配网自动化技术在配电网中的应用
配网自动化技术在郸城配电网中的应用
目录
第一章绪论
1.1实现配网自动化的意义
1.2 配网自动化的研究现状
1.3郸城配电网运行现状
1.4本文所做的工作
第二章配网自动化的基本原理
2.1实现配网自动化的条件
2.2 配网中心主站层
2.3配网子站层
2.4配网自动化DA功能
2.5现场控制（FTU）设备功能
2.6实现配网自动化基本要求
第三章郸城配网自动化的实现
3.1郸城配电网的基本概况
3.2郸城配网自动化的实现方案
3.3配网自动化的技术方案分析
第四章配网可靠性分析
4.1 配网可靠性分析意义
4.2 配网可靠性分析方法
4.3 郸城配电网可靠性评估结果
4.4 提高配电网可靠性的措施
第五章结论
配网自动化技术在郸城配电网中的应用
（）
摘要：介绍了配网自动化系统的概念及电网中采用配网自动化系统的优越性，阐述了配网自动化系统的体系结构及系统特点，并结合郸城配电网系统，对配网自动化结构进行了分析。最后提出了郸城配网自动化系统实施的具体方案。
关键词：配电网；配网通信系统；配网自动化；可靠性
第1章绪论
1.1实现配网自动化的意义
配网自动化简称DA(Distribution Automation)。该术语起源于90年代的美国。它所包括的内容较多，主要是计算机应用技术、自动控制、电子技术、现代通信技术以及配电自动化开关电器等技术在配电网运行中的综合应用，对配电网进行在线与离线的智能化管理。最终以实现对配电网正常运行时的控制、检测和故障处理自动化（故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电）为主要目标。同时，具备一定的生产管理、设备管理的自动化。它可使配电网处于安全、可靠、经济、优质、高效的运行状态。配网自动化的研究在世界发达国家越来越受到广泛的重视。
配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节，它的覆盖面广，用户很多，而且线路复杂。配电网运行中出现的故障率远远高于高压输电网。配电网一旦出现故障，如何及时检测和识别故障点，隔离故障区段，合理转移负荷，尽快的自动恢复供电，缩短停电时间，使停电对用户造成的损失减少到最低程度，是配网自动化系统的研究的主要问题。
配网自动化可以提高、改善配电系统三大指标，即供电可靠率、电压合格率和线损率。同时自动化系统对网络结构的优化运行，可以保持能量平衡，合理分配负荷。配网自动化系统是整个配电网络
技术水平，管理水平的全方位、全过程的提高，能够产生多方面和可观的经济效益。
配网自动化系统的应用,可使配电线路和变电站故障时查找和隔离故障，恢复供电的时间由原来的几天、几小时,缩短到几十分钟 ,甚至几十秒。通常采用性能优良的配电网系统,可使系统可靠性提高到99. 99%。
在世界发达国家的电力市场,供电方和用电方对电价和电能质量都有合同约定。在我国, 电力市场方面的工作起步较晚。国家电力公司为了规范电力市场的运作，真正体现服务人民的企业宗旨，对电能质量提出了较高的要求，尤其对供电可靠性制定了明文规定：一般城市地区为 99.96%，使每户平均年停电时间不大于 3.5ｈ;重要城市中心区应达 99.99% ,每户平均年停电时间不大于 53ｍｉｎ。对照这一标准，我们还有很大差距。要实现这一目标，关键是要建设合理、完整、高效的配网自动化系统。
根据国外运行经验，一个较完善的配网自动化系统的投资回报年限在4-5年左右，按我国现阶段配网状况及用电管理水平，仅从减少线损,及时计收电费及调峰填谷等项目,只需 2～ 3年即可收回全部设备和工程投资, 经济效益比国外还要明显。其社会效益和经济效益非常可观,所以配网自动化是配电系统发展的必然方向。
1.2配网自动化的研究现状
配网自动化的发展大致经历了三个阶段。第一阶段在上个世纪60年代，主要利用重合断路器及自动配电开关消除线路的瞬时性故障及隔离永久性故障。上个世纪70年代，增加了远方测控装置，实现了系统的遥控、遥测。第三阶段开始于计算机控制及通讯技术迅猛发展的80年代，配网自动化实现了以现代信息技术为基础的集中远控，发展成包括信息管理、调度等在内的多功能、开放型综合自动化系统。随着新设备、新技术及应用软件的不断发展，近年来配网自动化系统已有从集中远控向分布式控制发展的趋势。
分布式现场控制设备（FTU）具有功能强大的智能控制软件，它一方面能与主站（子站）的SCADA系统通信，另一方面对现场事
件独立作出判断并快速反应。主站（子站）系统的自动化软件能根据配电网络的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，下达命令给相关的FTU跳闸隔离故障。此后，主站（子站）通过计算，考虑线损、过负荷等情况确定最佳恢复方案，命令有关FTU恢复非故障区的供电，又称之为DMS方式，有效地提高了系统的反应速度，增加了运行的可靠性。
由于不同应用区域的配网结构不同，配网自动化模式肯定会有所不同，所以，配网自动化的实现不应局限于某一特定的功能。本文针对郸城配电网架的实际情况，提出了较为可行的解决方案。
1.3 郸城电网运行现状
郸城地处河南周口地区，经过近2年来的配网改造建设，已逐步将辐射型供电结构，过渡到环网供电开环运行方式（手拉手环网），同时采用新型的具有远方操作功能和长寿命免维护的一次开关设备。这些技术改造措施为实现配网自动化打下了基础。城区的线路总长度达米，用户配电变压器达台，总容量已达Kva，覆盖面广。配电网主结线图如图 1.1所示：
表 1.1部分柱上开关的装机容量
为了保证系统供电能达到最优化的方式如下：①正常供电时，尽可能使各条线路负荷均衡；②发生故障时，使停电区域最小，并尽可能使故障线路的非故障负荷均匀地由其他两条线路分担；③一处负荷单元发生故障时，其它正常负荷单元不停电。
鉴于系统中10个配网柱上开关的装机容量分布极不均匀，因此，必须先确定应保证的设计优先准则：第一优先准则：为了方
便扩展和调整，8个环网单元形成闭环联络；第二优先准则：保证每条馈线有两个后备电源，分担负荷；第三优先准则：尽量保证线路故障时，网络重构后各段正常馈线负荷不超限。
现行配电网存在问题：
（1）虽然采用了柱上断路器，但没有自动化配置，在故障发生时，由于无法自动消除故障，人为的判断及隔离故障点，需要很长时间，必须人工寻找故障点并解除故障后才能恢复供电。
（2）无法及时恢复供电，造成全线停电，扩大了停电范围。
（3）对用户的用电情况及过载状态无法进行在线检测。
统计的用户年度停电累计时间如表 1.2所示。
表 1.2部分柱上开关的年度停电累计时间
第2章.配网自动化基本原理
2.1 配网自动化的构成
配网自动化实现了以现代信息技术为基础的集中远控，发展成包括信息管理、调度等在内的多功能、开放型综合自动化系统。随着新设备、新技术及应用软件的不断发展，近年来配网自动化系统已从集中远控向分布式控制发展。
配网自动化系统一般分为三层：
（1）配网自动化中心主站层
配网自动化中心主站层从各配网自动化子站层获取配电网的实时信息，从整体上对配电网进行监视和控制，分析配电网的运行状态，协调配电子站层之间的关系，对整个配电网络进行有效的管理，使整个配电系统处于优化的运行状态。它是整个配电网监控和
管理系统的核心。同时与SCADA、MIS等其他网络系统交换信息。
该层的计算机系统由多台工作站及服务器组成，并和配网自动化配电子站层的计算机形成一个广域网（局域网）。不同的工作站执行系统不同的任务，共同实现系统的功能。
该层还包括一些网络设备和通讯设备。
（2）配网自动化子站层
配网自动化子站层系统一般放在变电站或开闭所内，实现辖区内配电网络的配电SCADA和故障处理功能。本期工程在郸掖城变和城东变内分别配置壹套子站，实现对电力环路配电线路的监控，并留有今后扩展的余地。
该层由计算机系统和通讯设备组成。子站计算机系统既跟配电监控和管理中心层的计算机形成一个局域网，又和配网自动化终端设备层的各种终端通信，完成信息上传下达及对当地配网实时监控的功能。
（3）配网自动化终端设备层
配网自动化终端设备层包括各种类型的配电终端，柱上FTU，电缆环网柜FTU，开闭所DTU，配变终端TTU，抄表终端等。配网自动化终端是一种数据采集与控制的终端设备。本期工程主要是在
图 2.1
试点线路上的分段开关、联络开关、分支开关上配置柱上FTU。
在系统的三个层面之间通过光纤建立通讯联系，进行信息交换，实现对整个配电网的实时监控。
系统总体结构如图 2.1所示：
2.2配网自动化中心主站层
配网自动化主站层是整个配网自动化系统的调度中心。亦是配电系统的信息中心。主要功能如下：
●配网SCADA监控功能
主站层实时采集子站实时信息及其它系统的实时信息，建立实时数据库和历史数据库,实现全配网系统SCADA监控功能。
●馈线故障自动诊断与处理功能(DA)
配电网中故障停电时有发生，配电自动化的一个重要任务就是尽快进行故障隔离和恢复供电。配网自动化配电主站层通过分析各子站上报来的DA子系统及FTU的相关信息，判断故障发生的区段，并实现全区的潮流计算分析和负荷快速转移,网络优化以最佳的运行方式恢复系统的供电。
●与调度SCADA系统联网功能
配电网系统和调度网系统是同一电网不同电压等级的管理系统，两个网络需要大量的信息交换。系统设计时就充分地考虑到了这一点，从系统结构和网络设计上充分保留了和调度SCADA系统的接口。
城区配电网和调度网之间采用网络连接方式，实现了两网的数据通讯，又具备物理隔离的特点。
此外，系统可通过网桥机实现和MIS系统的接口。MIS系统可以读取存储在系统数据库中的信息，也可以访问MIS系统的信息。两个系统可以相互传递参数等。
