调度自动化及配网自动化概述XXXX

调度自动化及配网自动化概述电网自动化事业部2008.7电力系统和电力网电力系统由各种设施、设备组成的电能生产和消费系统将自然界的一次能源通过发电转化为电能，经过输电和配电将电能供应到用户发电、输电、变电、配电、用电电力网（电网）电力系统中，各级电压的电力线路及其联系的变电所组成的统一体输电、变电、配电电力系统一般过程民用配输用能量管理系统配电管理系统发工业电力系统的基本组成发电将其他形式的能量转化为电能输电将电能量从发电厂传输到使用电能的地区配电将电能量逐步传送到使用电能量的用户用电用户将电能量转化为其它形式的能量变电为了便于电能的传输与使用，进行电压等级的变换电力系统发电与负荷发电出力负荷负荷性质负荷曲线电力系统电压等级电压等级的意义我国常用电压等级750kV500kV330kV220kV110kV35kV10kV主要电气设备输配电线路母线变压器（主变）开断设备断路器、负荷开关、隔离开关熔断器互感器避雷器人机交互界面图形电气连接方式、运行方式电气连接方式无备用有备用运行方式运行热备用冷备用检修中性点运行方式直接接地不接地不直接接地电力系统（网络）的特点电力的传输效率高、环境污染小、电源和负荷可放置在适合之处。电能不易大量存储，生产和利用同时完成，协调控制重要。规模巨大，横跨几千公里，事故影响大。发电机同步运转，机、电、磁相互关联，分析复杂。电力传输的特点电能生产的瞬间平衡发电＋输电＋配电＋用电，多环节的连续性电能传输的快速性地域分布广互联大系统电力系统运行控制目标安全、优质、经济、环保复杂性电力系统的庞大和复杂电力系统的特点（平衡性、瞬时性）电力负荷随时变化、随机性运行控制参与人员广电力系统的调度调度是电力系统的重要生产部门协调用电和发电的平衡确保输、配电网安全运行（正常、事故）合理运行、提高经济性和电能质量我国现行的五级调度体制国调、网调、（省）中调、地调、县调电力系统调度基本工作预测负荷编制发电计划运行方式安排指挥倒闸操作事故处理经济调度电力系统自动化电力系统的运行控制需要自动化大量的自动化装置计算机技术和电子技术在电力系统自动化领域的应用：调度自动化系统SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）EMS（EnergyManagementSystem）变电站自动化系统配网自动化系统电能量计费与管理系统负荷控制与管理系统调度自动化系统SCADA监视控制与数据采集PAS电力系统分析应用软件DTS调度员仿真培训系统调度自动化系统的功能发展基本的监视功能（遥测、遥信）使调度员具备了“千里眼”，知道现场的情况加上遥控与遥调，构成完整的SCADA功能不仅具备“千里眼”，还具备了“千里手”PAS功能，上升到能量管理系统（EMS）将电路理论的知识运用到电力调度中从经验型调度过渡到分析型调度调度员培训系统（DTS）利用电路理论来仿真、培训调度员电力系统的表征量电压电流频率（周波）功率有功功率、无功功率、视在功率负荷、出力功率因数相角、功率因数各种状态量开关位置、保护信号、辅助信号等等电力系统运行控制所需的信息遥测量：母线电压；各线路的有功、无功功率或电流；变压器有功、无功功率、分接头档位；发电机/电厂所发有功、无功出力；电站/厂，线路有功电度；系统频率；水库水位；气象数据。遥信量：断路器的合、分状态；隔离刀闸的合、分状态；各个元件保护状态；自动装置的动作状态；事故总信号。电力监控系统的基本功能运行数据和运行状态监视遥测、遥信基本的控制功能遥控、遥调基本的数据统计分析和存储功能电网监控系统的基本组成主站系统：安装在调度中心的自动化机房，是由多台计算机组成的一个网络系统，主要完成分站采集的状态和数据的显示、存储以及电网的自动监控和自动控制等功能。