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這是一個(gè)關(guān)于配電自動(dòng)化基本構(gòu)成PPT課件,主要介紹配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)、配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)介紹、配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備介紹、配網(wǎng)自動(dòng)化最新動(dòng)態(tài)。配電自動(dòng)化基本知識(shí)介紹 2009.02.03 一、配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)二、配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)介紹三、配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備介紹四、配網(wǎng)自動(dòng)化最新動(dòng)態(tài)一、配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)安徽電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu),一般由配電主站、配電子站(可選)和配電終端組成,如圖所示: 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 在系統(tǒng)三個(gè)層次之間通過(guò)通訊介質(zhì)建立通訊聯(lián)系,進(jìn)行信息交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的最優(yōu)管理。系統(tǒng)采用以上分層的體系結(jié)構(gòu),具有以下特點(diǎn): 1、不同層面執(zhí)行不同的功能 主站功能包括:中、低壓配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視控制、跨子站區(qū)域的故障處理、配電網(wǎng)絡(luò)分析等功能。 子站層完成配電SCADA數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)。 終端層完成信息的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。2、不同層面相互協(xié)調(diào) 三層之間通過(guò)通訊介質(zhì)進(jìn)行信息交換,協(xié)調(diào)工作,形成一個(gè)有機(jī)的整體,共同完成配電自動(dòng)化任務(wù)。 配電自動(dòng)化系統(tǒng)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 1、主站主站系統(tǒng)安裝在供電公司專用機(jī)房,由一系列工作站、微機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、前置服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其它服務(wù)設(shè)備等組成,主要負(fù)責(zé)采集并存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),提供圖形化用戶界面供調(diào)度值班人員對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理及日常維護(hù),提供與其他系統(tǒng)(調(diào)度SCADA、負(fù)控系統(tǒng)等)的接口,歡迎點(diǎn)擊下載配電自動(dòng)化基本構(gòu)成PPT課件哦。
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配電自動(dòng)化基本知識(shí)介紹 2009.02.03 一、配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)二、配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)介紹三、配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)備介紹四、配網(wǎng)自動(dòng)化最新動(dòng)態(tài)一、配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)安徽電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu),一般由配電主站、配電子站(可選)和配電終端組成,如圖所示: 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 在系統(tǒng)三個(gè)層次之間通過(guò)通訊介質(zhì)建立通訊聯(lián)系,進(jìn)行信息交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的最優(yōu)管理。系統(tǒng)采用以上分層的體系結(jié)構(gòu),具有以下特點(diǎn): 1、不同層面執(zhí)行不同的功能 主站功能包括:中、低壓配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視控制、跨子站區(qū)域的故障處理、配電網(wǎng)絡(luò)分析等功能。 子站層完成配電SCADA數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)。 終端層完成信息的采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 2、不同層面相互協(xié)調(diào) 三層之間通過(guò)通訊介質(zhì)進(jìn)行信息交換,協(xié)調(diào)工作,形成一個(gè)有機(jī)的整體,共同完成配電自動(dòng)化任務(wù)。 