●实现远程抄表功能,并向营业部门转发远程抄表数据，供营业部
门电量计费用。
可通过子站远程定时和随时抄收某一特定电表或一个台区的
电表。能查询和打印各用户小时、日、月用电量。能统计、查询、显示用户每天用电一览表。能与营业系统接口。统计、计算各类用户的负荷率、用电同时率等。根据同一时段抄录某一台片的用户总用电量，与变台考核电度表电量对比计算，可以算出线损和分析窃电情况。
●高级应用软件
配网系统（DMS）高级应用软件主要有两类，一类为确定并分析配电网当前或将来的运行状态，另一类为提高配电网当前或将来的可靠、安全、高效运行提供建议与决策。前者主要有网络拓扑与动态着色、配电网状态估计、配电网潮流分析、配电网短路分析、配电网故障定位、投诉热线电话管理等，后者主要有配电网电压和无功控制、配电网恢复、配电网负荷平衡、配电网变压器负荷管理等。
目前，小型的配网系统主要软件模块如下：①配电网拓扑与动态着色软件；②电网潮流软件；③电压/无功控制软件；④地理信息系统(GIS)。
2.3配网子站层
区域工作站也称配电监控子站，可以根据配网的情况确定是否设立。如果网架中监控设备点多、面广，那么如果将所有的站端监控设备直接连到配电主站上，势必造成整个配电自动化系统的庞大和浪费。因此需增加一级中间层，称为配电区域工作站(子站)，住管理附近的开闭所、柱上断路器、配电变压器等站端设备，完成数据集中器的功能。如果网架中监控设备较少，可以取消中间配电监控子站。
配网自动化配电子站层主要完成数据的采集和信息的上传下达，其所采集的数据有两类：a．线路上FTU的数据与信息；b．站内抄表数据（含变台参数及电量）及站内信息。
主要功能：
●变电站辖区内配网子站SCADA监控功能
采集配电终端FTU的实时数据，并进行处理，实现四遥功能。包括：1）数据采集与处理；2）事件报警处理；3）分布式全图形人机界面；4）监视控制；5）交互式操作。
●向配网自动化配电主站层转发实时数据
配电网的所有实时信息由配网自动化配电子站层传给配网自动化配电主站层，供后者进行分析和管理。
●向配网自动化配电主站层上报故障信息
将故障信息及故障分析结果上报给配网自动化配电主站层。
●与站内其它自动化装置通信
2.4配网自动化DA功能
配网DA功能是建立在环网供电开环运行，开关必须有远方操作功能的基础之上。DA可实现的主要功能有：
●配网馈线运行状态监测。
●馈线故障检测。
●故障自动定位。
●故障区段自动隔离。
●负荷重新分配（网络重构）。
●非故障段电源自动恢复。
●馈线过负荷时，系统远方切换操作。
●正常计划，远方操作。
●无功补偿电容的切换操作控制。
●统计与记录开关动作次数，供电可靠性统计，事故记录报告，
负荷记录等。
配电自动化有三个基本的功能要求，对配电网进行安全监视、控制和保护。主要是针对馈线自动化部分，国际上实现馈线自动化的方案主要有二类：一类是重合器、分段器组合的配网自动化方案，另一类是智能型FTU配网自动化方案。
1）重合器、分段器组合的配网自动化
包括以下几种类型：
1.电流方式的自动化
电流方式主要是从中性点接地系统中发展而来，有重合器、
分段器及利用电流方式的环网单元。中性点在非接地方式处理接
地事故时，必须利用零序电压和零序电流继电器。
重合器是本身具有控制及保护功能的高压开关设备，内装有
电流互感器，过流继电器，过流接地继电器，重合继电器。重合
器的开断时间与开断电流具有反时限的安秒特性曲线，一般有瞬
时和延时两种。重合器按延时曲线操作时分闸时间较长，以便与
线路上的其它保护设备相配合。
分段器具有能记忆故障电流通过次数的功能，若达到设定次数，在无电压状态下分闸，能分离故障线路区间。重合器能分4次闸，分段器设定最多计数次数为3次。理论上讲与重合器协调的设备台数最多是3台。实际上让重合器切除瞬间故障，分段器计数次数必需设定为2次以上，才能与重合器配合。通过重合器的多次跳合闸以及分段器的配合将停电区间限制在30%或50%的范围内。
优点：
a 切除故障快，并很快恢复线路非故障区的供电；
b 不要通讯配合。
缺点:
a 因为欧美均采用大电流接地，所以这种方式在国内使用时，
需要考虑小电流接地时，重合器不仅仅要检查电流，而且还
要检查零序电压、零序电流等。
b在配电线路不长，断路点的故障电流相差不大时，重合器与重合器之间的串联配合比较困难。
c 利用重合器构成环网线路时，因串联台数增加，不容易配合，
需要变更安秒特性等，故不适合采用。
d 在放射性线路中，只能采用1~2台。
e 没有通讯时，不能准确区分故障点。
2．电压方式的自动化
日本广泛采用的电压-时间方式，主要针对中性点非接地而言，只依靠电压、时间等因素就可以区分故障点。设备包括：重合器（或断路器）、分段器、故障指示器等。
电压-时间方式的原理是当故障发生时，变电所的断路器能切除故障。这时全线路的负荷开关都分闸，随着断路器的再投入，电压恢复。它们将按顺序合闸，找出故障点。这种方法是由合闸时间和合闸闭锁功能构成的。断路器投入后，经过相邻的继电器来恢复电压，并开始闭锁，合闸时间设定的比断路器最大故障排除时间还要长。中途分闸时，通过零电压，判断前段的故障，并闭锁。合闸完闭后，自动负荷开关再合闸，并开始闭锁时间。
优点：
a 配合的分段器不受个数的限制；
b 放射性线路和环网线路都可以采用；
c 通过一种定时装置可以确定故障的位置；
d不需要通讯，可以实现隔离故障和非故障区的供电恢复；
缺点：
a 故障隔离和非故障区的供电恢复，时间比较长；
b 不能区分瞬时故障和永久性故障，即使是瞬时性故障也会经
历较长的时间才能恢复供电；
c 由于该方式中，没有采用后备电池的方法，合闸状态是由保
持线圈进行保持的，停电就无条件分闸，使得将来变更先进
的配网方案成为不可能。
3．环网电流电压配合方式的自动化
该方式的基本原理和电压方式相同。区别在于通过判定故障电流，比以往单独的电压处理故障方式更加准确、可靠，同时也缩短了处理故障时间。
二）计算机加智能型FTU负荷开关的配网模式
这种方式采用现代先进的计算机通信技术，智能型负荷开关将各种信息上传到后台计算机，由后台计算机进行综合判断，然后通过通讯命令智能型负荷开关分合闸，实现故障的隔离和非故障区域的恢复供电。
优点：
a 能够很快隔离故障，实现非故障区的供电恢复，可以控制在
5－10秒左右；
b 智能型负荷开关的配合台数不受限制，线路可以较长；
c 正常运行情况下，可以监视配电网，实现负荷转移，远程抄
表等功能；
d 通过更新智能型负荷开关的程序，可修改配电方式，实现将
来的技术更新；
e 结构简单，使用灵活，可以通过修改后台软件，实现更好的
配电方案。
缺点：
a 系统可靠性过多的依赖通讯，一旦通讯网络出现故障，或者
后台计算机出现故障，配电系统就会瘫痪；
b通讯网络建设初期投资比较大。
由于上述三种模式各有其优缺点，所以目前在国内电力配网自动化系统中，这三种模式都有相应的地区采用。但大部分设备厂家在研发和生产上趋向于使用计算机加智能型的负荷开关的处理方案。
在总结了电压型和智能型配网模式优、缺点的基础上开发和生产出的JSY2000系列产品是目前较为先进的配电网方案：它采用了独特的计算机加智能开关与电压、电流方式相结合的方案。该方案除了在通讯方面采用可靠性比较高的光纤自愈环结构以加强通讯系统的可靠性外，在软件设计中也考虑到一旦通讯中断时的应急处理方案。
优点：
a 在主计算机和通讯正常的情况下，可以实现上述计算机智能
化的全部优点，可以实现99.99%的时间内，快速隔离故障
等功能。
b 在主计算机出现故障，或者通讯网络中断的情况下，整个系
统会自动转为电压-时间方式，在没有通讯的情况下，同样
也可以实现配网的功能。
c 该方案方便采用积木式的实现，在初期缺少投资的情况下，
可以先采用电压-时间方式的配电方案，不进行光纤通讯的
敷设。待以后扩建的时候，可以增加光纤通讯，实现更为完
善的配电功能。
我认为，对农村的配电网辐射形网络宜采用重合闸分段器组成的馈线自动化，因为农网线路一般较长、分支线路较多，故障机率较高，采用这种方案造价相对较小，对主站的依赖性不强，实现了故障范围不扩大，对电网冲击少等优点。在县城网配电网络中，由于网络结构复杂，单条配网线路相对距离较短，供电可靠性要求高，并且要求实现远方遥控到闸、操作频繁，要求实现实时监视线路的负荷。因此，宜采用FTU的馈线自动化系统。
2.5现场控制（简称FTU）设备功能
FTU配网监控终端具有遥测、遥信、遥控功能。主要测量配电线路和配变的电流、电压、有功、无功、功率因数、零序电流、零序电压和负序电流、负序电压等基本量值和开关、刀闸的运行状态，进行相应处理后，按选定规约上报，并接受遥控命令完成相应控制操作。是综合电力电子装置，具有功能强大的智能控制软件，它们一方面能与SCADA系统通信，另一方面能对现场事件独立作出判断并快速反应。主站系统的自动化软件能根据配电网络的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，下达命令给相关的FTU跳闸隔离故障。此后，主站通过计算，考虑线损、过负荷等情况确定最佳恢复方案，命令有关FTU恢复非故障区的供电，又称之为DMS方式，有效地提高了系统的反应速度，增加了运行的可靠性。
配网自动化的最终目的是实现故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电，同时，具备一定的生产管理、设备管理的自动化。目前，国内的县级配电网络已改造完成，运行方式多是环网结
