智能电网的规划和建设

智能电网的规划和建设定义:智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。★坚强。保持供电能力，确保电力信息安全★自愈。有实时在线分析预警和自恢复能力★兼容。能多电源接入，能满足多样化需求★经济。优化配置，降低损耗，提高利用率★集成。集成和共享，标准化规范化精益化★优化。优化资产利用，降低投资维护成本智能电网的规划和建设规划试点阶段（2009-2010年）全面建设阶段（2011-2015年）引领提升阶段（2016-2020年）“十二五”是智能电网的重要建设期，两网合计投资超过2万亿，其中配网投资约占40%智能配网智能配电主要包括：1、配电自动化2、智能配电设备3、分布式电源和微网灵活之一:配电自动化可大可小最简单的配电自动化五开关手拉手环网供电(开关\终端\馈线自动化)光纤或无线通讯通道及设备(通讯)一台服务器+监控软件(主站)最复杂的配电自动化整个城市环网供电(开关\终端\馈线自动化)光纤或无线通讯通道及设备(通讯)服务器组+监控系统(主站)GIS地理信息系统高级管理应用软件常见主站系统典型配置灵活之二:模块化主站SHDA-2000模块化主站积木式模块化主站设计，方便裁减和添加，满足不同地区分阶段分步骤实施的需求，升级维护方便灵活。高度开放性，遵循IEC61968等国际标准，使系统集成和数据共享成为简单的工作。实现配电网综合应用平台（SCADA、DA、DPAS、GIS等）功能，支持FTU、DTU、TTU、故障指示器、负控终端等综合数据采集，为配电调度管理提供决策支持。故障处理模式，可根据现场情况灵活设置电压型、电流型的处理模式；智能设备可采用对等通信处理机制，故障隔离无须上层干预，可自动在终端设备层实现完成；计算机网络管理。具有丰富的配网模拟仿真功能，能灵活设置与模拟各种配网工况，以检验系统运行可靠性和正确性；面向配电网设计，基于SOA架构的实时总线技术；充分应用配电调度智能化与可视化技术，实现智能调度防误、智能配网安全预警等功能。灵活支持多种通信方式,包括基于无线以太网技术的通信方式、宽带载波的通信方式等，以满足配网通信的需求。支持Oracle、Sybase、SQLServer等多种商用数据库平台。SHDA-2000模块化主站数据采集及处理配电网自动化管理遥控/遥调功能计算机网络管理接口规约管理人机界面实时数据库历史数据处理报警处理报表曲线事故追忆地理信息系统（GIS）自动着色及潮流计算负荷预测电压无功优化及控制（AVQC）网络建模及网络拓扑用电管理灵活之三:通讯全透明有线或无线通信网络光端机光端机光端机光端机光端机光端机光端机光端机两芯自愈环光纤通道(运行通信协议)RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232RS-232FTUFTUFTUFTUFTUTTU主站（子站）光端机FTUTTUTTU用户表用户表用户表集抄器电力线路载波DTUDTU可无缝兼容以太网\光纤\无线\Epon等多种通讯方式灵活之四:极精简设计的终端把简单东西搞复杂是蠢才把复杂东西做简单是创新简单就是可靠FTU/LTU•一种全新的可以适用于架空线路的配电线路自动化远方终端（LineTerminalUnit，简称LTU）•由配电线路自动化远方终端控制器、电子式互感器、户外单相变压器组成，具有‘三遥’功能•一种不依赖于开关，对配电线路运行状态进行监测的解决方案，可监测线路主干、分支、末端的运行参数•可利用电子式互感器及柱上电动开关配合，实现智能电网要求下的馈线自动化•采用零序基波及暂态波的综合判据进行单相接地故障判断LTU•可分为一体式和单元式两种DTU灵活之五:傻瓜式的终端调试简单：通过简单的几个拨码，终端能自动搞定复杂专业的标定、功能逻辑验证、上行通讯验证、下行通讯验证、输入输出验证。架空型灵活之六:最简单配电自动化的故障定位终端电缆型一般故障处理策略•纯主站方式–这种方式对终端要求低,现场实现简单,但可靠性最差,主站或通讯一有问题就会瘫痪•主站+就地方式–这种方式可靠性好,主站或通讯一有问题就地方式立即会投入•纯就地方式–这种方式可靠性最好,但对终端要求最高,要求具有最高级的就地智能灵活之七:重构方案适应各种配电网络结构•单电源辐射网•双电源拉手环网•看门狗\或混合网•多电源环网供电单电源辐射网(东芝)S1S2S3S4S5功能：失压立即分、得电延时合（5秒）、合至故障闭锁S1后面故障：开关动作次数3，隔离故障时间6秒，恢复供电1/6S5后面故障：开关动作次数19，隔离故障时间46秒，恢复供电5/6变电站出口要求：至少2次重合闸单电源辐射网(重合器)S1S2S3S4S5功能：网络纵差保护、依赖通讯S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电1/6S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6变电站出口要求：0.3秒延时单电源辐射网(看门狗)S1S2S3S4S5功能：无需网络,用户侧保护速断S1后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6S5后面故障：开关动作次数1，隔离故障时间0秒，恢复供电5/6变电站出口要求：0.3秒延时混合网CBCDBEabcde设置智能开关投入如下功能：失压立即分闸；得电延时合闸；其中B和D开关5S、C和E开关10S合至故障分闸闭锁；合闸后3S延时内无故障，则闭锁失压立即分闸；发生故障时，各开关动作逻辑（略）•F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1和S2失电延时100ms分闸，S3单侧失压延时5s合闸成功，S2得电延时2秒合闸成功，S1不整定负荷侧得电合闸功能，保持分闸状态，将故障隔离，转移供电结束。