配電自動(dòng)化系統(tǒng)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 1、主站主站系統(tǒng)安裝在供電公司專用機(jī)房,由一系列工作站、微機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、前置服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其它服務(wù)設(shè)備等組成,主要負(fù)責(zé)采集并存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),提供圖形化用戶界面供調(diào)度值班人員對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理及日常維護(hù),提供與其他系統(tǒng)(調(diào)度SCADA、負(fù)控系統(tǒng)等)的接口。 2、終端層 該層主要包括安裝在開(kāi)閉所內(nèi)的DTU,安裝在線路環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)處的饋線監(jiān)測(cè)終端FTU,安裝在箱式變、桿上變等配電變壓器處的配變監(jiān)測(cè)終端TTU,它們負(fù)責(zé)采集柱上開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、配電變壓器等配電設(shè)備的運(yùn)行信息并轉(zhuǎn)發(fā)至主站,接收主站的遠(yuǎn)方控制命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備的遠(yuǎn)方監(jiān)控。 3、通訊網(wǎng)絡(luò) 通訊網(wǎng)絡(luò)提供現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備與主站系統(tǒng)之間的通信通道,一般采用光纖、230MHZ無(wú)線電臺(tái)、GPRS/CDMA等混和通訊方式:對(duì)通訊實(shí)時(shí)性、可靠性要求較高的配電設(shè)備一般采用光纖通訊方式,如:FTU/DTU等對(duì)通訊實(shí)時(shí)性、可靠性要求不高的配電設(shè)備一般采用GPRS/CDMA等無(wú)線通訊方式,如:TTU終端二、配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)功能配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)功能分為配電運(yùn)行自動(dòng)化功能和配電管理自動(dòng)化功能兩大部分: 1、配電運(yùn)行自動(dòng)化功能 (1)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能 簡(jiǎn)稱配電SCADA功能,調(diào)度人員通過(guò)該功能,對(duì)城市配電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào),該功能是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能。 (2)饋線自動(dòng)化功能 簡(jiǎn)稱FA功能,以配電SCADA功能為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)中、低壓配電網(wǎng)故障自動(dòng)定位、隔離及非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。(3)負(fù)荷管理功能 簡(jiǎn)稱LM功能,主要在SCADA功能基礎(chǔ)上完成負(fù)荷管理功能。(4)自動(dòng)化抄表功能 簡(jiǎn)稱AMR系統(tǒng),主要完成遠(yuǎn)方抄表及計(jì)費(fèi)管理功能。 注:目前在大部分供電公司內(nèi),負(fù)荷管理功能和自動(dòng)抄表功能均有獨(dú)立的負(fù)荷管理系統(tǒng)、集抄系統(tǒng)完成。 2、配電網(wǎng)管理自動(dòng)化功能(1)用電管理功能 對(duì)名稱、地址、聯(lián)系人、電話、帳號(hào)、交費(fèi)等用戶基本信息及用電性質(zhì)、用電量、停電次數(shù)、電壓水平等用電信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理,在此基礎(chǔ)上完成用電申請(qǐng)、業(yè)擴(kuò)、故障保修等用電管理。 (2)停電管理功能 完成用戶電話投訴處理、故障定位、事故搶修調(diào)度等故障管理及計(jì)劃停電管理功能。(3)操作票管理功能(4)設(shè)備管理功能配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 注:按照《安徽省電力公司配電自動(dòng)化系統(tǒng)“十一.五”規(guī)劃》要求,配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)本期主要實(shí)現(xiàn)配電SCADA功能,在條件成熟地區(qū)試點(diǎn)推行饋線自動(dòng)化功能。三、配電SCADA功能 1、運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和處理 系統(tǒng)前置機(jī)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)終端,讀取終端采集的數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)有三種: A.遙測(cè)量:包括有功功率、無(wú)功功率、三相電流、電壓、功率因數(shù)等。 B.遙信量:包括斷路器、隔離刀閘狀態(tài),保護(hù)及報(bào)警裝置的動(dòng)作狀態(tài)等 C.電度量 通過(guò)各種靈活的調(diào)用設(shè)置,將這些數(shù)據(jù)與人機(jī)會(huì)話軟件所生成的各種畫面相結(jié)合,可以方便的在屏幕上以單線圖、列表、曲線等畫面形式顯示出來(lái),便于值班員掌握配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況?梢越Y(jié)合其他高級(jí)應(yīng)用最大化地排除配變的安全隱患和缺陷,提高了配電部門的工作效率。 