构开环运行。所以，配网自动化的基本原理就是基于将该环网结构开环运行的配网线路通过分段开关（柱上自动开关）分割成各个供电区域。当某区域发生故障，及时检测到故障发生（故障检测），判断故障的发生区域（故障定位），及时将分割该区域的开关跳开，实现故障区的隔离。随后，将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电。从而避免了因线路出现故障而导致整条供电线路连续失电，因为停电区域仅在故障发生的局部，大大减少了停电范围，最终提高了供电的可靠性。
实际中如图 2.2所示，常见的双电源手拉手环网上，双电源（变电所Q1、Q2）供电。变电所出口（站内）安装自动重合的开关CH1 、CH2 ，采用分段开关FDb8—FDb7将线路分成9段，FDbJ为常分位置（开环点）。各开关配置了FTU，与变电所的控制中心管理机TX 采用通讯光缆相连组成现场总线的网络结构。
（1）配置了FTU的重合开关（CH）的功能
a. 自动重合闸（重合1-4次，时间、次数可调）。操作循环为：“分
t1 合分t2 合分t3 合分…”，t1=0.5-1S可调, t
2及t
3
、
t
4
=10-100S可调。
b．合闸涌流抑制：变电站出口处FTU合闸时会遇到较大的涌流（以及涌流导致的开关误分闸）。FTU有合闸涌流抑制功能，不会误发分闸指令。
c. 过流保护：定时限和多条反时限过流保护特性I—T曲线供用户选用（调节系数K=1-10），可实现全段线路间FTU的过流保护I
—T自动配合（如右图 2.4所示）。过流定值可在5~20%I
1n（I
1
n为
CT的额定一次电流）范围内连续可调。
图 2.4中的T1为智能装置内的反时限过流保护特性，而R为所配合的熔丝的保护特性，T2、T3为装置设计的与R所配合的模拟熔丝的保护特性。在故障电流Id时的动作时间可以选择有配合
的特性设置，按照靠近电源点断开时间小于终端的原则，合理设计配网故障的动作值。使得装置的自动配合趋于技术上的合理。该功能运用于没有通信的自动重合器的配合。
d. 速断保护：故障合闸时,速断保护跳闸并闭锁在分闸位置。速断电流值可在（10-20）I1n范围内连续可调。
e. 单相接地保护：12KV中性点不接地系统发生单相接地故障时，故障相的零序电流等于电网中各条线路所有非故障相零序电流之和。其值较大；而非故障相的三倍零序电流仅仅是该线路非故障相对地电容电流的向量和，其值很小。利用这一特点，其智能保护控制将使接地故障相的FTU发出告警。在允许的2小时之内,维护人员处理好接地故障后恢复电网运行。FTU具有高灵敏的零序电流测量功能。
f. 四遥功能：遥控、遥信（自动检测FTU的运行状态、过流状态等信息向控制中心上报）、遥调（主控室通过通信控制可对线路上的各FTU的运行参数的各种整定值进行远方调节、校验），遥测（控制中心可随时观察到各FTU的运行状态：线路电压、电流及开关操作次数等）。
g. 开关档案：累计开关断开操作次数、故障电流及其故障开断次数累计值，还可提取各开关FTU的事故档案：故障时间、地点、电流及重合次数。
h. 记忆：各种设定值和档案保留，失电记忆不丢失。智能单元各种定值一经设定将记忆。
i. 直观显示：可配移动监测模块，液晶屏幕显示线路工作电流、电压、开关动作次数及分合状态，便于现场维护。
j. 电源在线状况监测及告警：可PT充电的免维护电池状态正常，保证DC/AC逆变电源提供的操作电源及通信电源的正常连续运行。k. 控制箱内温湿度在线监测及告警。
（2）配置了FTU的分段器FDb的主要功能：
FDb分段器由柱上真空隔离负荷开关和智能保护控制装置FTU 组成。其功能与CH不完全一样：
a．过流保护，同CH项c。
b．单侧失压延时t
F 后分闸，t
F
=1-2S可调，t
F
应大于t1。
c．单侧受电后瞬时合闸。
d．合闸在短路故障后，按I-T整定特性分闸并闭锁在分闸位置。e．单相接地保护同CH项e。
f．四遥功能同CH项f。
其他功能同CH项g、h、i、j、k功能。可设置的指令分闸后自动闭锁在分闸位置，直到再次接受到合闸指令。
（3）工作原理
环网上的瞬时故障依赖CH1(或CH2)一次重合闸处理，不影响供电。由于环网供电的两端电源（变电所）与上级变电站间有严格的保护时限配合关系，而且留给CH1(或CH2)的故障跳闸时间很短（不足1秒）。因此，在这种配网中各FTU间不宜采用反时限配合的过流保护。分布式的控制应用于环网，将使各FTU的操作变得复杂，处理故障时间冗长；而采用集中式控制却能带来操作简单、快速的效果，满足了供电的需要。
例如：图2.2中K点永久故障时：
CH1重合一次不成功再分。
CH1、FD b1、FDb2、FDb3、FDb8将故障信息（短路电流i K、零序电流i0、故障电压U K及故障时间t k及电流方向等）发送到子站控制中心。
TX将各条信息进行分析判断：由U K3〈U K2〈U K1（U K3～U K1分别为线路L3～L1上的故障残压）以及FD b8发送的i0信息，判断出故障点在L3上。并且由控制子站自动向K故障点周围的FTU发出分闸指令。
在CH1分闸线路无电流期内，FDb2、FDb3及FDb8分闸，并闭锁在分闸位置，将故障段L3隔离。
控制子站接到以上三个FTU分闸完成的信息后，再指令CH1第二次重合和开环点FDb7合闸（电网重构）。恢复L1、L2及L4供电。并发出故障段告警信号,通知维修人员。令FDb2、FDb3及FDb8 合闸并断开FDb7，整个环网恢复正常供电。
图 2.2 架空线环网的的应用
图 2.3 环网K点永久性故障时各FTU的操作时序
（4）通信系统故障的转换：实现自动化的关键在于FTU间的通信，所以，要尽量降低通信故障对自动化的影响。由于FTU的智能功能，在通信故障后，装置内设置了通信状态检测程序，可以自动的检测并转换为自动配合的反时限过流的方式运行。
（5）由于不同应用区域的配网结构不同，配网自动化模式肯定会有所不同，所以，配网自动化的实现不应局限于某一特定的功能。本文针对郸城配电网的实际情况，提出了较为可行的解决方案。
2.6 实现配网自动化基本要求
1）网架逐步改造成环网供电开环运行的供电模式：
供电线路要连接成环网，至少应具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。采用环网供电开环运行的供电模式，保证环网内的重要用户达到N-1供电可靠性准则。
2）线路要分段。
这样，才能避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则可根据具体情况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。
‘考根据部颁文件1999[95号]《10千伏配网自动化发展规划要点》，
虑投资效益，一般线路长度在3公里以内的宜分3段，线路更长时，分段不超过5段’。
3）对一次设备开关的自动化要求
馈线中的环路开关、分段（负荷）开关的操作机构和操作电源应满足自动化的要求，主要条件如下：
①开关应具有电动/手动操作功能；
②开关操作机构应是电动储能操作机构；
③作为充电电源的PT，容量≥50VA；
④PT、CT与开关尽可能一体化设计；
⑤开关应是免维护长寿命。
分段开关只需使用负荷开关，无需断路器。这将节省部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关作用是故障区域的隔离，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内10kV出口断路器跳闸，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障。但由于真空断路器与负荷开关的价格相差不大，目前，多采用真空断路器。
4）建立配网通信系统
建立可靠的配网通信系统是配网自动化系统中一个极其重要的环节，配电系统的实时数据采集与控制，配电网的优化控制，配电网运行方式的改变等等均需要通过配网通信系统来实现。配网系
统测点多而分散，覆盖面广，这就决定了配网通信应采用一点对多点的通信方式。配电网覆盖整个城市，根据市中心、城区、郊区等不同特点，选用不同方式的通信的组合。
电缆通信（有线通信）：导引电缆具有一定耐压水平，可以与电力电缆同沟铺设，但价格较贵。只适宜配变近距离的通信。
配电载波（DLC）：DLC载波频率为几KC-100KC，变电站端配电载波注入功率比较大，一般需要100瓦以上，才能实现一点对多点的通信。DLC通信采用10KV电力线数字载波，通道是电力系统10KV 传输导线，使用十分方便，通信较可靠。用于配电网SCADA监控，或配网远方读表及负荷管理系统。但与线路的运行状况有关，配置的设备多。多用于配电网的SCADA监控，或配网远方读表及负荷管理系统。
光纤通信：光纤通信是一种高速、可靠、不受干扰，先进的现代通信方式，随着光端设备的大幅降价，已得到大量使用，越来越多地被人们所认识。目前，在配网中已得到广泛的使用。
配网控制中心与用户FTU之间的通信是配网自动化的主要通信系统，其可靠性、经济性至关重要，因此选择单模光纤，通信网路结构采用主/从式自愈环形通信网。正常情况下，只有一个环路在使用。当发生故障时（装置故障或光缆故障），光端机能自动测量故障点，信息在到达故障点之前又返回，使用第二个环路完成通信。用这种方法，对其余的正常装置或正常光缆仍能保持通信畅通和链路完好。其结构及主要工作形态如图 2.5所示。
正常运行时数据信道FT U故障时的数据信道光缆故障时的数据环路
图 2.5自愈式环形光缆通信网的结构及其主要形态
在通信系统中预留了远方抄表系统的通道，它是负荷管理的一个重要组成部分，自动抄表系统由控制中心的计算机系统与配电变压器数据采集装置TTU通信。
第三章. 郸城配自动化的实现
3.1郸城配电网概况
