配网自动化基本知识概述080217

配网自动化基本 知识概述

2008年1月

一、基本概念 二、配网自动化系统设计 三、通信系统的选择 四、配网自动化与变电站自动化的区别 五、安徽电网配网自动化建设情况

一、基本概念

1、发展背景 配电网是电力系统发电、输变电和配电(有时也称为供电和用电) 三大系统之一，电力公司通过配电网实现产品销售--向广大电力 用户提供优质电能，是电力系统面向用户的最后一个环节。整个电 力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电系统来体现，配电

系统实际上是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。

由于长期以来国内电力建设注重发电和输变电，对配电网重视程度 不够，造成不少城市配电网比较脆弱、落后：网络混乱薄弱，转供

互代能力差，装备陈旧落后，供电半径大，导线截面小，绝缘水平低；无功补偿不足；配电变压器容量不够；配电网络的自动化水平 很低；设备技术性能和管理水平相对落后，严重影响了供电可靠性

和供电质量。

而随着社会和经济的发展，以及高科技产品的应用，人们对 供电可靠性和电能质量的要求越来越高，短时间的电压波动 都会造成很大影响。 为了彻底解决配电网络存在的上述矛盾，国内各地纷纷 试点推行配网自动化系统的建设。

2、配网自动化的概念

配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、 保护、控制和配电管理的现代化。 3、配网自动化的范围 通常，110kV及以下电力网络属于配电网络，其中35kV 及以上属于高压配电网；1kV及以上属于中压配电网； 380/220V属于低压配电网。我们所说的配电自动化多指

10kV及以下电压等级的中低压配电网的自动化。

配网一次设备结构图

配调中心 变电站/ 开闭所 10kV馈线FTU FTU FTU

配网主 站层 配网子 站层

FTU

FTU

FTU

FTU

FTU

FTU

配网终 端层

FTU

4、实施配网自动化的意义： (1)提高供电可靠性 利用馈线自动化的故障隔离及非故障区供电恢复，可以减 小事故停电范围；通过提高正常的检修、事故抢修工作效率， 可以减少停电时间；通过对电网实时状态的监控，可以及时

发现、处理事故隐患，提高设备可靠性。

(2)提高供电质量 配网自动化系统可以通过各种终端，实时监视供电电压的变 化，及时调整运行方式，并通过投切电容器组等方式，使无 功功率就地平衡，保证用户电压在合格范围内，减少网损。

(3)提高服务质量实施配网自动化后，在发生故障停电时，能够及时的确定事

故地点、事故原因，停电范围及大致恢复时间，给用户电话 投诉一个满意的答复，进一步增加用户满意度。 (4)提高管理效率

配网自动化系统对繁杂的配电网设备运行状态进行实时监控，在故障发生后能及时的确定故障点及原因，可节约大量的人 工现场巡查及操作劳动力；同时可以方便的获取各种数据，

利用计算机提供的各种软件工具进行分析、决策，制作各种报表，将配电人员从繁重的工作中解放出来，提高了工作效 率和质量。

(5)推迟基本建设的投资 实施配网自动化可以有效的调整峰谷负荷，可以优化网络结 构，提高设备利用率，压缩备用容量，推迟基本建设的投资。

4、名词解释： (1)主站系统(DSCADA):主站由一系列服务器、工作站 及网络设备组成，负责接收各个终端及子站转发的数据，获 取配电网的实时信息，从整体上对地市供电管辖的电网进行

监视和控制。主站一般安装在供电公司机房，类似与主网的调度主站。

(2)子站系统：对于规模较大的地区，一般设立子站层，

主要任务是作为配电监测采集数据的交换中心，从终端采集实时数据并转发到主站。子站系统一般安装在变电站内，可 以看作是简单的主站系统。

(3)DTU终端：安装在配电网馈线回路的开闭所处，具有

遥信、遥测、遥控和故障电流检测等功能。

A.对于已经实现综合自动化的开闭所(相当于开关站),可 以直接通过总控装置或通过与调度SCADA系统接口采集该 开闭所的信息。

B.对于馈线已经安装了保护装置，没有实现综合自动化的开 闭所，可以考虑安装该DTU装置，馈线的保护功能依靠已经 安装的保护装置来实现，该装置负责遥测、遥信采集信息的 上传及遥控命令的执行。

C.对于既没有实现综合自动化，又没有安装保护装置的开闭所，可以利用该终端采集开闭所内各馈线的遥测、遥信信息 并转发至主站，接收主站下发的遥控命令，并利用该装置简

单的保护功能实现对各馈线的保护。

DTU终端外观图

(4)FTU终端：安装在配电网馈线回路的柱上开关等处， 与柱上开关、环网柜配套使用。该终端采集并上传线路设备 的实时运行参数，接收并执行主站下发的遥控命令。该终端 能监测并上传故障信息，这也是实现馈线自动化的基础。

FTU监测的故障信息一般包括故障电流、电压，故障发生时

间及历时时间等信息。对于单纯从线路故障定位的角度考虑，FTU只需记录有无故障电流通过即可，不要求精确测量故障 电流等数据。

(5)配变监测终端：安装在配电变压器低压侧，用于配电变

压器的各种运行参数的监视、测量。 该装置监测并记录变压器运行工况，根据变压器低压侧电 流、电压采样值，定时计算有功、无功、功率因数、有功电 量、无功电量等运行参数；记录并保存一段时间，统计电流、

电压等最大、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间。

主站系统定时读取终端测量值及历史记录，及时发现变压

器过负荷、断线、不平衡等异常运行情况；根据记录数据，统计电压合格率、供电可靠性，为事故分析、配网规划等应 用提供依据。对不具备通信条件的地区，可通过PDA定期到

现场读取数据，然后转存到主站或其他系统供分析应用。

目前常用的配变监测终端有3种： A.TTU终端：该终端提供电流、电压接线端子，直接采集配 变低压册的电流、电压，通过终端自身程序判断，达到上述 功能。

B.TQU终端：该终端比TTU增加了无功补偿功能，其他功能 相同。 C.GPRS采集终端：对于配变低压册已经安装了电度表的配

电变压器，除安装上述两种终端外，还可以考虑安装GPRS采集终端。该终端通过电表的RS485/232通讯口读取电表信 息，然后通过GPRS方式转发至主站。

终端外观GPRS采集终端 TTU外观

注：由于配网自动化目前尚处于试点阶段，关于配网自动化 的许多概念说法不一，容易给刚刚接触配网自动化的人带来 理解上的困难。在实际工作中不要局限于一些概念、说法上 的字面意思，应根据具体情况，理解其内涵。

二、配网自动化系统设计

2.1体系结构 由于配网自动化涉及的设备数量很多，范围很广，因此如果 所有的数据量都发送到配网主站，将造成信息拥挤，容易造 成瓶颈，发生故障难以及时处理和控制,宜采用分层处理的方

式。一般分3层，即增加一个通信子站，子站先对信息进行轮询预处理，根据重要性进行筛选再上传，避免了信息的拥 挤。子站一般安装在变电站内，对10 kV开闭所及馈线开关

进行控制和管理。

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