列表形式顯示曲線形式顯示單線圖形式顯示 2、分析統(tǒng)計(jì)功能 2.1 負(fù)載率統(tǒng)計(jì)功能系統(tǒng)可以顯示各配變的瞬時(shí)總有功功率、瞬時(shí)總無(wú)功功率、總功率因數(shù),并于配變額定容量進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算出配變負(fù)載率。并分輕載、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、重載、過(guò)載四個(gè)區(qū)間段顯示,可以很容易的了解各區(qū)間段配變數(shù)量、名稱,便于負(fù)荷調(diào)整。負(fù)載率信息表 系統(tǒng)可通過(guò)負(fù)載率報(bào)表統(tǒng)計(jì)各配變總的運(yùn)行時(shí)間及四個(gè)區(qū)間段的運(yùn)行時(shí)間,可統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行率、輕載率、重載率,為負(fù)荷調(diào)整提供依據(jù)。 2.2 不平衡率統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)可以顯示各終端的三相電流值并計(jì)算電流不平衡率,將其分為輕度、中度、重度不平衡三類在實(shí)時(shí)列表中顯示,有利于配電管理人員及時(shí)掌握負(fù)荷狀況,為負(fù)荷調(diào)整提供依據(jù)。電流不平衡率信息表 3、數(shù)據(jù)補(bǔ)招功能由于終端通信采用GPRS方式,公共通訊網(wǎng)通訊時(shí)有終端中斷,為了保證數(shù)據(jù)的完整性,主站每天自動(dòng)監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)庫(kù),針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的缺失點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)招。補(bǔ)招可自動(dòng)進(jìn)行,也可手動(dòng)進(jìn)行。歷史數(shù)據(jù)手動(dòng)補(bǔ)招 4、運(yùn)行監(jiān)視與事件處理功能運(yùn)行人員通過(guò)人機(jī)界面監(jiān)視采集到的電網(wǎng)數(shù)據(jù),對(duì)狀態(tài)變化、遙測(cè)量越限信息進(jìn)行處理。在正常運(yùn)行情況下,調(diào)度員界面顯示配電網(wǎng)接線圖,變電站一次接線圖、單線圖,斷路器狀態(tài)等實(shí)時(shí)信息,供運(yùn)行人員掌握配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)系統(tǒng)中某一特定事件出現(xiàn)時(shí),系統(tǒng)可進(jìn)行告警并進(jìn)行相應(yīng)的記錄。告警分為電壓越限報(bào)警、功率因數(shù)越限報(bào)警、開(kāi)關(guān)變位報(bào)警、事故報(bào)警和工況報(bào)警。告警方式可設(shè)定為聲光、語(yǔ)音、推圖等,告警記錄可方便查詢。告警顯示在專門開(kāi)辟的告警窗內(nèi),并可由操作員登錄確認(rèn),確認(rèn)方式包括:僅清除事故告警音響;僅確認(rèn)事故告警;確認(rèn)事故告警并清除告警音響。越限告警界面 5、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢系統(tǒng)配置專用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),用于歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ): 可記錄、保存遙測(cè)數(shù)據(jù),并以選定的時(shí)間間隔進(jìn)行存儲(chǔ)。 可記錄、保存遙測(cè)越限、狀態(tài)變化、事故告警等信息。 可記錄、保存電壓合格率、不平衡率、負(fù)載率等統(tǒng)計(jì)信息。所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以以圖形、列表、報(bào)表等形式供調(diào)度運(yùn)行人員調(diào)用,還可以定時(shí)或召喚形式進(jìn)行打印。當(dāng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量超過(guò)系統(tǒng)容量的一定比列(如80%)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息,提示用戶將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。 6、報(bào)表功能系統(tǒng)提供交互式界面定義報(bào)表和數(shù)據(jù)格式,可以根據(jù)用戶需要定制電壓合格率報(bào)表、電量報(bào)表、負(fù)載率報(bào)表等各種形式的報(bào)表。報(bào)表可以一次定義、自動(dòng)生成,并可利用網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)進(jìn)行打印。電量日?qǐng)?bào)表電壓合格率報(bào)表 7、WEB發(fā)布功能為了實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)數(shù)據(jù)在供電公司各個(gè)部門間的數(shù)據(jù)共享,配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)通過(guò)專用的隔離設(shè)備與WEB服務(wù)器連接,在WEB服務(wù)器上生成鏡像數(shù)據(jù)庫(kù),經(jīng)授權(quán)的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)公司MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)WEB訪問(wèn),可以進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等功能。 