郸城县地处周口地区，为主要的农业人口密集区，电力负荷近两年来增长迅速，城区的配电网已进行了部分改造。为了进一步提高配电系统供电可靠性，提高配网管理现代化水平，满足广大电力用户日益增长的电力需求。我们根据电网实际情况，提供了郸城配网自动化规划目标及技术实施方案。
配网网架及一次设备已进行了改造，已具备的条件为：
电源容量及分布点基本合理，城区有电源点三个：郸城110KV变电站，城郊110KV变电站，新区35KV变电站为电源点。
配网自动化系统的组成和作用
配网自动化系统的组成和作用 中文摘要：配网自动化是一个庞大复杂的综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从而保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配网自动化是一个统一的整体。配网自动化系统采用分层分布式结构，配电主站层、配电子站层、配电终端层。其系统内部分为硬件系统和软件系统。其系统的作用大致分为九个方面：配网SCADA；对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能；无功/电压控制，配网潮流分析计算；网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构)；负荷控制与管理；远方抄表、电量电价分析、自动计费和管理的研究；GIS/AM/FM的联网、应用与开发；DMS与EMS的联网及数据共享；DMS与MIS的联网及数据共享。 日本语摘要：配網は大きな复雑なのは自动化システムプロジェクトの高い総合的な电力企业の中で、すべて配电システムに関するデータ流制御機能を備えている。ユーザーさんの供給を保証し、品质、サービス向上を减らす運行料金の観点からは、さらに網の自动化の全体の画一的。配网自动化システムを采用し配电主站构造になって、ファクトライズド?パワー?アーキテクチャ支援が立って、配电层、配電子機器だったという。そのシステム内部はハードウエアシステムやソフトウエアシステム。そのシステムの作用は大きく分けて九方面です。 前言 配电自动化系统，亦称配电管理系统(DMS)或配电自动化/需求方管理系统(DA/DSM)，是包括110/10kV变电所的10kV馈线，开闭所、二次配电站和用户
在内的配电系统的整体数字自动化与能源管理系统，通过这一系统来完成对配电同一用户(尤其是城市电网—用户)的集中监视、优化运行控制与管理，达到高可靠性、高质量的供电，降低供电成本和为广大用户提供优质服务的目的。 配网自动化系统是利用了现代电子技术、计算机和网络技术及现代通信技术，将配电网数据和用户数据、电力网结构和地理图形进行信息综合，构成完整的自动化系统，实现配网及其设备正常运行和事故状态下的智能化监测、保护和控制。 正文 1、配网自动化系统的结构 配网自动化系统采用分层分布式结构，一般情况分为三层：配电主站层、配
配电网自动化知识点总结
第一章概述 1.名词解释 1）配电系统：配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。 2）配电系统自动化：（DSA）“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。” 3）SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4）SA(变电站自动化)：包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 5）FA（馈线自动化）:包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下，远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障时，能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。 6）DMS（配电管理系统）:就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制，并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理，提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件（DPAS），如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。 7）LM（配电网的负荷管理功能）：负荷管理提供控制用户负荷，以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。 8）DPAS（配电网分析软件）:配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具，主要包括：潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。 9）AM/FM/GIS（配电图资系统）:是自动绘图AM（Automatic Mapping）、设备管理FM（Facilities Management）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的总称，也是配电系统自动化的基础。 10）DSM（需方用电管理）:实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理，以达到提高供电可靠性，减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。 11）FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置 12）TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit，配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。 13）RTU：Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。 2.问答题 (3)我国配电网有哪些主要特点？ 1>城市配电网的主要特点 1》深入城市中心地区和居民密集点，负载相对集中，发展速度快，因此在规划时应留有发展余地。 2》用户对供电质量要求高。 3》配电网的设计标准较高，在安全与经济合理平衡下，要求供电有较高的可靠性。 4》配电网的接线较复杂，要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。 5》随着配电网自动化的水平提高，对供电管理水平的要求越来越高。 6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。 2>农村配电网的主要特点 1》供电线路长，分布面积广，负载小而分散；用电季节性强，设备利用率低。 2》发展速度快，存在建设无规划，布局不合理，施工无设计，设备质量差等先天不足。 3》农电队伍不稳定，专业水平不理想。
《配电网和配电自动化系统》作业题
作业： 1. 配电网分为哪几个部分，每一部分各有什么特点。 2. 配电网和输电网的分界点在什么地方，对配电网的稳态分析，上级电网可以简化等值为什电路。 3. 什么是短路容量，用户侧短路容量大小对用户配电网的有何影响。 4. 一般配电网环网设计、辐射运行，解释其道理。 5. 中压配电馈线的电气接线有哪几种？各有什么特点。 6. 描述GIS系统在配电管理系统中的作用。 7. 描述典型的调度主站有哪些主要设备，计算机网络结构的形式，及各台计算机的作用。 8. 配电网的定义是什么，配电网中包括那些设施、设备。 9. 什么是配电馈线的手拉手接线，什么是三分段三联络接线？ 10.简述什么是环网柜，环网柜的用途是什么？ 11. 简述什么是开闭所。开闭所常用的主接线有哪几种，各有什么特点。 11. 典型三层配电自动化系统是哪三层，各层的作用是什么? 12. 解释遥测、遥信、遥控、遥调的概念。 13. 什么是SCADA系统，SCADA系统的一般结构分为哪几个层次，其基本功能是什么？ 14. 配电管理系统分为哪些部分，各部分的作用是什么。 15. FTU、TTU、DTU各是什么装置，有什么功能？ 16. IED有什么特征？试列出几个电力系统用的IED装置的名称。 17.实施配电自动化的难点是什么？ 18. 为什么说配电自动化技术是一门发展中的技术。 19.我国调度系统分为哪五级？给出其调度范围？ 20. 典型的调度主站采用什么网络形式，有那些主要设备，用途是什么？ 21. 调度主站软件由哪几部分构成？ 22.解释E1 2M的由来。 第二章 1.当前分布式调度主站分为哪两类，有哪些设备，设备作用是什么？
配电网自动化试题及答案
配电网自动化试题及答 案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