分站系统：主要由分布在发电厂和变电站的数据采集和控制设备单元组成，主要是RTU（远程终端单元），完成安装地点的电网运行状态和数据的采集以及设备的远程控制功能通信系统：由各种通信通道和通信设备组成，主要完成分站和主站系统的远程通信功能。能量管理系统（EMS）网络计算分析状态估计、潮流计算、最优潮流自动监视安全分析、事故预警负荷计划负荷预报（测）、日开停机计划、日发电计划电网自动优化控制自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）、经济调度（EDC）、电力市场交易系统调度员培训仿真系统（DTS）从经验型调度到分析型调度调度自动化主站系统基本组成通道柜：主要完成分站信号的接入功能，前置机CCM：提供数据采集、规约解释、规约转换等通信服务管理机ADM（服务器）：提供数据存储，访问服务计算分析服务器：提供电网计算分析和优化控制MMI（人机交互）：提供系统监控和维护主站系统的基本功能模块前置通讯接收数据处理数据库系统人机界面数据发布报表处理系统互联与其他系统接口等主站系统数据流向一次设备RTU控制机构变换装置前置通讯测量量、状态量、电度量YCYXDD控制量YK、YT采集控制数据处理服务器通讯通道软总线人机界面MMI接收、处理（还原实际值）其它数据、信号控制对象软总线主站系统的基本功能接受RTU或其他自动设备传送的信号，主要包括YC、YX信号，通过规约解释，得到信号的数值或状态。通过图形或表格显示电网的运行状态，供调度人员监视电网的运行。通过YK，YT下发控制指令，供调度人员调控电网的运行。进行采集数据的存储，计算等，提供基本的统计和报表。与下级和上级调度系统进行互联，完成数据的交换和远程控制。进行电网的计算分析和优化控制，提供电网的自动监控和优化控制。调度自动化系统分站远程终端单元（RTU）信号采集（YC、YX）控制功能（YK、YT）遥测数据采样方式（DC、AC）变电站自动化系统的部分功能从传统的RTU向微机保护发展变电站综合自动化调度自动化系统通信通信方式串行通信网络通信通信规约CDTPOLLING配网自动化系统针对配电线路（馈线）的自动化基本功能SCADA监控FA自动隔离故障与恢复供电地理信息系统（GIS）应用配电工作管理配电自动化概述配电是电力系统发电、输电、供电和用电中直接面向电力用户的环节配电网一般是指110kV及110kV以下电压等级的电网配电系统由馈线、降压变压器、断路器、继电保护装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等构成电力系统、配电网发电厂升压变电站变电站变电站变电站220kV220kV220kV220kV变电站变电站变电站110kV110kV110kV35kV变电站10kV馈线调度自动化与配网自动化的区别一般以监控的对象来划分界限配网自动化负责从变电站出来到用户的线路调度自动化主要负责变电站和变电站间的线路调度自动化覆盖了配电网的一部分功能上调度自动化主要着眼于为调度生产服务，提高调度的自动化水平和工作效率，生产监控方面的多，管理方面的内容少配网自动化主要着眼于为配电生产管理服务、提高配电管理的水平和工作效率，不仅生产监控方面多，管理方面的内容也多配电自动化系统的概念利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，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。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。摘自：DL/T814-2002《配电自动化系统功能规范》配电自动化范围配电自动化涉及的范围主要是指10kV中压系统及0.4kV级低压，一般是从变电站的主变低压10KV侧和10KV母线开始，直至电力用户为止。