WEB發(fā)布主界面 8、接口功能 8.1 與調(diào)度SCADA系統(tǒng)接口:主站系統(tǒng)和調(diào)度SCADA系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)接口,通過(guò)接口接收調(diào)度SCADA轉(zhuǎn)發(fā)的10KV出口開(kāi)關(guān)相關(guān)信息,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站出線開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)。在處理配變和線路故障時(shí),可以作為事故分析的參考數(shù)據(jù),從而使事故分析更加透徹和明了。調(diào)度SCADA系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)界面 8.2與配電GIS系統(tǒng)的接口 城市配電網(wǎng)絡(luò)分布廣、接線繁雜、交叉跨越多,設(shè)備分散、變動(dòng)頻繁,傳統(tǒng)的圖形、資料的管理方式基本靠經(jīng)驗(yàn)工作,不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的需要。借助GIS系統(tǒng)強(qiáng)大的圖形、設(shè)備管理功能,將配網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地在GIS圖形上進(jìn)行顯示,可方便的解決生產(chǎn)和管理中存在的難題,更好的指導(dǎo)配電調(diào)度人員進(jìn)行故障的定位。 8.3 與地區(qū)電能量系統(tǒng)的接口 線損是配電管理中的一項(xiàng)重要指標(biāo),配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)為了統(tǒng)計(jì)10KV饋線的線損信息,需要和地區(qū)電能量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口,獲得10KV出線開(kāi)關(guān)的電量信息。 8.4 與負(fù)控系統(tǒng)的接口 系統(tǒng)為了保證數(shù)據(jù)的完整性,需要和負(fù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口,采集專用變數(shù)據(jù)。 四、主站系統(tǒng)配置對(duì) SCADA主站系統(tǒng)性能有安全、可靠、開(kāi)放、實(shí)用四個(gè)方面的要求。主站系統(tǒng)在與其他信息系統(tǒng)有連接時(shí),應(yīng)確保系統(tǒng)本身運(yùn)行不受外部系統(tǒng)的影響。要采取必要的隔離措施,如安裝物理隔離層防火墻等,以阻止外部非法用戶的訪問(wèn);系統(tǒng)內(nèi)部還必須有軟硬件結(jié)合的權(quán)限管理和相應(yīng)的規(guī)章制度,防止內(nèi)部職員的錯(cuò)誤干擾。 1、硬件系統(tǒng) SCADA系統(tǒng)主站通常采用客戶機(jī) /服務(wù)器(C/S)結(jié)構(gòu),典型結(jié)構(gòu)如圖所示。服務(wù)器用以保存與管理各種共享的 SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)(負(fù)荷曲線、開(kāi)關(guān)動(dòng)作記錄等)、設(shè)備屬性數(shù)據(jù)(編號(hào)、額定值等)以及電網(wǎng)接線關(guān)系數(shù)據(jù)等。其他計(jì)算機(jī)稱為用戶端,通過(guò)高速局域網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)器讀取或者保存各種數(shù)據(jù),完成獨(dú)立的系統(tǒng)功能,如前置機(jī)、調(diào)度員工作站、管理員工作站、WEB服務(wù)器等。系統(tǒng)中所有計(jì)算機(jī)通過(guò)高速以太(Ethernet)網(wǎng)連接一起,可采用互為備用的雙以太網(wǎng),以提高系統(tǒng)可靠性。主站系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖 1.1 SCADA服務(wù)器(兼數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器) SCADA服務(wù)器采用兩臺(tái)服務(wù)器組成,互為熱備用。作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的中樞,負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、接收和處理實(shí)時(shí)配網(wǎng)數(shù)據(jù),管理各種歷史數(shù)據(jù)、登錄信息、用戶信息、設(shè)備信息等。SCADA服務(wù)器裝有商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),定時(shí)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),供其它工作站調(diào)用,方便用戶使用。它利用商用數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)秀的管理性能,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理。 1.2、配變前置服務(wù)器配變前置服務(wù)器,用于處理通過(guò)公共通信網(wǎng)建立與大量配變監(jiān)測(cè)終端的GPRS/CDMA連接,獲取配變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),然后轉(zhuǎn)發(fā)給SCADA系統(tǒng)。 1.3、WEB服務(wù)器 WEB服務(wù)器由一臺(tái)服務(wù)器組成,裝有WEB服務(wù)端軟件,統(tǒng)一對(duì)外支持WEB訪問(wèn)。WEB服務(wù)器兼作網(wǎng)關(guān),分別與主網(wǎng)兩網(wǎng)段及MIS網(wǎng)相連,實(shí)現(xiàn)同MIS及與MIS相連的系統(tǒng)接口,以便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。 1.4 配電調(diào)度工作站配電調(diào)度工作站由二臺(tái)工作站組成,安裝操作系統(tǒng)及配網(wǎng)SCADA軟件,可配置雙顯示器。