清华电力系统调度自动化15配电自动化课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,配电自动化及其管理系统,(DA/DMS),吴文传,配电自动化及其管理系统(DA/DMS)吴文传,配电系统在电力系统中的位置,配电系统在电力系统中的位置,配电网的构成,?,高压配电网,:110kV/66kV,?,中压配电网,:35kV/10kV,?,低压配电网,:380V/220V,2DL,负荷,6,负荷,1,负荷,2,负荷,3,负荷,4,负荷,5,1DL,环式网,辐射网,配电网的构成?高压配电网:110kV/66kV?中压配电,背景介绍（二）,-,配电自动化及管理系统,?,投资比例,?,用户的观点,?,用电质量,?,低廉的价格,?,良好的服务,?,电力系统的变革趋势,?,传统的配网结构与投资方式需要改变,?,提高劳动生产率,?,降低损耗,?,实施效果,?,减少停电时间，提高供电可,靠性,提高供电质量,?,降低电能损耗，减少配电检,修维护费用,?,改善用户服务质量,背景介绍（二）-配电自动化及管理系统?投资比例?用,采用高质量、大容量的设备,预防事故发生,提高供电可靠性的个对策,缩小事故区间,迅速进行负荷转移,采用高质量、大容量的设备 预防事故发生 提高供电可靠性的,小区間化,预防事故发生,缩小事故区间,迅速进行负荷转移,提高供电可靠性的,3,个对策,小区間化 预防事故发生 缩小事故区间 迅速进行负,通过区间分割来提高供电可靠性（区间分割的优点）,（,1,）缩小故障停电范围,区间分割后,用户,SW,SW,用户,SW,SW,停电范围,停电范围,通过区间分割来提高供电可靠性（区间分割的优点）（1）缩小故,SW,SW,通过区间分割来提高供电可靠性（区间分割的优点）,（,2,）搜索故障点的快速化（搜索范围的缩小）,区间分割后,搜,索,范围,SW,SW,事故点,搜,索,范围,事故点,SW SW 通过区间分割来提高供电可靠性（区间分割的优点）,对停电时间和停电户数范围进行判断,现状：,50,分,/,年,户,期望值：,25,分,/,年,户,增设开关总数,=,总区间数,*50%,制约条件：计划投资额,/,开关单价,=,资金方面允许增设的开关台数,实际增设台数,要分割的区间的选定（区间分割工程）,（,1,）区间选定,从全区间,根据区间负荷,*K1+,区间总长,*K2,的大原则来选定,N,区间,综合考虑,N,区间和其他的条件来最后决定,出要分割的区间数,（,2,）增设开关的工程,小区間化,的实施步骤,年度予算,对停电时间和停电户数范围进行判断 现状：50分/年户,配电设备投资与如何进一步提高可靠性,投,资,费,用,可靠性,投资与效果的界限,100%,用,DAS,进一步提高可靠性,？,配电设备投资与如何进一步提高可靠性 投资费用 可靠性 投资与,在多分割多接结的前,提下增设,FDR,、,DAS,预防事故发生,缩小事故区间,迅速进行负荷转移,提高供电可靠性的,3,个对策,在多分割多接结的前提下增设FDR、DAS 预防事故发生,0,0,15,150(,分,),3,60,90(,分,),5,30,0,25,55,停电,户数,事故区间停电户数,非事故,区间停电户数,配,电,线,事,故,变,电,站,事,故,自动控制后,自动控制后,自动控制前,自动控制前,实施配电自动化前后的效果对比,0 0 15 150(分)3 60 90(分)5 30,提高供电可靠性的,3,个对策总结,预防事故发生,缩小停电范围,分割区間,中长期投资计划,城市基础建设,改进设备,系统构成复杂化,应用,经济性,设备利用率,迅速恢复事故,构筑多分割,多连接网络,提高供电可靠性的3个对策总结 预防事故发生 缩小停电范围 分,IBM AS/400,IBM S/88,IBM 9370,E,t,h,e,r,n,e,t,通信前置机,Desktop System,Desktop System,Desktop