配电自动化

1配电自动化简介徐重酉二〇一一年十月22配电自动化对一次网架及设备的要求34配电自动化简介5配电主站、终端及子站要求及功能配置6配电自动化系统信息交互配电自动化通信系统建设1配电自动化基本原则7馈线自动化配电自动化实现方式3什么是配电自动化？二个问题什么是配电自动化？以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测和控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理4什么是配电自动化？二个问题什么是配电自动化系统？什么是配电自动化系统？实现配电网运行监视与控制的自动化系统，具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互联等功能，主要由配电主站、配电终端、配电子站（可选）和通信通道等部分构成。配电自动化的基本原则配电自动化应以提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运营效率和满足客户需求为目的，根据本地区配电网现状及发展需求分阶段、分步骤实施；配电自动化应纳入本地区配电网整体规划，在进行配电网的建设与改造时，应考虑实施配电自动化的需要；配电自动化建设与改造应统一规划、因地因网制宜，依据本地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，合理选择配电自动化实现方式，力求经济、实用、可靠。62配电自动化对一次网架及设备的要求34配电自动化简介5配电主站、终端及子站要求及功能配置6配电自动化系统信息交互配电自动化通信系统建设1配电自动化基本原则7馈线自动化配电自动化实现方式（1）配电自动化实施区域的网架结构应布局合理、成熟稳定。网架结构不具备条件的，配电自动化宜结合配电网的建设与改造实施；（2）确需实施馈线自动化，但线路不具备负荷转供条件的区域，可对线路进行供电方式改造；（3）配电网建设和与改造时应考虑通信网络建设与改造，预留通信通道。2.1对一次网架的要求82.2对一次设备的要求（1）需要实现遥信功能的设备，应至少具备一组辅助触点；需要实现遥测功能的设备，应至少具备电流互感器，二次侧电流额定值宜采用5A、1A；需要实现遥控功能的设备，应具备电动操作机构。（2）配电设备新建与改造前，应考虑配电终端所需的安装位置、电源、端子及接口等。（3）配电终端应具备可靠的供电方式，如配置电压互感器等，且容量满足配电终端运行以及开关操作等需求。（4）配电站（所）应配置专用后备电源，确保在主电源失电情况下后备电源能够维持配电终端运行一定时间及至少一次的开关分合闸操作。92配电自动化对一次网架及设备的要求34配电自动化简介5配电主站、终端及子站要求及功能配置6配电自动化系统信息交互配电自动化通信系统建设1配电自动化基本原则7馈线自动化配电自动化实现方式3.1配电主站配电主站定义：配电主站是配电自动化系统的核心部分，主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网分析应用等扩展功能。3.2配电主站基本功能（1）数据采集，采集配电终端上传的模拟量、状态量、电能量及其它信息，根据数据的实时性和重要性要求分层分类采集；（2）状态监视，通过人机界面监视配电网运行工况与设备状态；（3）远方控制，对远方设备进行遥控操作，支持单点和序列控制，并可对配电终端或有关保护、控制等装置的参数进行设置；（4）人机交互，在人机界面上实现遥控、人工置位、报警确认、挂牌和临时跳接等操作，并具有相应的安全约束条件；（5）防误闭锁，遥控操作时具有操作预演和防误闭锁功能；3.2配电主站基本功能（续）（6）图形显示，实现配电网络图、电气接线图、单线图、地理沿布图和自动化系统运行工况图等显示；（7）事件告警，通过自动推图、告警窗、语音提示等手段，对配电网的各类事件/事故进行报警，并可实现自动记录；（8）事件顺序记录，记录配电终端上传的事件顺序，可按需进行查询，并实现实时和召唤打