•F2故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护延时未到，自动返回。S2失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合到故障上再次跳闸并闭锁；同时S2检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。•F3故障点。S1速断保护动作跳闸，QF1保护返回。S2失电延时100ms分闸。S1延时1秒重合成功，启动短时5秒闭锁继电保护功能。S2得电延时2秒合闸到故障立即跳闸并闭锁，将故障隔离，此时S1短时闭锁了保护，不会动作，QF1保护返回,同时S3检测到残压脉冲并闭锁（处于分位），恢复供电结束。一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略（无通信或通信故障）•F1故障点。QF1延时0.3秒保护跳闸并闭锁，S1失电延时100ms分闸，将故障隔离，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。•F2故障点。S1跳闸，QF1保护返回，（S1根据需要可以设置一次重合闸，重合闸不成功后分闸闭锁）；S2通过通信知道故障在自己的上方，自动分闸闭锁，隔离故障，S3单侧失压延时5s合闸成功，转移供电结束。•F3故障点。通过信息交互，已知故障点在S2下方，S2跳闸，将故障隔离，QF1、S1保护返回，S3通过通信知道故障在自己的上方，中止“失压延时合闸”功能，不再合闸转移供电，恢复供电结束。一般厂家断路器（重合器）开关构成的环网供电策略（有光纤通信）我公司的网络重构策略1.无需通讯2.不依赖主站3.变电站出口无需更改配置\无需多次重合闸4.各开关无需多次开合冲击5.实施简单6.是目前唯一不用主站通讯,却100%能可靠实现网络重构的就地智能方案分段1分段2分段联络网络重构:1.站出口保护整定0.3秒；分段1左侧装PT整定失压立即分\得电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2右侧装PT整定失压立即分\得电延时合\合至故障分闸闭锁；联络开关整定保护0秒重合闸1S、并设定失压5S延时合闸和合至故障分闸闭锁2.F1故障时：站出口0.3秒跳闸、分段1失压分闸隔离故障、分段2失压分闸联络开关延时合闸、分段2得电延时合恢复供电3.F2故障时：站出口跳闸、分段1失压分闸、站出口重合闸、分段1得电延时合\合至故障分闸闭锁；分段2失压分闸\联络开关延时合闸、分段2得电延时合\合至故障分闸闭锁隔离故障；联络开关保护0秒跳然后重合闸成功恢复供电F1F2F3分段1分段2分段联络网络重构:4.F3故障时：站出口跳闸、分段1\分段2失压分闸、站出口重合闸、分段1得电延时合恢复供电；联络开关失压延时合闸\合至故障分闸闭锁隔离故障优点：无需通讯、无需主站；变电站出口无需更改配置无需多次重合闸；各开关无需多次开合冲击；实施简单，是目前唯一不用通讯100%可靠实现网络重构的就地智能方案F1F2F3配电自动化的常见问题•管理问题•通讯问题•环境问题•电子技术问题•安装调试问题•维护问题•发展更新问题灵活之八:多种方式解决配电自动化问题•上配电自动化的新内涵-傻瓜式故障定位系统投资小不停电安装实施易学易会傻瓜式安装调试•上配电自动化的新终端-傻瓜式配电终端可靠性高功能齐全易学易会傻瓜式安装调试大批量生产、检验、安装、调试、维护的简单方便快捷性GSM/GPRS/CDMA/3G123456781014159111213161718192021短路故障点F1正常状态故障状态分支线主干线ABC架空线路故障检测终端电流功率方向变电站傻瓜式故障定位系统灵活之九:用最简单的方式实现配电自动化架空型故障监测终端装置-‘综合法’检测短路接地故障-采集负荷电流及故障电流-具有无线射频通信功能-太阳能、感应取电、电池后备综合供电方式-GSM/GPRS方式上传，可加无线中继傻瓜式故障定位系统电缆型故障监测终端装置-零序电流法检测接地故障-采集负荷电流、故障电流及导线温度-支持光纤和无线射频两种方式-交直流电源、CT取电-可通过GSM/GPRS方式上传，提供RS232/485可接入其他通信设备远传至主站傻瓜式故障定位系统故障检测判决采用电流与电压多种判据的‘综合法’解决单一判决容易误动的问题获得上百项专利，其中配电自动化相关专利二十余项技术成果