用于對(duì)整個(gè)城區(qū)配電網(wǎng)的調(diào)度和故障管理。正常情況下,實(shí)時(shí)顯示配電環(huán)網(wǎng)的信息,了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。 1.5 工程師工作站工程師維護(hù)工作由一臺(tái)工作站組成,安裝配網(wǎng)維護(hù)軟件。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀況的維護(hù)(包括遠(yuǎn)程診斷)和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理,圖表繪制和新應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)等。 1.6 PC報(bào)表工作站采用高檔的PC機(jī),用于對(duì)整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和管理以及報(bào)表生成。 1.7 通信服務(wù)器采用一臺(tái)PC服務(wù)器,安裝Windows操作系統(tǒng),承擔(dān)與其它系統(tǒng)的互連。 1.8 硬件防火墻硬件防火墻采用雙進(jìn)雙出的配置,用于與地區(qū)調(diào)度SCADA系統(tǒng)連接,獲取變電站10KV出線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);用于主網(wǎng)與配變前置服務(wù)器連接,保證主網(wǎng)的安全性;用于配變前置服務(wù)器與公用通信網(wǎng)之間的連接,雙層保證主網(wǎng)的安全性;用于通信服務(wù)器與其他系統(tǒng)接口的連接。 1.9 主干交換機(jī)配置兩臺(tái)24口 10/100/1000M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),提供主站系統(tǒng)雙網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境,提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。 1.10 子網(wǎng)交換機(jī)配置四臺(tái)24口10/100M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),兩臺(tái)用于前置網(wǎng),一臺(tái)用于WEB網(wǎng),一臺(tái)用于配變前置采集網(wǎng)。 1.11 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜配置3面標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜,用于主服務(wù)器及前置服務(wù)器、WEB服務(wù)器等設(shè)備的上柜。 1.12 網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置采用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置(1個(gè)10/100M口,正向)作為WEB數(shù)據(jù)服務(wù)器與主站系統(tǒng)之間連接的物理隔離裝置。 1.13 輸出設(shè)備配置網(wǎng)絡(luò)彩色激光打印機(jī)1臺(tái),用于打印圖形、報(bào)表。 1.14 GPS時(shí)鐘配置GPS衛(wèi)星接收時(shí)鐘,用于接收全球性定位系統(tǒng)發(fā)送的時(shí)間。GPS為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,校準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)所有服務(wù)器和工作站的時(shí)鐘。 1.15 共享顯示器配置8口 KVM 共享設(shè)備兩臺(tái),包括17寸顯示器、鍵盤、鼠標(biāo),用于服務(wù)器及前置機(jī)的共享顯示。 1.16 其他設(shè)備配置一臺(tái)56KMODEM,用于系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)撥號(hào)。配置網(wǎng)絡(luò)附件一套,用于組網(wǎng)。 2、軟件系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化主站軟件系統(tǒng)按其功能可分為三大類:系統(tǒng)軟件、軟件支撐平臺(tái)和應(yīng)用軟件,具體結(jié)構(gòu)如圖: 2.1 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件主要指計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng),是整個(gè)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。常用的系統(tǒng)軟件有windows、unix和linux操作系統(tǒng)。在工程實(shí)用中,考慮系統(tǒng)的可靠性與使用的方便性,一般選擇unix/windows混和操作系統(tǒng)。對(duì)可靠性要求高的服務(wù)器選用 UNIX操作系統(tǒng),而用戶工作站選用通用的、易于掌握的 Windows操作系統(tǒng)。 2.2 系統(tǒng)支撐平臺(tái)又稱支撐軟件或支撐環(huán)境,在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建,為具體應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、顯示、制表以及網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)管理服務(wù)。支撐平臺(tái)介于操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件之間,直接決定了系統(tǒng)是否具有良好的開(kāi)放性及擴(kuò)展能力。