〞功能。可远程监视线路和设备。
新型的配网自动化模式
如何根据县级供电企业的实际情况，恰当地选择必要的功能和性能，寻求一种适合当地电力生产需要的“性价比〞较高、符合城市电网现况及未来技术开展方向、能够“统一规划、分层控制、分步实施〞、不致因系统开展或技术进步而“推倒重来〞实用化的新型的配电自动化模式非常有意义，也是实施县级配网自动化系统的正确思路。
新型的配网自动化模式，主要是指利用数字故障指示器〔FCI〕和数据采集器〔