XXXX-11-20智能电网背景下的配网自动化系统建设(简略版)

智能电网背景下的配电自动化建设及发展技术交流配电自动化系统建设与世界经济和技术发展同命运；与电力改革一起舞动！主要内容配电自动化的基本知识简要介绍配电自动化、智能配电相关背景介绍配电自动化系统发展趋势配电自动化系统如何设计建设？积成电子实施的典型配电自动化系统简介什么是配网自动化系统？配电自动化的概念•利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网结构信息、配电网运行的实时信息和离线信息、用户信息、设备信息、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现对在配电网络正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和管理。配电自动化系统•是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。配电自动化面向对象配电系统自动化涉及范围主要是指10kV中压系统，一般是从变电站的主变低压侧和低压母线开始，直至电力用户为止。配电自动化主要处理此中压网的一次设备（开闭所、环网柜、柱上开关、变压器）的监测与控制，以及基于地理信息系统（GIS）的设备管理。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母线开闭所（开关站、配电房）环网柜1环网柜设备柱上开关1柱上开关2配电变压器箱式变系统结构系统一般由下列层次组成：•配网主站•配电子站（常设在变电站内，可选配。）•配电远方终端（FTU、DTU、TTU等）•通信网络配网主站FTU/DTUTTU子站子站FTUDTUFTUDTUTTUTTU配网自动化结构图实施配电系统自动化的意义提高供电可靠性，缩短故障判别、隔离及非故障段恢复供电时间；减少了因电网故障造成的巨大损失。改善电能质量，把最优质的电能提供给用户。改善用户服务水平提高配电网运行的经济性，提高设备利用率（减少备用容量）；降低配电网运行维护费用，降低线损，最大限度地提高企业经济效益。配电系统自动化技术的飞速发展，推动了配电网一次设施的科学合理规划，保证了配电系统的长期最优可持续发展。配电系统自动化实施前提需要强壮的配电网结构•合理分配负荷，按照线路供电半径合理规划供电区域，避免供电区域重叠；•线路留有适当的备用容量，满足故障情况下负荷转移的要求。•根据配电系统自动化的要求，对配电网进行改造，并根据负荷转移的要求，规划设计新线路。•良好的一次设备。配电系统自动化实施前提需要强壮的配电网结构•合理分配负荷，按照线路供电半径合理规划供电区域，避免供电区域重叠；•线路留有适当的备用容量，满足故障情况下负荷转移的要求。•根据配电系统自动化的要求，对配电网进行改造，并根据负荷转移的要求，规划设计新线路。•良好的一次设备。配电系统自动化实施前提(续)基础数据的收集和整理需收集较详细的一次设备属性。统计配电线路内负荷，预测用户用电需求。收集配电线路相关数据（电压、电流、保护配置及定值等）。较完善的配电网一次线路图（现状）。配电网改造的原则和基本要求在配网自动化实施的前提中最主要的一条就是具有强壮的一次配电网架结构。这个具体要求可以参考《城市中低压配电网改造技术导则》，但主要要求有以下几个方面：•首先应合理分配负荷，按照线路供电半径合理规划供电区域，避免供电区域重叠；•线路留有适当的备用容量，满足故障情况下负荷转移的要求；•根据配电系统自动化的要求，对配电网进行改造，并根据负荷转移的要求，规划设计新线路；•良好的一次设备；配电网改造的原则和基本要求(续)•实现环网供电、开环运行；•.线路供电半径小于3公里；•导线截面选择满足10年负荷发展需要；•线路容载比满足负荷转移的要求，具体要求如下：•线路装接总容量不超过13000kva中，这个数值根据变电站出线开关容量的不同而不同；•每段装接容量不超过2500kva；•实施无功就地补偿。