常用的系統(tǒng)支撐平臺(tái)包括:數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、圖形管理系統(tǒng)、報(bào)表管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)等部分。 2.3 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是在操作系統(tǒng)、支撐平臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化應(yīng)用功能的軟件程序,包括基本應(yīng)用軟件及高級(jí)應(yīng)用軟件兩部分。 1)基本應(yīng)用軟件指的是完成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控( SCADA)應(yīng)用軟件,完成數(shù)據(jù)采集、報(bào)警事件處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、事故追憶等功能。 2)高級(jí)應(yīng)用軟件高級(jí)應(yīng)用軟件指的是在 SCADA平臺(tái)上運(yùn)行的完成高級(jí)配電自動(dòng)化應(yīng)用功能的軟件,如饋線自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)、狀態(tài)估計(jì)、潮流分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、調(diào)度員培訓(xùn)仿真(DTS)等。 五、終端設(shè)備介紹 5.1 配變監(jiān)測(cè)終端TTU TTU主要安裝在配電變壓器低壓冊(cè),采集配電變壓器低壓冊(cè)電流、電壓,并計(jì)算有功、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電量等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變壓器運(yùn)行狀況的監(jiān)視,其工作原理如圖: TTU原理圖 目前常用的配變監(jiān)測(cè)終端有3種: A.TTU終端:該終端提供電流、電壓接線端子,直接采集配變低壓冊(cè)的電流、電壓,通過(guò)終端自身程序判斷,達(dá)到上述功能。 B.TQU終端:該終端比TTU增加了無(wú)功補(bǔ)償功能,其他功能相同。 C.GPRS采集終端:對(duì)于配變低壓冊(cè)已經(jīng)安裝了電度表的配電變壓器,除安裝上述兩種終端外,還可以考慮安裝GPRS采集終端。該終端通過(guò)電表的RS485/232通訊口讀取電表信息,然后通過(guò)GPRS方式轉(zhuǎn)發(fā)至主站。 TTU功能 1、監(jiān)測(cè)功能交流模擬量:三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率及功率因素等 2、計(jì)量統(tǒng)計(jì)功能記錄每天各相電壓、電流、零序電流、有功、無(wú)功的最高、最低值及其出現(xiàn)時(shí)間;自動(dòng)累計(jì)每天電壓上、下限越限時(shí)間,計(jì)算電壓合格率;累計(jì)配變每小時(shí)的有功電量、無(wú)功電量。數(shù)據(jù)保存1個(gè)月,并隨時(shí)可查某日電量。分時(shí)計(jì)量,時(shí)間設(shè)定以天為周期,一天分為尖、峰、平、谷、低谷五個(gè)時(shí)段,時(shí)段可以自行設(shè)定,當(dāng)月可隨時(shí)查閱某一時(shí)間電量;保存15分鐘負(fù)荷數(shù)據(jù)。包括三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)。數(shù)據(jù)保存1個(gè)月,并隨時(shí)可查某日數(shù)據(jù) 1.3 告警功能:具有過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)負(fù)荷、低功率因數(shù)、三相不平衡度告警功能。告警限值、告警次數(shù)可以由用戶設(shè)定。 1.4 通信功能支持GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表及其他遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)通信;提供IEC60870-104規(guī)約;提供RS232/485、紅外數(shù)據(jù)接口,在GPRS/CDMA不能正常通訊的情況下,可以通過(guò)PDA讀取其中數(shù)據(jù); 1.5 管理功能接收主站的系統(tǒng)對(duì)時(shí),使各配變終端的時(shí)鐘保持一致;裝置具有遠(yuǎn)方/就地參數(shù)設(shè)置功能; 1.6無(wú)功補(bǔ)償功能(通過(guò)串口擴(kuò)展)采用優(yōu)化投切策略,有效防止投切振蕩。投切方式采用循環(huán)投切或編碼投切。物理量可取無(wú)功功率或功率因數(shù)。 TTU技術(shù)參數(shù) 1 環(huán)境參數(shù)工作溫度:-40~80oC 工作濕度:5~95% 2 電氣參數(shù)電源:220V±20%(AC) 頻率:50Hz 功耗:<15W CT輸入:5A PT輸入:220V 3 技術(shù)指標(biāo)電流測(cè)量精度:0.2級(jí)電壓測(cè)量精度:0.5級(jí)電量測(cè)量精度:1級(jí) 5.2 開(kāi)閉所終端DTU 安裝在配電網(wǎng)饋線回路的開(kāi)閉所處,具有遙信、遙測(cè)、遙控和故障電流檢測(cè)等功能。 A.對(duì)于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的開(kāi)閉所(相當(dāng)于開(kāi)關(guān)站),可 以直接通過(guò)總控裝置或通過(guò)與調(diào)度SCADA系統(tǒng)接口采集該開(kāi)閉所的信息。 B.對(duì)于饋線已經(jīng)安裝了保護(hù)裝置,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的開(kāi)閉所,可以考慮安裝該DTU裝置,饋線的保護(hù)功能依靠已經(jīng)安裝的保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),該裝置負(fù)責(zé)遙測(cè)、遙信采集信息的上傳及遙控命令的執(zhí)行。 