一、填空题（每空1分，共33分） 1.配电网按照电压等级分为：_______配电网，_______配电网，_______配电网。 2. 我国中压架空馈线的常见结构是___________、___________、______________。 3. 配电网的设计原则_____ __设计，__ ______运行。 4. 架空馈线终端单元FTU安装在户外，能经受恶劣环境，因此设计时，需要考虑 ________、_______、________等因素的影响，从而导致设备的制造难度加大， ______和造价的矛盾非常突出。 5. 馈线自动化系统中，和配电变压器配合的二次设备为________，一般具有 ______、_________、_________等功能。 6. 智能测控装置（IED）交流采样通道中，多路开关的作用是____________,采样保持器的作用是因A/D转换需要时间，将_________保持一段时间。采样保持器工作时，每一次采样保持分为跟踪和保持两个阶段。 7. 配电自动化系统在调度主站进行遥控操作时，操作和监护人员具备遥控权限 后，才能进行遥控操作，遥控过程分为，发送________和__________,在没有发送动令之前可以发送遥控_________命令。 8.常见的基带信号的编码波形有单极性________码、单极性________码、双极性 _________码、双极性________码、差_______码等。 9. 反馈重传差错控制，收端收到信息后，收端收到信息后，进行_________、并 将_______结果反送到发方，发方收到收方_______接收的报文后，这一次信息发送结束，否则，重新发送报文，直到接收到收方_________的报文。 10. RS232C为______异步通信接口，同步方式为________同步法，适用于_______ 通信。 二、多项选择题(每小题2分，共12分) 1.配电调度主站系统的典型的局域网络结构为__________。
配电网自动化存在的问题及解决措施 樊涛
配电网自动化存在的问题及解决措施樊涛 发表时间：2019-03-12T11:22:04.093Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：樊涛[导读] 摘要：配电网自动化是对配电网上的所有设备进行实时远方监控以及协调的集成系统。 （国网江苏省电力有限公司灌南县供电分公司江苏连云港灌南 223500）摘要：配电网自动化是对配电网上的所有设备进行实时远方监控以及协调的集成系统。电力系统配电网自动化技术是指多种现代高科技在配电网自动化方面的应用,主要包括现代电子计算机技术、通信技术等等。近年来,我国电力系统自动化在多个方面都有迅速的发展,比如高压网路、发电厂等等。然而在配电网上是相当落后的。在我国城市化进程的不断加快的背景下,配电网供电质量的矛盾日益突出,所以想要 提高配电网供电质量,必须要进一步推进电力系统配电网自动化建设。 关键词：配电网；自动化；问题；解决措施 1概述配电网运行系统 1.1 配电网自动化主站系统 配电网自动化主站系统在配电网自动化系统是最顶层, 分别是配电网应用软件子系统DAS、配电SCADA主站系统以及配电故障诊断恢复等等。[1]想要更好的保证配电网自动化系统在投入运营之后, 能够满足相关的技术要求, 应该对配电网应用软件子系统DAS和配电网故障诊断恢复做联调测试。配电主站系统中的AM/GIS是获得、保存和分析电力设备的属性资料, 从而建立的信息化数据库管理系统。 1.2 配电网自动化终端系统 配电网自动化终端系统是应用于中低压电网的每种远方监测、控制单元的总称, 其关键功能是对开闭所、以及环网柜等进行有力的监控,从而实现FTU、TTU等各项功能、对故障的控制功能, 为配电网自动化主站系统提供更好的配合基础, 也为子站实现配网运行中的工况检测以及配电网故障中的非故障区域的修复, 创造一些技术条件。 2电力系统配电网中自动化技术应用的主要功能在电力系统中应用自动化技术具有重要作用, 能够有效促进配电网自动化的发展, 确保配电网能够朝着自动智能化的方向发展。通过自动化技术还能有效改善配电网的基本结构, 提高电网的基本供电能力。将自动化技术融入到电力系统配电网中, 能够对配电网进行全面监控,监控环节具有持续性与远程性, 能收集电网供配电环节中电流变化的数据, 还能促进数据信息之间的有效共享, 提高配电网基本监控成果。技术人员能够根据实际工作要求, 对配电网的基本运行情况进行查看, 找寻主要的安全问题, 便于配电网稳定运行。 在配电网的运行过程中, 要发挥出馈线自动化功能, 确保电力系统运行的安全性能够有效提升。在自动化系统运行中如果出现较多问题,通过检测系统能够发现问题, 然后根据问题提出应对措施。技术人员通过检测系统掌握问题的根源, 从而提高系统的安全性与稳定性, 降低各类故障威胁。在电力系统中应用自动化技术具有重要作用, 能够将电网运行中的各项数据进行收集, 提高数据应用的真实性, 便于配电网的自动化管理。比如可以根据实际运行要求, 设定停电自动化管理系统, 对获取的数据进行分类, 对故障的产生位置进行精确化定位, 确定停电基本范围, 确保各项维修操作稳定开展, 提高检修效率, 在最短时间内恢复供电。 3配电网自动化的现状分析 3.1配电网自动化建设认识不够 目前,我国电力企业对配电网自动化认识程度不够,导致很多企业投资人员没有正确认识自动化建设的重要性。配电网自动化建设在电力行业并没有获得统一协调认知,人们对于配电网建设的主要追求目标依然是投资回报。很多人认为,配电网自动化建设的回报率不高,且对建设技术、建设方法等要求很高,最终会降低企业经济利润。这种认识与想法非常片面,没有正确对待计算自动化技术和配电网经济效益回报之间的长久正比例关系。此外,我国政府相关部门并没有形成统一的配电网自动化建设体系与规章制度,经济市场中也没有规章制度可依,不利于配电网自动化建设的发展。 3.2配电网自动化功能设计不全面 很多城市进行配电网自动化建设,不仅是为了解决城市部分地区的用电需求,更重要的是合理调整与把控地区的电压。所以,城市大部分配电网建设中依然采取传统的配电建设模式,只有少数地区采用自动化建设模式。调查资料显示,很多城市电网系统的设计功能只有在大面积或者大范围停电时才会发挥其调控作用,部分停电或部分故障时无法充分发挥其调控与管理作用。虽然我国很多配电网自动化建设中都采取了各种各样的电力系统和建设方法,但是配电网系统的功能却比较单一或相似,无法很好地体现配电网自动化的调控与管理作用。 4配电网自动化技术的具体应用 4.1 DTS调度仿真防误系统 DTS调度仿真防误系统能够为配电网系统的调度工作发挥辅助作用, 可以避免调度操作的失误信息传达。操作系统的智能化使得主计算机的每一个命令以及具体操作过程都会在防误系统中呈现, 在传达信息存在错误的情况下, 防误系统会在第一时间发出警告, 引起工作人员的关注。然后相关工作人员会对警告发出的具体原因进行调度检查, 切实解决问题。此外, 工作人员可以在结合配电网实际情况的基础上利用仿真系统的模拟操作进行调度, 在减轻人员工作压力的同时实现整体操作的便捷。 4.2馈线自动化技术 馈线自动化技术作为一种综合智能系统, 能够对数据进行智能化运算, 实现对整个配电网系统的监控和检查, 还可以对电气设备的运转方式进行监察保护。在配电网系统中应用馈线自动化技术, 能够发现配电网工作中出现的故障问题, 节约维保人员的工作时间, 降低电气设备的维修成本。同时还具备地域定位能力, 可以精确的反映出发生故障的地域, 进而保证配电网系统故障的高效排除。馈线自动化技术容易受到外界条件的干扰, 因此, 目前在配电网系统中的应用还不是十分广泛。 4.3智能电网与电网调度自动化技术的应用 在计算机技术应用该过程中, 信息管理技术的应用范围较广, 实际应用价值较高。随着我国科学技术的快速发展, 当前信息管理技术与电力系统之间的融合度逐步提升, 通过二者之间的有效结合, 能够对电网运行环节进行有效控制, 确保电网朝着智能化的方向稳定发展。目前配电网自动化技术的有效研究主要是向电网调度自动化技术的方向发展, 对技术应用能够进行不同等级的划分, 不同等级的电网调度需要充分发挥出计算机的应用功能, 在电网调度系统中全面发挥计算机系统的应用价值, 对电网系统实施监控, 采集多项数据, 分析数据, 提高管理系统的运行效率与安全性。
配电网自动化A卷试题及答案(DOC)
. 一、填空题（每空1分，共35分） 1.配电网按照电压等级分为_______配电网、_______配电网、________配电网。 2.10kV中压配电线路有__________和__________线路两种。 3.城市或负荷密集型的中压配电网普遍采用电缆供电，当电缆长度超过一定数值时， 这类配电网的中性点采取经_____________接地方式，如果采取中性点______方式，会使中压配电网的故障接地点________电流过大，配电网中产生弧光接地过电压，引起绝缘击穿。 4.电缆线路中和环网柜配套的二次设备名称为________,它的基本功能为______、 ________、________等，和调度配合能实现环网柜的三遥。 5.馈线终端单元和馈线分段开关配合，安装在户外，在停电情况下，分段开关和终端 电源由FTU提供，FTU中的后备电源有_________和________两种形式。 6.三相交流测控单元的交流采样通道，如果使用一片A/D微处理器，为了保障三路 电压、3路电流实现同时采样，需要采用6个_________器，_______通过______开关连接到A/D, 这样的电路能实现逐路模数转换。 7.配电自动化系统中，通信网分为两层，一层实现________和集结层连接，一层实现集 结层和__________的连接。 8.调度主站遥控命令执行过程为：首先监护和操作人员输入或选择______、输入密码， 具备权限后，选择需要遥控的开关，发送_______预令,主站接收到正确的_______命令，即可发送__________。 9.通信的目的是_______、________传送信息，通信过程中_______是必然的，除选择好 的通信原理外，应选取差错___________措施，保证通信的正确性。 .
