配网自动化实验报告

配网自动化实验报告学院：电气信息学院学生：学号：班级：任课教师：一.实验名称：馈线自动化功能分析二.实验目的：1.对馈线自动化功能的基本作用有一个感性认识：配电网的安全、可靠运行是发电、供电和保障人民生产和生活用电的重要任务，馈线的运行方式和负荷信息必须及时准确地送到配网监控中心，以便运行管理人员进行调度控制管理；当故障发生后，能及时准确地确定故障区段，迅速隔离故障区段并恢复健全区域供电。2.掌握配网SCADA的基本功能、实现原理和操作方法。3.了解表征馈线当前运行状态的参数类型和特点、获取方式、表现形式。如馈电点电压、有功功率、无功功率、电流和开关状态等。4.了解改变馈线当前运行方式的控制命令信息的类型和特点、下发方式。5.了解非正常状态信息的表现形式。6.掌握故障判断、隔离和健全区域恢复供电功能的原理和实现。三.实验要求：1.已对配网教材中有关馈线自动化系统基本结构和功能以及状态信息的处理章节进行了学习，建立了基本概念。2.实验前认真阅读实验指导书；实验中，根据实验内容，做好实验记录；实验后，写出实验报告。3.认真上机操作，建立感性认识。4.严格按照教师的指导进行操作。5.在实验过程中做好记录。四.系统结构：图4-1系统结构五.系统功能：实时监控控制台1电网分析控制台2前置通信控制台分站1数据管理控制台2实时监控控制台2数据管理控制台1语音报警投影仪打印电网分析控制台2分站2FTUFTU……图4-2系统功能数据集结配电信息交互处理实时画面监视遥控报警报表打印通信通道故障诊断故障隔离实时数据库历史数据库配电数据采集与处理运行统计六.实验步骤及内容：1.了解馈线自动化的硬件结构（1）调度自动化实验系统配置两台实时监控控制台，一台调度专用投影仪；（2）实时监控控制台联接在调度主站计算机网络系统中；（3）在实时监控控制台上运行实时监控软件，既监控输电网又监控配电网的运行情况；（4）本实验将连接在调度主站计算机网络系统中的多台微机控制台安装并运行实时监控软件，以满足更多同学同时上机操作的需要。2.启动系统（1）启动厂站一次控制模拟屏和远方采集终端RTU；（2）启动HUB；（3）启动服务器；（4）启动前置通信控制台及其软件；（5）启动实时监控控制台及其软件。3.了解实时监控控制台的软件配置情况（1）IP地址（2）共享目录的映射关系（3）实时监控软件运行状况，菜单功能，多画面显示图4-3主界面4.实时画面显示（1）调出配电网络电气接线图；（2）观察配电网络接线图的画法和遥测遥信实时信息的显示；1.主接线图的显示称为静态画面显示；2.遥测遥信实时信息的显示称为动态画面显示；（3）分析接线图及其实时运行状态的显示方法。1.旁注法2.列表法（4）分析画面调用方式。1.菜单2.列表3.按钮4.工具栏5.……（5）分析人机界面1.菜单2.窗口3.工具栏4.按钮5.对话框6.……（6）在(3)、(4)、(5)项操作及分析基础上，对实时画面显示功能的实现提出自己的意见和想法。答：通过操作，我发现通过点击画面上的按钮可以观察到当前配电网系统运行的主接线图和遥测、遥信的数据，可以实时了解到运行情况，并且操作方便简捷易上手，用户界面简洁友好，十分利于工作人员对当前配电网运行的监测。5.统计图表显示（1）分析馈电点电压曲线、有功功率、无功功率曲线图；（2）分析馈电点电压曲线（表现方式、怎样调用、物理意义）；答：表现方式：显示工作人员要求时间内3相电压的变化曲线。怎样调用：在操作按钮中单击“历史曲线”，进入界面后选择需要查询的厂站名，回路名和查询参数类型，再设定查询始末时间即可。物理意义：不同节点在不同时间的三相电压幅值。（3）分析有功功率曲线（表现方式、怎样调用、物理意义）；答：表现方式：显示工作人员要求时间内有功功率变化曲线。怎样调用：在操作按钮中单击“历史曲线”，进入界面后选择需要查询的厂站名，回路名和查询参数类型，再设定查询始末时间即可。物理意义：观察特定时间段内有功功率的波动曲线。（4）分析无功功率曲线（表现方式、怎样调用、物理意义）；答：表现方式：显示工作人员要求时间内无功功率的变化曲线。怎样调用：在操作按钮中单击“历史曲线”，进入界面后选择需要查询的厂站名，回路名和查询参数类型，再设定查询始末时间即可。物理意义：观察特定时间段内无功功率的波动曲线。（5）在(2)、(3)、(4)项操作及分析基础上，对统计图表显示功能的实现提出自己的意见和想法。答：当鼠标指示到曲线上的某个点时，应该显示出该点的数值，而不是靠粗略的估读。最好曲线旁边能给出曲线的分析报告。最好能给出两个时段的不同PQ曲线的比较图。遥控（1）在监控主机上下发遥控命令；（2）观察监控主机上遥信状态的变化；（3）分析遥控操作的步骤；（4）分析怎样保证遥控功能的安全性；（5）在(1)、(2)项操作及分析基础上，对遥控功能的实现提出自己的意见和想法。答：工作人员需要输入密码后登陆为系统管理员才能对开关进行操作这样避免工作人员的误动，确保工作人员在做好决定后闭合或断开开关。6.