C.對(duì)于既沒(méi)有實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化,又沒(méi)有安裝保護(hù)裝置的開(kāi)閉所,可以利用該終端采集開(kāi)閉所內(nèi)各饋線的遙測(cè)、遙信信息并轉(zhuǎn)發(fā)至主站,接收主站下發(fā)的遙控命令,并利用該裝置簡(jiǎn)單的保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)各饋線的保護(hù)。 DTU外觀圖 DTU背面端子圖 DTU主要功能 遙測(cè)功能 可同時(shí)采集十二回線共64路輸入模擬量(三相電壓、電流,零序電壓、電流),并計(jì)算出有功功率、無(wú)功功率、總功率、功率因數(shù)、母線頻率等參數(shù)。遙信功能提供有72路無(wú)源開(kāi)關(guān)量接入點(diǎn),能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)量變化,并生成SOE記錄及時(shí)上報(bào)主站。遙控輸出功能提供28路遙控輸出,輸出為無(wú)源節(jié)點(diǎn),可以對(duì)12回線的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。 參數(shù)設(shè)置能夠遠(yuǎn)程、就地設(shè)置終端參數(shù)。遠(yuǎn)程通訊功能 配有標(biāo)準(zhǔn)RS232通信接口,遠(yuǎn)距離通信利用GPRS、光纖和主站連接,終端通信方式靈活,功能強(qiáng)大,能夠通過(guò)無(wú)線通道升級(jí)終端程序。密碼保護(hù)功能 參數(shù)操作要求設(shè)置密碼。 5.3 饋線監(jiān)測(cè)終端FTU 安裝在配電網(wǎng)饋線回路的柱上開(kāi)關(guān)等處,與柱上開(kāi)關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜配套使用。該終端采集并上傳線路設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),接收并執(zhí)行主站下發(fā)的遙控命令。該終端能監(jiān)測(cè)并上傳故障信息,這也是實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 FTU功能由于被監(jiān)控的設(shè)備不同、應(yīng)用要求不同,F(xiàn)TU功能的要求也不盡相同,實(shí)際工程中,要根據(jù)具體應(yīng)用情況,對(duì)這些功能進(jìn)行取舍。 1.“三遙”功能 FTU首先應(yīng)具有常規(guī) 的遙測(cè)、遙信、遙控功能。除采集正常負(fù)荷狀態(tài)下的電壓、電流、有功、無(wú)功外,還要能夠測(cè)量零序、負(fù)序電壓及電流等這些反映系統(tǒng)不平衡程度的電氣量。 2.故障檢測(cè)為配合 主站完成饋線自動(dòng)化及故障管理功能,F(xiàn)TU要能夠檢測(cè)故障,上傳故障信息, FTU監(jiān)測(cè)的故障信息一般包括故障電流、電壓,故障發(fā)生時(shí)間及歷時(shí)時(shí)間等信息。對(duì)于單純從線路故障定位的角度考慮,F(xiàn)TU只需記錄有無(wú)故障電流通過(guò)即可,不要求精確測(cè)量故障電流等數(shù)據(jù)。 .電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)現(xiàn)在人們對(duì)電能質(zhì)量愈來(lái)愈關(guān)心,電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)也是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要功能。在一些場(chǎng)合,要求 FTU具備電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能,采集記錄供電電壓中的諧波、電壓驟降等參數(shù)。 5.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用主干通道與小區(qū)內(nèi)分支通信網(wǎng)相結(jié)合的結(jié)構(gòu),位于主干節(jié)點(diǎn)上的FTU需要轉(zhuǎn)發(fā)附近其他現(xiàn)場(chǎng)智能裝置的數(shù)據(jù),因此,主干通道節(jié)點(diǎn)上的 FTU要具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。 6.配置與維護(hù) FTU數(shù)量眾多,分散安裝在戶外環(huán)網(wǎng)柜與柱上開(kāi)關(guān)上,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮維護(hù)及管理的方便性。現(xiàn)代 FTU采用標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化設(shè)置,可通過(guò)控制方式字及定值配置功能,適應(yīng)不同的運(yùn)行方式,例如根據(jù)交流信號(hào)輸入接線方式設(shè)定信號(hào)計(jì)算方法、整定故障檢測(cè)定值等。主站可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)下載配置方式字與定值;也可以使用便攜 PC機(jī),通過(guò) FTU的維護(hù)通信口,在不影響裝置與主站通信的情況下,就地在線檢查、修改配置與整定值。此外,通過(guò)維護(hù)口,甚至可以下載應(yīng)用程序模塊,增加新的功能。對(duì)FTU結(jié)構(gòu)及性能的要求為適應(yīng)戶外柱上開(kāi)關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜安裝及運(yùn)行環(huán)境的需要,對(duì) FTU結(jié)構(gòu)與性能有以下特殊要求: 1) 能適應(yīng)較惡劣的運(yùn)行環(huán)境,能在-40~+85℃溫度變化范圍里正常工作。要具有良好的防潮、防雨、防腐蝕措施。它裝在電力線柱上或組合式配電柜內(nèi),要承受高電壓、大電流、雷電等干擾,要有很高的抗干擾能力。 