配电网自动化技术课程设计
《配电网自动化技术》 课程设计任务书 题目站控通信规约和通信管理机通信程序设计 学号专业班级 设计内容与要求1．背景 变电站自动化系统，普遍采用分布式的监视和控制系统。各类IED装置和通信管理机进行通信。通信管理机实现IED信息集结和控制命令的下达。 环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）是一种重要的校验方式。编码简单且误判概率很低，在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。 2．设计内容和要求 设计用于实现IED和通信管理机的通信规约，规约采用召唤式应答规约，实现YC、YX、YK及SOE和越限信息的传送。用循环冗余校验码进行校验。每个IED YC量≤12个，YX量≤20。设计IED的通信程序 具体内容如下： 1)根据功能要求，确定传输的内容（命令）编码，在此基础上设计出 帧结构。 2)设计出每一类信息的传送帧格式。 3)根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。， 4)校验方式选用CRC-16校验方式。生成多项式g(x)=x16+x15+x5+1 5)用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。 6)设计主机规约传输和接收的程序流程，并画出流程图。 7)设计CRC校验子程序流程。 8)撰写设计报告。 起止时间2011 年12 月20 至2011 年12 月26日 指导教师签名年月日 系（教研室）主任签 名 年月日学生签名年月日
目录 一、意义及设计背景 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计内容和要求 (3) 四、设计内容分析 (4) 五、设计原理 (4) 1、召唤式应答规约 (4) 2、越限 (4) 3、遥测 (5) 4、遥信 (5) 5、遥控 (5) 6、SOE (5) 7、通信帧的格式 (5) 8、循环码校验 (6) 六、详细设计 (7) 1、功能码 (7) 2、下行报文帧结构设计，即主站对子站的命令。 (8) 3、上行报文帧结构设计，即子站对主站的响应。 (9) 4、全报文数据结构的设计 (12) 5、信息的传送原则 (12) 6、查表法 (13) 7、CRC表的产生 (15) 8、IED通信传输和接受的流程图 (16) 七、设计总结 (17) 参考文献： (18)
配电网自动化试题及答案
、填空题（每空1分，共33 分） 1.中压配电网具有地域广、设备多、设备容量相对________ ,在重要密集及重要场所大 量采用_______ 电等特点。 2.我国高压配电网一般采用的电压等级为_________________ kV,中压配电网电压等级 ______ kV,低压配电网电压等级为______ kV, 3.为了提高配电可靠性，中压配电网一般采用_____________ 接地方式，当系统的容 性电流大于《规程》要求时，采用中性点____________ 地方式。 4.中压馈线和分段开关配合的终端单元是___________ 对分段开关操作时，需要电源， 通过_____________ 得操作电源，为了保障中压线路停电时，能对开关进行操作，终 端单元配有________ 或____________。 5.馈线自动化系统中和电缆线路环网柜配合的二次设备名称为______________ ，其具有 _________ 、________ 、 ___________ 功能。 6.智能测控单元（IED）交流采样通道中，滤波环节的主要作用是滤除信号_____________ 成份，保证____________ 算的精度。 7.典型配电调度自动化主站系统的计算机网络一般采用____________ ?吉构，主要计算机 设备为：_________ 、服务器、 _________ 站及Web!务器等。 8.在配电网自动化系统进行遥控过程中，现场终端单元接收到遥控预令后，按照遥控 预令中的_______ 和__________ ,操作相关的对象继电器和 _______ ■继电器，如果其能正 确动作形成遥控返校报文，等待_________ 。 9.通信时，差错控制编码分为______ 和_________ 两种编码；差错控制方式有_________ 传送、反馈重传差错控制、信息________ 寸比、_____ 纠错、混合纠错等方式。 10.____________________________________ 调度SCADA系统的主站软件分为软件和 ______________________________________________ 软件，支持软件分为 ____________ 辑、_____________ 辑、报表编辑、曲线编辑等部分。 二、多选题（每小题2分，共12分） 1.RS485总线的通信模式为____________ A.半双工模式 B. 单工模式 C. 循环模式 D. 反馈重传
配电网自动化习题答案
1 配电网有那些特点？从配电网自动化的角度看，为何将配电网的结构复杂，数据量大视为重要特点？ 与输电系统比较，配电网具有以下特点：配电网地域比较集中,电压等级低、级数多，单条馈电线传输功率和距离一般不大。网络结构多样、复杂。网络接线有辐射状网、树状网及环网，环网又可分为普通环式及手拉手环式。在配电网运行中，环网均以开环形式运行。在城市配电网中，随着现代化的进程，电缆线路将越来越多，电缆线路与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。配电网中性点接地方式有以下两类： ①中性点有效接地系统②中性点非有效接地系统 6）配电网内设备类型多且数量大，多种设备装于露天，工作条件恶劣 7）配电网内运行方式多变。 8）配电网中采用的通信方式多，但通信速率往往没有输电系统要求高 9）配电网中，即使自动化程度较高，仍需要人工操作；而输电系统内，大多数设备为自动控制。 10）配电网中有大量电力、电子等非线性负荷，故将产生不容忽视的谐波。谐波必须抑制。 11）分布式电源（网） 配电网的主要特点是数据量庞大，网络结构复杂，这是由于面对用户，网络运行方式变化多而快，要求处理问题及时，这些特点直接影响DAS系统的结构。 2 在电力系统中，怎样划分DMS、EMS的功能区域？它们的功能有那些异同点？ 第四页图 1.2 整个配电网从变电、配电到用户用电过程，均由DMS系统进行监控和管理；而包括发电厂在内的输电系统，则是在能量管理系统（EMS）的监视、控制与管理下运行。EMS与DMS都是有明确对象的管理系统，但两者之间又是有联系的。通常，DMS应执行EMS的宏观调控命令，并有必要向EMS系统传递必需的信息。 3 DAS与DMS是否指同一功能系统？ DAS是指配电网自动化系统，是能够实时监视、协调和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。 当今，我国将变电站自动化、馈电线自动化、需方用电管理及配电管理自动化的有机集成称为配电管理系统（DMS）；将第一和第二部分相关的自动化系统合称配电自动化（DA） DAS 与DMS两种关于配电网自动化的概念，实际是同一的。 4 熟悉DAS的基本功能及结构。 按DAS的基础性功能，可以分成以下功能：自动控制功能。主要包括：自动母线分段、馈线调度切换与自动分段，综合电压/无功控制、变电站负荷平衡、自动抄表等自动控制功能。数据采集与处理功能。人工控制功能。保护功能。负荷管理功能。远方计量功能。各种管理、估计、计算的功能等 结构：当前DAS系统结构多分为三个层次，即调度中心、地区电网管理中心，分散现场操作区（馈电网络区域）。第八页图1.3 5.怎样用功能子过程说明DAS的功能？有哪些子过程？ 答：馈线自动化(FA) 配电网自动化(DA) 变电站自动化(SA) 配电网通信系统配电网地理信息系统（GIS）配电网管理系统（DMS）潮流分析、优化及其他应用软件调度员培训模拟系统（DTS）负荷管理系统（LM）需方用电管理（DSM）配电网SCADA 子过程如下：配电自动化。DA实现的是配电网中最基本和最重要的自动监控功能。 配电网实时数据检测与监控系统。配电网的实时数据检测与监控系统，是DMS实现自动化管理的基础。 2
配电网自动化论文