实施此功能是降低网损，提高线路供电能力，及提高电能质量的有效措施。配电自动化、智能配电相关背景介绍智能配电建设的一些规范性文件及指导意义1）DL/T1080电力企业应用集成配电管理的系统接口（主要是配合《配电自动化试点建设与改造技术原则》中基于信息交互部分的IEC61968标准的一个电力标准。2）配电自动化技术导则（Q/GDW382-2009）3）城市配电网技术导则（Q/GDW370-2009）4）《配电自动化试点建设与改造技术原则》生配电〔2009〕196号，此规范中的附录C配电主站软硬件配置，可以作为典型配电主站的配置方案模板。5）《配电网调控一体化智能技术支持系统功能规范》和《配网调控一体化管理规范》（是对以配电自动化为基础支撑的配电网调控一体的建设的技术性规范）以及《生产管理系统配网业务需求功能规范》生配电2009年124号文智能配电建设的一些规范性文件及指导意义（续）6）国家电网科[2009]1535号关于印发《配电自动化试点建设与改造技术原则》(Q／GDW382-2009)的通知，其中的规范性附录中给出了配网自动化的5种实现方式（简易型、实用型、标准型、集成型及智能型）7）V1_国家电网智能〔2009〕1435号(关于印发《智能电网关键设备（系统）研制规划》的通知)，详细制定了支撑智能电网的设备研制规划。其中有关于智能配网的内容，是今后发展方向的参考。8）生配电〔2009〕196号(关于印发《配电自动化试点建设与改造技术原则》的通知)此通知中有关于配电主站规模的说明对于直辖市、省会城市或按电网规划五年内配电自动化系统实时信息接入数量大于50万点的城市，可建设大型配电主站；对于地级市或配电自动化系统实时信息接入数量在10万点～50万点的城市，可建设中型配电主站；对于系统实时信息接入数量小于10万点的城市，可建设小型配电主站智能配电建设的一些规范性文件及指导意义（续）9）2010年2月初国网智能电网工作会议，其中有关智能配电的内容3.2中介绍了第一批试点的情况介绍。试点为北京、杭州、厦门、银川。这四个城市分别建设智能型、集成型和标准型配电自动化系统。可以作为各种类型配电自动化的参考。以下两文为国家电网科〔2010〕1364号。10）《配电自动化主站系统功能技术规范》（Q／GDW513-2010）11）《配电自动化终端子站功能规范》（Q／GDW514-2010）12）其它文件及标准（评价体系、招统一招标规范2010年7-8月）南方电网及海南电网开展的相关工作1）南方电网配电网自动化系统技术规范2）配电网自动化系统验收管理标准3）中国南方电网城市配电网技术导则（介绍了配电网定义，改造建设原则4）海南电网调配一体化系统技术规范5）2007年深圳召开了线损四分的试点工作经验交流暨总结表彰会。到2013年，15个主要城市配电网线损率要降到4.5%以下6）2009年提出创先，理念是“以客户为中心，以提高供电可靠率为总抓手”7）面向智能电网，相关规范、相关系统建设。十多年前的配电自动化和配电自动化试点工程差异表序号项目十多年前的配电自动化配电自动化试点工程1可靠性更多的关注设备功能的全面、先进性。关注配电线路、开关设备、二次设备等部分的可靠性对系统整体性能的提高大量铺设光纤等专网通信，信息安全问题尚不严重。试点工程中，综合应用各种通信手段，特别是无线公网通信方式下，对信息安全有较大影响。2互动性往往只关注于馈线自动化，信息的局限性很大，对整合相关信息资源上未予以足够关注。本身也容易建成“信息孤岛”针对配电自动化点多面广的特点，按照IEC61968体系，考察系统与调度系统、用电信息采集系统等相关系统的互联接口的标准性与可扩展性。传统的配电网是辐射状、单方向潮流的网络。分布式电源/储能装置/微电网的接入与控制，配电网与电源点之间形成双向互动。设备的互操作性，以往实施的配电自动化系统，设备的规约虽然大多采用IEC101\104规约，但有较多的自定义部分，不同设备间接口不一致，系统扩展能力差。针对规约接口不一致现象，通过该指标的设置，考核设备间接口的标准化程度。