印；（9）事故追忆，事故追忆应至少记录追忆触发前1分钟至后5分钟内本次事故模拟量和状态量的变化；（10）馈线故障处理，根据接收到的故障信号启动故障处理模块，确定故障类型；3.2配电主站基本功能（续）（11）数据统计，对系统采集的模拟量、状态量和电能量具有自动日、月、年统计功能，可满足一个可选时段的统计需求，并提供图形和表格等方式的显示；（12）报表生成，根据预先设定的要求生成各类报表，提供多种形式方便引用，并可实现定时和召唤打印；（13）配电通信网络及配电终端工况监视，实时显示配电通信通道及配电终端的运行工况，对于通信及配电终端异常具有报警功能；（14）系统和网络管理，显示配电主站各服务器、工作站、应用软件及网络的运行状态、CPU负载率和硬盘剩余空间等信息，对于异常节点具有报警功能，具有完善的权限管理功能。3.3配电主站扩展功能（a）馈线故障处理自动化，配电主站根据接收到的故障信号启动故障处理模块，在故障判断和故障定位告警的基础上，提供故障处理及供电恢复方案。（b）电网分析应用1）模型导入/拼接；2）拓扑分析；3）解合环潮流；4）负荷转供；5）状态估计；6）网络重构；7）短路电流计算；8）电压/无功控制；9）负荷预测。3.3配电主站扩展功能(续)（c）智能化功能1）分布式电源/储能装置/微电网的接入及应用，实现分布式电源/储能装置/微电网的接入、运行、退出的互动管理，具备相应的优化控制策略；2）配电网自愈控制，在快速仿真和预警分析的基础上，控制配电网从事故、异常、警戒向恢复、正常和坚强状态的转移；3）经济优化运行，实行网络优化，提高供电能力，实现配电网的经济运行。a)配电主站要根据各地区配电网规模和应用需求合理配置。配电主站支撑平台应一次性建设，功能选择应依据系统容量要求，b)对主站系统实时信息接入量小于10万点的区域,推荐设计选用“基本功能”构建系统，实现完整的配电SCADA功能和馈线故障处理功能。3.4配电主站建设原则3.4配电主站建设原则c)对主站系统实时信息接入量在10万点～50万点的区域，推荐设计选用“基本功能+扩展功能（配电应用部分）和信息交互功能”构建系统，通过信息交互总线实现配电自动化系统与相关应用系统的互连，实现基于配电网拓扑的部分扩展功能。d)对实时信息接入量大于50万点的区域，推荐设计选用“基本功能+扩展功能（配电应用及智能化部分）和信息交互功能”构建系统，通过信息交互总线整合信息，实现部分智能化应用，为配电网安全、经济运行提供辅助决策。3.5配电主站配置图磁盘阵列打印机动态信息数据库服务器骨干网交换机数据采集交换机正向物理隔离WEB交换机专用工作站防火墙卫星时钟接口适配服务器历史数据库服务器正反向物理隔离公共通信网防火墙公网数据采集服务器数据采集交换机管理信息大区配网应用服务器WEB子系统SCADA服务器生产控制大区信息安全接入平台数据采集系统WEB服务器正反向物理隔离信息交互总线服务器连通省公司管理大区省级部署系统...地市级部署系统3.5配电终端配电终端定义及分类配电终端（remoteterminalunitofdistributionautomationsystem）：安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称。主要包括：配电开关监控终端feederterminalunit（即FTU，馈线终端）配电变压器监测终端transformerterminalunit（即TTU，配变终端）开关站和公用及用户配电所的监控终端distributionterminalunit（即DTU，站所终端）3.5配电终端配电终端总体要求a)配电终端应采用模块化、可扩展、低功耗的产品，具有高可靠性和适应性；b)配电终端的通信规约支持DL/T634.5—101、104等规约；c)配电终端的结构形式应满足现场安装的规范性和安全性要求；d)配电终端电源可采用系统供电和蓄电池（或其它储能方式）相结合的供电模式；e)配电终端应具有明显的装置运行、通信、遥信等状态指示。