配电网自动化论文 浅谈城市配电网的优化改造 摘要：近几年来，石河子市经济社会的快速发展，居民生活水平的不断提高。特别是城市发展建设加快，电能需求，供电可靠性、电能质量的要求不断提高。针对市区配电网存在的问题，根据具体情况，进行一系列的优化改造的实施。 关键词：配电网供电可靠性电能质量改造优化 随着城市经济社会的快速发展，用电需求的猛增。造成配电网供电能力不足。主要存在的问题：1、配电站负荷分配不均，供电线路过长。高低压架空线为裸导线，导线截面小，计量装置分散安装，表计陈旧。配电站出线回路少，路径小，低压开关设备陈旧，缺少必要的无功补偿装置，电能质量低，供电可靠差。2、小区楼栋没有装集中装表。进行大规模的城区高低压配电网改造。对原有变压器、高压主干线、低压主干线、分支线、导线、线路电杆，不能满足负荷发展需要。 市区此次大规模进行城网改造最大的特点：一是抛弃原来的落地式变压器和杆上变压器改为箱式变电站。二是配电线路的绝缘化。高压裸导线换成架空绝缘导线，低压线路选用集束架空绝缘导线。三是系统保护方案和低压接户线的改造。四是安装微机远程抄表系统。 一、采用箱式变电站
箱式变电站，又称预装式变电站，简称箱变，是将电力变压器和高压进线柜、低压出线柜、无功补偿装置等设备组合在一个箱体内的可吊装运输的配电所。箱式变电站的成套性强，安装周期短，节省占地。有的箱式变电站使用干式变压器或高燃点油浸变压器、难燃性电容器和无油化断路器，以提高防火性能。箱式变电站在配电网内，既可连接为放射式供电，又可连接为环网式供电，箱体造型和颜色通常具有美化环境的作用。箱式变电站外壳采用铝合金板、钢板、钢筋混凝土预制板、塑料板等金属或非金属材料制成，并具有防潮、通风、隔热措施。 根据市区各小区现有变压器容量以及今后负荷发展水平结合实际需要增设箱变供电点。根据长远发展规划，满足今后几年的发展要求。 二、供电线路绝缘化 配电线路绝缘化改造主要采用电缆和架空绝缘导线两种方式。 因电缆线路投资巨大，前几年即使城区电网中，也只是小范围使用。近年来，随着城市化进程的加快，城市建设向着高标准、高品位方向发展，城区“无杆化”也越来越普遍。线路电缆化是大势所趋，但必须考虑投资费用和成本，电缆线路的使用还要结合城市市政建设，按照总体规划，在城区等级较高地段。如繁华商业街道、高等级住宅小区、公共娱乐广场等场所，进行无杆化改造。新开发的小区更多使用地埋电缆。房地产开发商非常喜欢地埋电缆。整个住宅小区没
配电网自动化课程论文
配电网自动化课程论文 论文题目重合器原理及在 馈线自动化中的应用
学 生 姓 名 肖雄 学 号 2008072031 所 在 学 院 控制工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 1班 2011年 12 月 重合器原理及在馈线自动化中的应用 一 、 引言 早在半个世纪前，许多国家就采用重合器或断路器与分段器、熔断器的配合使用来实现馈线自动化，它对 提高供电可靠性、减少运行费用具有一定作用。一般将重合器用在变电所内作为配电线路的出线保护设备，或用在配电线路中部和重要分支线入口作为线路分段保护设备。在不同使用场合中，重合器可能需同熔断器、分 段器、断路器或其它重合器配合使用，保护配合是重合器应用中的一个关键问题 。 二、基于重合器的馈线自动化 馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。当故障发生后，及时准确地确定故障区段，迅速隔离故障区段并恢复健全全区段供电的自动化的馈线自动化是配电网自动化最重要的内容之一。 馈线自动化有两种模式即： 基于自动化开关设备的馈线自动化系统。 基于RTU 、通信网络、SCADA 计算机系统配网自动化系统。 采用配电自动化开关设备的馈线自动化系统，不需要建设通信通道，只需恰当利用配电自动化开关设备的相互配合关系，就能达到隔离故障区域和恢复全区域供电的功能。 有三种典型的配电自动化开关设备的相互配合实现馈线自动化的模式：即重合器和重合器配合模式、重合器和电压-时间型分段器配合模式以及重合器和过流脉冲计数型分段器配合模式。 下面介绍下着三种基于重合器的配合模式的基本原理。 2.1、重合器的分类和功能 重合器：是一种自具控制及保护功能的开关设备，它能按预定的开断和重合顺序自动进行开断和重合操作，并在操作后自动复位或者闭锁。 分类： } 重合器 按绝缘介质和灭弧介质分类电子控制 油 真空SF 6液压控制 电子液压混合控制 单相三相 柱上 地面 地下 按相数分类 按控制装置分类按安装方式分类 分立元件控制电路集成电路控制电路 微处理器控制电路 } } } } }
配电网自动化系统的规划设计与实现
配电网自动化系统的规划设计与实现 发表时间：2017-12-04T15:22:58.073Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：李鑫[导读] 摘要：配电网作为电力供应链条上面向电力客户的最后一个环节，直接承担向电力客户提供优质电能和服务的重要功能，其表现直接影响电力客户的用电体验，进而基于此产生一个对整体电力系统的直接评价。 广东电网有限责任公司清远清城供电局 511500 摘要：配电网作为电力供应链条上面向电力客户的最后一个环节，直接承担向电力客户提供优质电能和服务的重要功能，其表现直接影响电力客户的用电体验，进而基于此产生一个对整体电力系统的直接评价。因此，从企业为客户提供优质产品服务的角度来看，配电是电力系统与电力客户之间的关键环节，直接影响电力客户对供电企业产品与服务的最终评价。提高配电网的可靠性对于我们国家国民经济 的发展和人民生活水平的提高都有着非常重要的作用，但是实际的状况是，我国电力行业到目前为止都还存在着较为严重的问题，主要是体现在其重视发电的效率和水平，但是忽略了事实上同等重要的供配电过程，尤其是未能做好配电网在实际运行中的过程管控，这一现象主要体现在目前电力行业里的设备落后、自动化水平低。我们国家现在正处在一个经济快速发展的阶段，对于配电网特别是配电网自动化是有着较高的要求的，因此必须得到足够的重视。本文正是针对这样一种现状提出了对于符合现代发展水平要求的自动化系统的规划设计方案及实现的方式和可能性。 关键词：配网系统；自动化系统；规划设计 0引言 我国国民经济的迅速发展对城市配电网供电质量及经济运行指标等提出了更高的要求。随着城市电网改造的深入进行，10kV配电网络的供电可靠性有了较大的提高，但网络的复杂程度也随之提高，为了全面提高配网运营的各项技术经济指标，配电自动化系统的建设势在必行。电力一次、二次设备及电子和通讯技术的发展，也为城市配电网自动化的实施提供了条件。 1配电自动化的概述 首先要给配电网自动化系统一个准确的定义，在相关的设计规范中已经针对其特点明确的给出配电网自动化的定义为“配电网自动化系统是一项利用现代计算机技术、电子技术和通信及网络技术，将配电网采集的相关数据以及电网自身的结构信息和地理图形信息等进行一个综合性的信息集成，一起来构成的一个完整的能够进行检测、保护与有效控制的系统。”采用配电网自动化系统的根本目的就是要有效提高供电网可靠性、改进电能质量，一次来保证向用户提供符合要求的服务，与此同时还能达到降低电网运行的费用、减轻工作人员的劳动强度、也减少人力的投资的目的。 2配电网自动化的系统结构分层在认识到配电自动化的实际内容就是对其辖区内全部的开关、开闭所以及配电变压所进行实时的监控和协调后，要实现其三遥功能、又要求其具备故障的识别和控制能力、还要求其实现与主站的配合与连接、最终达成整个配网运行的工况检测、网络重构与优化运行，这就对配电自动化的结构提出了更为严格的要求，事实上，配电自动化也是自动化系统的一种，且它直接面对为数极大的用户，这就对其提出了更高的要求，即要有更先进的适应性和更强大的多系统接口能力。也就是说，配电网自动化与其他自动化系统相比较，最大的特点就是前者对协调、集成的要求高，在对数据充分共享的基础上还要发挥整体系统的优良性能。正是这些内容和要求决定了配电自动化系统是一个分层、分布、分级式的监控和管理系统，具体分为配调中心层、变电站层、中压层和低压层，详述如下。 2.1配调中心层 配调中心局域网是整个配电网自动化系统中的最高指挥层，该网络是整个配电网自动化系统中的中心主站，其组成是一些共享着同一个数据库但实现着配网自动化系统中不同功能的服务器和工作站。