System,IBM 3720/25/45,通信前置机,GPS,无线,微波,基站,变电所,CB,CB,CB,CB,柱上,开关,柱上,开关,箱变,FTU,FTU,FTU,CB,集控中心,集中转发器,用户表,用户表,用户表,用户表,主站系统,配电自动化及其管理系统总体结构图,DA/DMS,简介,-,典型结构,IBM AS/400IBM S/88IBM 9370Ethe,配电自动化及管理系统的实施步骤,?,观点提出很早；,?,80-90,年代真正实施,?,计算机技术的飞速发展；,?,通信技术与网络的发展；,?,变电站综合自动化技术首先实施。,?,馈线自动化,?,就地保护式（设备）,?,远方遥控式（测控二次设备，通信系统）,?,配电管理系统全面实施,配电自动化及管理系统的实施步骤?观点提出很早；?80-9,日本九大电力公司,?,北海道,?,东北,?,东京,?,北陆,?,中部,?,关西,?,中国,?,四国,?,九州,?,日本电力公司概要,日本九大电力公司?北海道?东北?东京?北陆?中部,500,600,（亿,Kwh,）,89,97,96,95,94,98,93,年度,700,510,596,643,667,690,699,720,九州电力公司总销售电量变化,500 600（亿Kwh）89 97 96 95 9,?,日本,DAS,开发的历史,77,年,日本最早的配电自动化系统,(,九州电力,),85,年,采用,GIS,、真正意义的大規模配电自动化系统完成,(,获产业技术大奖,),86,年,北陆电力、关西电力引入,87,年,四国电力、东北电力引入,89,年,中部电力引入,90,年,北海道电力引入,94,年,九州电力实现,100%,开关的远动化,96,年,开发功能分散型的,DAS,系统,(UNIX,服务器,),97,年,多服务器型开放型系统,01,年,在九州电力已有,80,个系统投运,?日本DAS开发的历史 77年 日本最早的配电自动化系统(九,配电自动化系统,（日本东京电力为例,）,银座支店,管辖区域状况,電力負荷密度：,148,000kW,km,2,東京電力銀座支店,配電自動化系統,日本国内第一个配电自动化系统工程,配电自动化系统（日本东京电力为例）银座支店 管辖区域状,18,8,7,4,2.1,1.8,1,1,12.3,5.8,4.4,4,4,4,3.3,3.3,0,10,20,1985,1988,1991,1993,1994,1995,1996,1997,九州,日本全国,分,/,年,.,户,(,年,),九州停电时间,九州电力提高供电可靠性的历程,开始建设配电主站,实现开关,100%,遥控,188742.11.81112.35.84.44443.33,DMS,主要功能,?,馈线自动化系统,(FA),?,配电调度,SCADA,系统,?,地理信息系统（,GIS,）,?,配电网络高级分析系统（,DPAS,）,?,配电工作管理系统,（,DMSWork,）,DMS主要功能?馈线自动化系统(FA)?配电调度SCAD,配电,SCADA,系统,?,系统功能,?,系统监控,?,数据采集与转发,?,数据处理,?,报警处理,?,历史库管理,?,实时库管理,?,系统安全管理,TH-DMS,主要功能,配电SCADA系统?系统功能?系统监控?数据采集与转,馈线自动化系统,(FA),的初级阶段,配电自动化设备相互配合实现馈线自动化,(1),当故障发生在,c,段,站内的断路器,CB1,跳闸,LS1,、,LS2,、,LS3,因失压而断开。随后,CB1,一次重合闸,LS1,、,LS2,按预定的延时顺序关合,当合至故障段,c,时,若当时发生的故障为,瞬时故障,因为此时线路已恢复正常,所以所有线路恢复供电。,(2),若故障是永久性故障时,LS2,顺序关合至短路时再次引起站内,CB1,跳闸,这时,LS2,因,感受短路故障、,LS3,因检测到前端异常低电压而记忆故障锁扣。,(3)CB1,送电,使区段,a,、,b,恢复正常。