主变主变低压侧开关出线开关母线侧刀闸出线刀闸馈线段馈线分段开关母线侧刀闸主变侧刀闸10KV母线配网自动化系统的两个方面实时的配电自动化系统配电SCADA监控馈线自动化FA故障的自动隔离与非故障区自动恢复配电管理自动化系统AM/FM/GISDWM工作管理如何理解配网自动化配网自动化是一个比较大的范畴可以是一个大的集成系统；也可以是若干个系统的总称；DMS=DMA+DA=DMA+SCADA+FADMS：配电管理系统DMA：配电管理自动化AM/FM/GIS：自动成图、设施管理、地理信息系统DWM：配电工作管理DA：配电自动化SCADA：监视控制FA：馈线自动化配网自动化的SCADA功能是最基本的功能之一和调度自动化的SCADA功能基本类似只是监控的对象不同通常称为配电SCADA馈线自动化功能（FA）网络拓扑与带电分析运行状态、方式、供电路径与方向故障定位故障区域的自动隔离非故障区域的自动恢复供电FA2FA3FA4FA5FA6FA7电压-时间型就地模式故障处理原理（1）DL1#3#4#5#2#（3）1#3#4#5#2#DL（2）1#3#4#5#DL2#（4）1#3#4#5#DL2#（5）1#3#4#5#DL2#（6）1#3#4#5#DL2#（7）1#3#4#5#DL2#（8）1#3#4#5#DL2#（9）1#3#4#5#DL2#（3）DL1#3#4#5#2#主站与FTU配合模式故障处理原理（1）DL1#3#4#5#2#（3）1#3#4#5#2#DL（2）1#3#4#5#DL2#（4）1#3#4#5#DL2#（5）1#3#4#5#DL2#遥控（3）DL1#3#4#5#2#两种馈线自动化方式的比较与合理选择基于自动化开关设备相互配合方式基于FTU和主站配合方式主要优点结构简单，建设费用低，不需要建设通信网络，不存在电源提取问题故障时隔离故障区域，正常时监控配网运行，可以优化运行方式，实现安全经济运行适应灵活的运行方式恢复非故障区域时可采取安全和最佳措施主要缺点仅在故障时起作用，正常运行时不能起监控作用，因而不能优化运行方式调整运行方式后，需要重新修改定值恢复非故障区域时，无法采取安全和最佳措施需要经过多次重合，对设备的冲击大结构复杂，建设费用较高，需要通讯网络，存在电源提取问题所需主要设备重合器、分段器等FTU、通信网络、子站或主站系统等适用范围农网、负荷密度小的偏远地区、供电途径少于两条的网城网、负荷密度大的地区、重要工业园、供电途径多的网格状配电网、对其它供电可靠性要求高的区域地理信息系统在电力系统的应用AM：直观反映电气设备的图形特征及整个电力网络的实际布设FM：对电气设备进行台帐、资产管理，进行双向查询GIS：充分利用GIS的系统分析功能，利用GIS拓扑分析模型结合设备实际状态进行运行方式分析，各种专题分析等配电网直接面向用户，尤其是城市电网，布局、走线与地理关系密切，GIS技术应用十分必要泉州GIS概貌图配电工作管理工作票管理操作票管理用户业扩与报装停电管理故障投诉、电话报修。。。。。。配网自动化系统的组成系统组成层次：主站系统区域主站配电子站远方终端FTU、TTU等通信网络配电主站配电子站配电子站FTUFTUFTURTUTTUTTU配电区域主站FTU/RTUTTUFTU/RTUTTU配调中心变电站/开闭所10kV馈线FTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTU配网主站层配网子站层配网终端层配网自动化系统示意配电自动化主站系统配电自动化系统的控制与管理中心配电自动化系统功能的集中体现在整个配电自动化系统结构的最高层一般由一组计算机和其它设备组成包含配电自动化的各种功能软件配网自动化主站系统基本组成通道柜：主要完成分站信号的接入功能，前置机CCM：提供数据采集、规约解释、规约转换等通信服务管理机ADM（服务器）：提供数据存储，访问服务MMI（人机交互）：提供系统监控和维护GIS服务器：提供地理信息系统服务及其应用支