3.5配电终端配电终端基本功能•a）采集交流电压、电流；•b）状态量采集；•c）采集直流量；•d）应具备自诊断、自恢复功能；•e）应具有热插拔、当地及远方操作维护功能；•f）应具有历史数据存储能力；•g）配电终端应具备通信接口及通道监视的功能；•h）具备后备电源或相应接口；•i）具备软硬件防误动措施；•j）具备对时功能。3.5配电子站配电子站定义及分类配电子站（slavestationofdistributionautomationsystem）：为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层，实现所辖范围内的信息汇集、处理或故障处理、通信监视等功能。分为：通信汇集型子站：负责所辖区域内配电终端的数据汇集、处理与转发监控功能型子站：负责所辖区域内配电终端的数据采集处理、控制及应用3.5配电子站配电子站建设要求（1）配电自动化系统应优先考虑配电终端直接接入配电主站；确需配置配电子站的，应根据配电自动化系统实际需求、配电网结构、通信等条件选择通信汇集型或监控功能型子站；（2）配电子站应设置在通信和运行条件满足要求的变电站或大型开关站内（3）配电子站的通信规约应与配电终端一致；（4）配电子站应支持多种通信方式，并可根据实际需要灵活配置、扩充通信端口。242配电自动化对一次网架及设备的要求34配电自动化简介5配电主站、终端及子站要求及功能配置6配电自动化系统信息交互配电自动化通信系统建设1配电自动化基本原则7馈线自动化配电自动化实现方式4.1信息交互的基本要求信息交互基于消息传输机制，实现实时信息、准实时信息和非实时信息的交换，支持多系统间的业务流转和功能集成，完成配电自动化系统与其它相关应用系统之间的信息共享。信息交互宜遵循IEC61968的标准构架和接口方式。信息交互必须满足电力二次系统安全防护规定，采取安全隔离措施，确保各系统及其信息的安全性。4.1信息交互的设计实现原则推荐通过信息交互总线方式，依据“源端数据唯一、全局信息共享”原则，实现配电自动化系统和其它应用系统的互联。互联的系统包括配电自动化系统、上一级调度自动化、生产管理系统、电网GIS平台、营销管理信息系统、95598等，通过多系统之间的信息共享和功能整合，实现停电管理应用、用户互动、分布电源接入与控制等功能。若需实现省级部署系统与配电自动化系统信息交互，由信息交互总线负责实现穿越信息安全物理隔离装置和消息适配功能。4.1信息交互总线调度自动化系统EMS负荷管理系统PLMS配变监测系统DTM配电自动化系统DSCADA/DA故障报修系统TCM营销管理系统CIS生产管理系统PMIS地理信息系统AM/FM/GIS调度自动化系统EMS负荷管理系统PLMS配变监测系统DTM配电自动化系统DSCADA/DA故障保修系统TCM用电营销系统CIS生产管理系统PMIS地理信息系统AM/FM/GIS信息交换总线IEB遵循61968标准的方式原先的接口方式4.1信息交互基本要求（1）通过基于消息机制的总线方式完成配电自动化系统与其它应用系统之间的信息交换和服务共享。（2）遵循电气图形、拓扑模型和数据的来源及维护唯一性、设备编码统一性、描述一致性的原则。（3）在满足电力二次系统安全防护规定的前提下，信息交互总线应具有通过正/反向物理隔离装置穿越生产控制大区和管理信息大区实现信息交互的能力。（4）遵循IEC61968标准，采用面向服务架构（SOA），实现相关模型、图形和数据的发布与订阅。4.1信息交互内容信息交互总线电气单线图、网络拓扑和设备信息、停电信息，上一级调度的实时数据、变电站图形和拓扑，营销数据、用户信息、用户故障信息等。上一级调度的实时数据、变电站图形和拓扑营销数据、用户信息、用户故障信息等。配电网实时数据、历史数据、故障信息、电源信息配电自动化系统营销管理信息系统CIS上一级调度自动化系统电气单线图、网络拓扑和设备信息、停电信息生产管理系统PMS用户故障信息和特殊情况信息95598系统配电网实时数据、历史数据配电网实时数据、历史数据配电网实时数据、历史数据配电网实时数据、历史数据、电源信息地理信息系统GIS地理图、拓扑数据实时数据、历史数据……