2)FTU一般是安裝在電力線柱上或組合配電柜內(nèi),安裝空間有限,因此,體積要做的盡量小,以便于安裝。 3)FTU一般由電壓互感器(TV)及蓄電池組供電,而 TV與蓄電池組容量有限,因此,F(xiàn)TU功耗要盡量小。 FTU結(jié)構(gòu) FTU構(gòu)成框圖如圖 所示,安裝在由耐腐蝕材料(如不銹鋼)制成的防雨、防潮、防塵的機(jī)箱內(nèi),包括中心監(jiān)控單元、開(kāi)關(guān)操作控制回路、通信終端、蓄電池以及充電器等幾部分構(gòu)成。 FTU結(jié)構(gòu) 中心監(jiān)控單元是裝置的核心單元,完成數(shù)據(jù)采集、遙控命令的執(zhí)行以及通信處理等任務(wù)。 FTU一般采用交流采樣技術(shù),使用數(shù)字信號(hào)處理芯片 DSP,根據(jù)電壓、電流采樣值計(jì)算各種電氣量,進(jìn)行故障檢測(cè)與記錄;通過(guò)通信終端機(jī)與光纖、有線、無(wú)線等通信網(wǎng)接口,與上級(jí)主站交換數(shù)據(jù)。 FTU一般采用免維護(hù)充電蓄電池提供不間斷電源。電網(wǎng)有電時(shí),電壓互感器或傳感器二次側(cè)輸出電壓通過(guò)直流單元供電并對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充電,電網(wǎng)停電時(shí)由蓄電池供電,可持續(xù) 8小時(shí)以上。 六、配網(wǎng)新動(dòng)態(tài)--20KV配電網(wǎng)目前我國(guó)的中壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)基本上為10kV以下的電壓等級(jí),包括3 kV級(jí)、6.6 kV級(jí)和10 kV級(jí),但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生產(chǎn)、生活電氣化程度的提高,地區(qū)負(fù)荷密度也隨之上升,現(xiàn)在的配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸不能滿足安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的用電要求,為了滿足不斷增加的負(fù)荷,電力系統(tǒng)的電壓也在不斷地提高,這已經(jīng)成為電力工業(yè)發(fā)展的規(guī)律。世界上一些國(guó)家的經(jīng)驗(yàn):城市用電增大后,由于原有配電電壓等級(jí)不經(jīng)濟(jì)等原因,而采用對(duì)原有配電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造。20 kV電壓等級(jí)在國(guó)際上出現(xiàn)其目的是為了提高一次配電電壓,它的作用是取代10 kV,直接向380V供電;同時(shí)取消35 kV,直接從110 kV取得電源,從而形成110/20/0.38 kV的供電體系。 20KV配電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)供電能力 20kV電壓等級(jí)與10 kV電壓等級(jí)相比,在同等導(dǎo)線截面積及電流密度的條件下,在輸送相同電功率時(shí),20kV有效供電半徑可增加近1倍。如果供電半徑不變,采用相同截面的導(dǎo)線,其輸送功率可增加1倍。降低電網(wǎng)損耗在傳送相同距離和相同功率電能的前提下,20kV電壓等級(jí)的線路電流為10 kV的50%,則線路的電能損耗為原先的25%。近幾年我國(guó)電網(wǎng)的線損率呈逐年上升趨勢(shì),據(jù)有關(guān)部門分析,線損升高主要是10 kV及以下配電網(wǎng)絡(luò)的線損的增加。降低建設(shè)費(fèi)用采用20 kV電壓等級(jí),可以減少變電站配電出線回路數(shù)的一半,對(duì)負(fù)荷密集地區(qū)可以避免由于出線過(guò)多帶來(lái)的通道路徑困難等問(wèn)題。在額定電流與短路電流分別相同的情況下,采用20 kV比10 kV可擴(kuò)大變電站容量1倍,在同一地區(qū)可使設(shè)置降壓變電站的數(shù)量減少一半。 20KV配電網(wǎng)有利方面 1、提高供電能力 2、擴(kuò)大供電半徑 3、減少75%線損 4、總體建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用減少10% 5、電壓損失減少50%,提高供電質(zhì)量 6、少建變電站,少占用地宜采用20KV配電的地區(qū) 1、負(fù)荷密度大的新建城區(qū)(如:工業(yè)園區(qū),新建小區(qū)) 2、供電半徑較大的地區(qū)目前合肥選取濱湖新區(qū)作為20KV配電網(wǎng)建設(shè)的試點(diǎn)地區(qū) 20KV配電網(wǎng)推行時(shí)應(yīng)注意的地方 1、20kV電壓等級(jí)電氣設(shè)備和裝置的生產(chǎn)條件和能力,且已有產(chǎn)品供應(yīng),一些外資廠家或中外合資廠家也引進(jìn)了20kV電壓等級(jí)的電氣設(shè)備和配電裝置,但這些設(shè)備的技術(shù)條件、絕緣配合、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等均引用國(guó)外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),還沒(méi)有適應(yīng)我國(guó)具體條件的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2、應(yīng)用20kV電壓等級(jí)中壓配電網(wǎng)的一些技術(shù)政策問(wèn)題,在推廣應(yīng)用20kV電壓等級(jí)的過(guò)程中,無(wú)論是新建20kV中壓配電網(wǎng)或在10kV配電網(wǎng)基礎(chǔ)上改造,一些基礎(chǔ)性的技術(shù)政策應(yīng)認(rèn)真對(duì)待,如 :中性點(diǎn)運(yùn)行方式,變壓器繞組接線方式 3、設(shè)備的絕緣水平 4、架空線路的對(duì)地距離、線間距離 5、10KV,20KV配電網(wǎng)并存地區(qū)的線路聯(lián)絡(luò)問(wèn)題 6、現(xiàn)有10KV配電網(wǎng)的升壓改造問(wèn)題