3先进性前一轮在国内实施的配电自动化，往往仅试点几条线路，将这些线路进行大量的一次改造，投入产出比小，未取得应有的经济效益和管理效益。强调了对配电信息的采集覆盖率。在有限的投资下，因地制宜，利用各种通信手段，采集足够多的信息点，从而有效地实现配电管理。2、配电自动化与智能配电网的关系配电自动化是智能配电网的重要基础和组成部分•是智能配电网的基础，没有配电自动化就不可能发展智能配电网•是智能配电网的重要组成部分智能配电网也为配电自动化的发展指明了方向•注入了新的内涵，带来了新的生机•提出了新的要求，先进的技术研究与应用智能配电网与配电自动化DASADSCADACISFA配电GISSDGAMRAMI故障电流限制技术家庭自动化DSM分布式电源并网控制定制电力/DFACTS虚拟发电厂/VPPMicroGrid配电快速仿真模拟/D-FSM当前的配电自动化系统实现了配电SCADA、配电GIS等功能FA实现了故障情况下的部分“自愈”功能“自愈”功能没有主动性，预见性基于现有中压配电网运行特性：•环网供电，开环运行，单电源供电•以电网拓扑结构分析为基础多数FA还需人工确认，真正闭环控制的少有一些简单的仿真模拟功能智能配电网的高级配电自动化ADA用于电力交换系统•将使用电力电子、信息技术、分布式计算与仿真方面的新技术ADA可为用户提供新的服务实现ADA的配网自动化系统•分布式电源带来的问题•对新型电力电子设备的运行控制与管理•实现配电快速仿真与模拟DFSM•实现灵活配电网络结构下的主动“自愈”功能配电自动化系统发展趋势及建设关注重点趋势一：符合最新国际标准建设集成型、智能型配网IEC61970/IEC61968CIM、CIS、SVG、G语言、企业应用集成总线调度自动化系统CIM模型基于CIS的接口规范组件配电自动化系统CIM模型基于CIS的接口规范组件纵向认证横向隔离基于IEC61970/61968标准的信息交互平台（总线）实时数据实时数据95598呼叫中心系统基于CIS的接口规范组件配电SCADA提供的故障信息SG186系统基于CIS的接口规范组件电量用户信息、抢修信息GIS系统基于CIS的接口规范组件基于CIM标准的模型和基于SVG的图形数据其它相关系统基于CIS的接口规范组件设备信息、实时或准实时数据等切实实现配电自动化系统的规模效益根据国网要求及实施计划安排，试点项目的目标基本上都是大型配电自动化为主（50万点以上）主站系统要能够实现对大容量数据的处理（包含接入的实时数据、存储历史数据及配电网模型数据）采用责任分区、信息分流技术趋势二：面向配用电信息采集全覆盖趋势三：配网调控一体化应用集成实现配网调度、监视和控制的统一集中管理提升配网故障异常应急响应速度提高配网供电可靠性调控一体以配电自动化系统为基础支撑，以配网调控一体化智能技术支持系统为整合平台，实现配电自动化对配网运行优化、检修、抢修等应用的统一协调。A智能配网自动化实时系统（SCADA\FA\OPT\DPAS\DTS）正反向物理隔离智能配网业务管理系统（PMS\CIS\TCM\OMS）业务门户业务支撑平台实时数据支撑平台调控中心信息交互数据平台（总线）IEC61968/IEC61970＋ESB实时运行支持平台PSMS\DMS\CIS\95598等配网数据业务数据基于GIS的统一建模管理信息交互平台集抄/用电数据采集/负控系统A以61970/61968标准为基础支持GIS转模及从EMS等系统转模进行拼接实现统一整理，统一编码、源头统一要求为调控一体化提供数据平台支撑，统一管理相关模型、图形及设备台帐数据支持配电自动化、线损四分、配电五防等相关系统应用。趋势四：建立统一的模型中心配电自动化系统Ⅲ区Ⅰ区图形、模型及拓扑数据反向隔离装置实时数据正向隔离装置统一接口规范：IEC61968/61970CIMGIS平台统一显示规范：SVG（G语言）EMS图形模型缩短故障的停电时间降低由于计划检修带来的停电时间降低设备处于过载运行的时间趋势五：向“配电网实时运行管理＋重点负荷区域的FA”转变电网是趋复杂配网仿真培训