硬件要求为符合国际的工业标准即可，操作系统的选用通常是WindowsNT，在这些配置的基础上还需要为之提供配套的软件支持，包括管理应用软件、配电监控软件、通信软件和数据库软件等，且应用软件的配置应以配网的实时数据库为基础来完成各自不同的自动化功能。由于其采用的是开放式和分布式的体系，故具有扩展性和兼容性。这一设计决定了配电网调度中心的建设应给予优先考虑，具体有三个方面的要求，一是数据库提供唯一的标准接口；二是实时数据与管理数据要结合利用；三是要具备灵活的发布和查询的能力。 2.2变电站层 变电站层是配电网自动化系统中调配中心层直接作用与指挥的层，是直接隶属于调配中心层的下一级层次，也就是是调配中心主站与各变电站子站进行通信的局域网。变电站层的设计主要是基于两个方面的原因，一是需要对获取的信息进行分层，以此来降低中心层的处理负担，与此同时也可降低子变电电站层对中心层的依赖；二是因为在进行故障处理时是需要遥控开闭所出口断路器的，这一过程的实现就要求必须通过变电站的终端单元。变电站层实现方式也有两种，一是建设一套带通信的现场装置；二是利用已有的设备，增设运动通信设备即可。 2.3中压网层 中压网层是配电网自动化系统中变电站层直接作用于指挥的层次，直接隶属于变电站层的下一级层次是以10kV的电力网络为依据的中压检测和控制网络。中压网层的主要功能就是完成配电网自动化系统的数据交换和控制，是配网自动化系统的核心所在，所以说，这一网络的实施胜败，就是决定自动化系统是否成功的关键，其实施的要点就在于控制方式和通信方式的选择。针对于这一问题，我们认为，通信是可以采用载波、光纤、无线或者是双绞线等不同方式的，但发展方向则应是载波和光纤的混合使用。不得不承认，配电网载波确实是存着很多不好处理的难点的，但是其对网络有着天然的适应性，以此可以预见在技术发展的大背景下，它依然将是配电层通信的主流选择。配电自动化的控制模式也可以分为两个大的方面，分布式就地控制和远方集中控制，远方集中控制是现在的主流方式，这是因为远方集中控制适宜于现在的工程要求实际，能够承载强大的通信系统，能够担当现代电网的实际要求。 2.4低压网层 低压网层是配电网自动化系统中的第四层网络，面向的是配电变压器低压侧负荷。低压网层起于各配电变压器的低压侧、终于各负荷的节点，这一结构就实现了对于负荷节点的测量和监控，如负荷控制和自动抄表等，然后再通过中压层、局域网等与中心主站进行通信。制约低压网的主要问题还是通信问题，目前普遍使用的是双绞线和低压载波，但这还是有较大的问题，这是因为双绞线的敷设相当有难度，但低压载波的应用又有一定的不便。
智能配电网与自动化分析
智能配电网与自动化分析 发表时间：2016-10-09T15:22:04.380Z 来源：《电力设备》2016年第13期作者：张慧刘永明李淼[导读] 随着经济的不断发展，人们对于电力的需求也是急剧扩大，对于原有的电力配送上存在着很多的问题。 （国网山东省电力公司巨野县供电公司山东巨野 274900）摘要：随着社会的不断发展，人们对于电力的要求也越来越到，但是就目前国内的配电水平，还是和消费者之间的供求产生了矛盾，不能很好的解决需求。两者想要在以后获得更好发展或者是更好的消费体验，这将会是以后解决的重中之重。科学技术的不断进步，对于此也有着积极的促进作用，对于智能配电网也是一种促进作用，它现在已经成为了电网发展的一种趋势而存在了。在智能配电网中，作为 其最重要的组成部分便是配电自动化，它的发展对我国的整体的电网有着积极意义。 关键词：智能配电网；配电自动化；分析 引言 随着经济的不断发展，人们对于电力的需求也是急剧扩大，对于原有的电力配送上存在着很多的问题，现在都需要集中的去解决，这样才能节约资源、提高效益，人们对于电力质量要求的不断进步也在不断的促进着配电网的不断发展，为我国电力事业的发展起着很重要的作用。对于国情的需要和发展，也是成为它不断进步的动力源泉。 1.智能配电网概述 智能配电网就是对于配电的智能化操作，不是过去传统的配电模式，主要就是集合了传统的和现在前沿的配电技术，彼此之间还有着很敏感的、测控的系统，但是对于其他的配电系统来说，其实也是一种将现代科技和通信技术结合在一起的现代产物，对于现有的电力发展起着很好的促进作用，这种配电方式安全可靠、质量高效、能够将分布式的电源全部接入，并且能够为不同的消费者提供不同的用电模式，对于用电资源的科学高效的配置，重要的是对于环境的保护也是起到着很好的作用[1]。 智能配电网是能将电力之间的配备和输送的组合，达到最好的方式，而不是和传统的那种有着严重浪费的模式。电力的来源不仅仅是煤炭发电，现在有风力发电、水利发电等，这样就会让电力的再生是一种绿色环保的，对于电力市场的巨大需求量，也可以很好的满足，智能网使得配电和供电的效率达到最优，和目前的电力行业的发展也是亦步亦趋的。 2.智能配电网和自动化之间的关系 自动化技术的发展，和智能配电之间是有着密不可分的关系的，他们之间存在着很多的共性，前者是自动化配电的基础和必要条件，后者是现有的供电行业需要的一种手段方式，两者缺一不可，都是极其重要的，配电自动化就是工作人员在管理上，对电力进行一种再分配，通过信息技术的便捷性为此发展，信息和用户资料都是对其内容的总结，将所有的资源进行整合发展，然后才能更好的进行服务，而在智能配电的过程中会出现大量的自动化技术，如对停电的管理、设备上的检查、对于用户用电情况的检查等，这些是很正常的。配电自动化技术主要是由几个方面组成的，FA、SA、SCADA这三种技术内容组成，形成的智能配电技术。其具体内容还有客户的信息管理和自动抄表两块构成，智能配电网SDG和配电自动化DA，两种技术融合其中，前者的内容更加丰富，配电的两次系统也拥有后者，一次配电技术和两次配电技术之间的融合，就是为了节约公司的成本和提高经济效益，技术和技术之间产生的效果是大于简单相加的。在智能配电上搭载配电自动化，两者之间完美融合，加强了网络与用户之间的沟通和交流，也改变了传统模式下的局限性，在时间段上的选择也会更加自由[2]。 3.智能配电网自动化的作用 和传统的电网之间相比较，现有的智能配电在自身优势上有着极为明显的特点，首先，任何一件新事物出现，它的安全性是必须得到保证，智能配电在供电上、断电上有着很好的治愈能力，这对于原来的人工排查安全的做法有着很好的提升，提高了工作的效率也保证了电力使用的安全性。其次，在性能上也有着很明显的提高。依靠于现有的技术和先进的信息采集方式，智能配电在人为的错误上有着很明显的减少，对性能的安全上也有着很好的保护措施。还有，对于其用电的质量上，现在的智能配电和原来的相比较，肯定是有着很好的优势，从其中的工作原理上看，也是存在很很大的提升，对电力质量上也是比较高。最后，关于大量的用户接入，对于用电量的增加是显剧的，但是这对其并不能产生不好的影响，反而，也更能满足不同的用户之间的需求，智能配电是能够很好的和用户互动，对于其中出现的问题也能及时解决，这极大的提高了工作的效率，也提升了供电行业的美誉度。 其意义也是极为重要的，配电自动化作为智能配电网的核心组成部分，其中的优势是在于实践的过程中，不断的进行凸显的，首先，在智能配备电网的情景下，能够使得其电网保持最优的状态进行运行，可以达到最高的运行效果，凭借的是先进的技术对配电系统进行监控，实现管理上的优化，在充分利用了系统容量的过程之后，对于电力企业的效益和成本的减少都是极为有利的。其次，是在面对可靠的电能提供，这就保证了现代社会经济的快速发展，有着良好的电力基础的供应。最后，在智能配备电网中，对于故障的处理是及时的，也能为消费者提供好的保证[3]。 4.智能配电网和自动化的发展 在我们享受着这样便利的同时，也要把眼光放在其他方面，要保持学习和创新的态度，也能在新能源上起到重要的作用，在未来的发展过程中，也要重点的关注，保证以后的长期发展。对于电网的覆盖上，还需要做到更广泛一些，城市的覆盖率是不用多说，但是在农村或者是更偏远的山区，还是没有做到完全覆盖。在未来的发展中，要关注环境的保护，即对电力的发展要环保，这和技术有着密切的联系，智能配电在未来的电力行业中，将会起到很重要的作用，对于电力的浪费和消耗也能极大的减少，降低二氧化碳的排放量，也是需要国家对于能源结构的转变，这些都是离不开电力资源的。 5.结语 对于智能配电自动化的发展，未来的前景也是看的见的，在面对如此之多的优势之下，我们需将其力量发挥出来，不管是在技术上，还是在资源的整合方面，都要做到最好，才能不断消解传统电网中长期存在的弊病，重新构建以技术为主导的新的智能电网自动化发展方式，为以后的电力事业的发展提供很好的基础，不断提升用户的体验感。