故障定位、隔离、健全区域恢复供电（1）在监控主机上模拟故障点；（2）选择故障自动隔离，观察监控主机上画面运行方式的变化；（3）选择故障手动隔离，人工下发遥控命令，实现故障定位、隔离、健全区域恢复供电；（4）清除故障点；（5）选择故障自动隔离，观察监控主机上画面运行方式的变化；（6）选择故障手动隔离，人工下发遥控命令，恢复正常运行方式；（1）分析故障定位、隔离、健全区域恢复供电的实现过程；（2）在以上操作及分析基础上，提出自己的意见和想法。答：本控制台在故障隔离时快速方便，具有人机交互的友好性和可操作性。但还应提高故障自动隔离的准确性，在手动实施故障隔离操作错误时，应该中断其操作并给出正确操作的提示。在线路出现故障时，隔离故障后，应该显示出不同恢复供电方案的比较和计算数据，从而方便操作者恢复健全区域供电的最佳。七.分析总结：1.馈线自动化在配网运行管理中的地位和作用。答：馈线自动化是配电网自动化的重要组成部分。馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作和运行优化；在故障时获取故障记录，并自定判别和隔离故障区段以及恢复对非故障区域供电。2.馈线自动化功能分析。答：（1）馈线运行状态监测：分为正常状态和事故状态监测。正常状态监测的量主要有电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数等以及开关设备的运行状态。监测量是实时的，监测设备一般称为馈线终端单元（FTU)。在有通讯设备时，这些量可以送到某一级配电SCADA系统；在没有通信设备时，可以选择某些可以保存或指示的量加以监测。配电网中的监测点很多，应选择确有必要的监测点加以监测，以节省投资。装有FTU的配电网，同样可以完成事故状态下的监测。没有装设FTU的地点可装设故障指示器，通常将其装在分支线路和大用户入口处，具有一定的抗干扰能力和定时复位功能。如果故障指示器有触点，也可以经过通信设备把故障信息送到某一级配电SCADA系统。（2）馈线控制：利用配电网中可控设备（主要是开关设备）对馈线实行事故状态下和正常运行时的控制。（3）馈线的故障定位、隔离和自动恢复供电：这是馈线自动化的一个独特功能，由断路器、分段器所组成的系统，能在馈线发生永久性故障时，自动对故障进行定位，通过开关设备的顺序动作实现故障隔离；在环网运行或环网结构但开环运行的配电网中实现负荷转供，恢复供电。在发生瞬时性故障时，通常因切断故障电流后，故障自动消失，可以由断路器自动重合而恢复对负荷的供电。3.故障定位、隔离、健全区域恢复供电的过程，怎样实现？（1）判断是否有节点过电流和与本节点相邻的节点无过电流，如果有这种情况，那么故障发生在这两个节点之间。（2）发遥控命令断开这两个节点（3）健全区域优化恢复供电。首先选定合闸不同联络开关的方案，并比较不同方案的RLCa值得大小。取RLCa值最小的为最佳恢复供电方案4.城市电网调度自动化系统的结构和功能。答：电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道四大部分。根据所完成功能的不同可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。主要包括：数据采集和控制（SCADA）、发电自动控制（AGC）、经济调度运行（EDC）、电网静态安全分析（SA）以及调度员培训模拟（DTS）在内的能量管理系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调下或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统和调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以电子计算机为主要组成部分。该子系统包含大量的直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成对采集到的信息的各种处理及分析计算，10乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。八．心得体会：通过这次实验，让我学到了以下几点：1.通过操作可以实时监控配电网当前的运行状态，并在故障时可通过手动或自动的方式进行故障定位、隔离、健全区域恢复供电，以保证电网的安全可靠运行。2.通过操作可以观察某时段的电压曲线和功率曲线，从而了解电压以及功率的变化情况，进而可对电能质量进行分析。还可根据有功功率的变化推测频率的不稳定性，并确保有功功率不会太低而导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导致电能浪费。根据无功功率与电压的变化，验证二者之间的关系。3.通过实际操作，对馈线自动化的相关功能更加熟悉，并对远程监视的重要性有了更深的认识，也深刻的意识到馈线自动化在配电网自动化系统中占有举足轻重的位置，起到了非常重要的作用。