,(4),由于,d,段掉电,环网点上的开关,LS4,在感受到其一端掉电后开始延时,经过一段时间后,LS4,合闸,将,CB2,电源供给,d,段。,(5),线路停电时间最长的区段为,d,段,时间为,45s,系统实现了故障区间的隔离和非故障区,间的供电恢复,优点,:,处理事故当地完成,不依赖于通信和主,机,故障处理速度快,可以大胆提高消除瞬时,故障,缺点,:,存在保护配合问题,对于复杂和多电源,网络,难于取得较好的处理结果,馈线自动化系统(FA)的初级阶段,馈,线,自,动,化,系,统,实,例,上,海,浦,东,电,缆,系,统,环,网,系,统,馈线自动化系统实例 上海浦东电缆系统环网系统,馈线自动化系统,(FA),的高级阶段,计算机控制配电自动化,?,数据采集与监控,?,遥测,?,遥控,?,遥信,?,故障定位、隔离及自动恢复供电：线路故障段的定位与隔离，,无故障段供电的自动恢复,?,减少停电，提高供电的可靠性,?,减少电网运行和检修费用,优点,:,不存在保护配合问题,不对系统造成冲击,可应用于复,杂,网络,可优化网络,缺点,:,对通信和主站软件的过分依赖,故障处理速度较慢,馈线自动化系统(FA)的高级阶段,配电,SCADA,系统,?,系统功能,?,系统监控,?,数据采集与转发,?,数据处理,?,报警处理,?,历史库管理,?,实时库管理,?,系统安全管理,配电SCADA系统?系统功能?系统监控?数据采集与转发,地理信息系统（,GIS,）,?,高压、中压、低压一体化建模,?,基本功能,?,图层控制,?,图形维护,?,设备参数维护,?,图形显示,?,图形无级缩放,?,图形平滑漫游,?,概貌窗口,?,图形信息疏密效果协同矫正功能,DMS,主要功能,地理信息系统（GIS）?高压、中压、低压一体化建模?基,地理信息系统（,GIS,）,?,设备查询、统计,?,点击查询,?,区域查询,?,基于设备树的设备与地理图双向查询,?,模糊查询,?,按线路、变电站统计,?,线路条图,?,图形及设备参数打印,?,对地理图、选定线路图、选定范围施工图打印。,?,对于设备参数等的统计与查询结果打印输出。,DMS,主要功能,地理信息系统（GIS）?设备查询、统计?点击查询?区,地理信息系统（,GIS,）,?,系统高级功能,?,实时信息动态显示、空间查询,?,实时显示和查询变电站的供电范围。,?,实时显示和查询变电站的主变与开关状态与遥测信,息。,?,对馈线、低压台区进行动态拓扑着色。,?,实时获取环网柜或配电变电站的主接线图与遥测信,息。,?,通过负控系统实时监控电力负荷。,?,遥控操作,?,沿线追踪,DMS,主要功能,地理信息系统（GIS）?系统高级功能?实时信息动态显示,清华电力系统调度自动化15配电自动化课件,故障投诉及抢修管理,(TCM),故障投诉及抢修管理,投,诉,电,话,输,入,投,诉,电,话,回,答,抢,修,和,供,电,恢,复,故,障,诊,断,投,诉,电,话,记,录,统,计,报,表,投,诉,电,话,分,析,故障投诉及抢修管理(TCM)故障投诉及抢修管理投诉电话输,清华电力系统调度自动化15配电自动化课件,DMS,主要功能,配电网络建模,?,配电网络编辑,?,编辑过程,?,UNDO/REDO,?,基于设备对象的并发编辑控制,?,编辑日志,?,高、中、低压网络编辑,?,同杆双架,?,GIS,图与系统图的同步更新,?,GIS,图与设备树、设备列表的同步修改,?,设备参数编辑,?,自定义编辑,?,设备参数,输入,?,变电亭内部接线图,DMS主要功能 配电网络建模?配电网络编辑?编辑过程,配电网络高级分析系统（,DPAS,）,?,配电网络拓扑分析,?,追踪操作,?,操作校核,?,状态估计,?,充分使用变电所出口和环网柜的实时量测，,结合负控系统、营业抄表系统数据,?,配电网潮流计算,?,短路电流计算,DMS,主要功能,配电网络高级分析系统（DPAS）?配电网络拓扑分析?追,配电潮