第六章配电管理系统ppt课件.ppt
电力系统自动化,1,第六章 配电管理系统,电力系统自动化,2,配电管理系统（DMS）概述馈线自动化（FA）负荷控制技术及需方用电管理（DSM）配电图资地理信息系统（AM/FM/GIS）远程自动抄表计费系统,本章内容,电力系统自动化,3,6.1 配电管理系统（DMS）概述,电力系统自动化,4,本节内容,能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）配电SCADA的特点配电SCADA的基本组织模式配电管理系统（DMS）的通信方案,电力系统自动化,5,一、能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）,电力系统自动化,6,（1）配电网络多为辐射形或少环网，输电系统为多环网；（2）配电设备（如分段器、重合开关和电容器等）沿线分散配置，输电设备多集中在变电站；（3）配电系统远程终端数量大，每个远程终端采集量少，但总的采集量大，输电系统则相反；（4）配电系统中的许多野外设备需要人工进行操作，而输电设备多为远程操作；（5）配电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。,DMS与EMS的差异：,一、能量管理系统（EMS）与配电管理系统（DMS）（续）,电力系统自动化,7,（1）基本监控对象为变电站10kV出线开关及以下配电网的环网开关、分段开关、开闭所、公用配电变压器和电力用户，数据量通常要比输电系统多一个数量级；（2）系统要求比输电SCADA系统对数据实时性的要求更高；（3）系统对远动通信规约具有特殊的要求；,二、配电SCADA的特点,电力系统自动化,8,（4）配电网为三相不平衡网络；（5）配电网直接面向用户，对可维护性的要求也更高；（6）集成了管理信息系统（MIS）的许多功能，对系统互连性的要求更高，配电SCADA系统必须具有更好的开放性；（7）必须和配电地理信息系统（AM/FM/GIS）紧密集成。,二、配电SCADA的特点（续）,电力系统自动化,9,配电网的SCADA系统是通过监测装置来收集配电网的实时数据，进行数据处理以及对配电网进行监视和控制等功能。,三、配电SCADA的基本组织模式,电力系统自动化,10,三、配电SCADA的基本组织模式（续）,电力系统自动化,11,配电自动化系统采用的通信方式有配电线载波通信、电话线、调幅（AM）调频（FM）广播、甚高频通信、特高频通信、微波通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。 （1）主站与子站之间，使用单模光纤； （2）子站与FTU之间，使用多模光纤； （3）TTU与电量集抄系统的数据的转发，可以利用有线（屏蔽双绞线）方式采用现场总线（如RS485，CAN总线、Lon-Works总线等）通信。,四、配电管理系统（DMS）的通信方案,电力系统自动化,12,四、配电管理系统（DMS）的通信方案（续）,电力系统自动化,13,四、配电管理系统（DMS）的通信方案（续）,电力系统自动化,14,四、配电管理系统（DMS）的通信方案（续）,电力系统自动化,15,6.2 馈线自动化（FA）,电力系统自动化,16,本节内容,馈线终端馈线自动化的实现方式重合器分段器就地控制馈线自动化远方控制的馈线自动化,电力系统自动化,17,配电网自动化系统远方终端有：馈线远方终端（包括FTU, Feeder Terminal Unit和DTU, Distribution Terminal Unit）FTU分为三类：户外柱上FTU，环网柜FTU和开闭所FTU。所谓DTU，实际上就是开闭所FTU。 配电变压器远方终端（TTU，Transformer Terminal Unit）变电站内的远方终端（RTU）。,一、馈线终端,电力系统自动化,18,馈线自动化方案可分为就地控制和远方控制两种类型。就地控制：依靠馈线上安装的重合器和分段器自身的功能来消除瞬时性故障和隔离永久性故障，不需要和控制中心通信即可完成故障隔离和恢复供电；远方控制：是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至控制中心，由分析软件分析后确定故障区域和最佳供电恢复方案，最后以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。,二、馈线自动化的实现方式,电力系统自动化,19,其中 可调。,三、重合器,自动重合器是一种能够检测故障电流、在给定时间内断开故障电流并能进行给定次数重合的一种有“自具”能力的控制开关。所谓自具（Self Contained），即本身具有故障电流检测和操作顺序控制与执行的能力，无需附加继电保护装置和另外的操作电源，也不需要与外界通信。 典型的四次分段三次重合的操作顺序为：,电力系统自动化,20,分段器必须与电源侧前级主保护开关（断路器或重合器）配合，在无压的情况下自动分闸。分段器可开断负荷电流，关合短路电流，但不能开断短路电流，因此不能单独作为主保护开关使用。电压时间型分段器有两个重要参数需要整定：时限X和时限Y。时限X指合闸时间；时限Y称为故障检测时间。时限X时限Yt1（为从分段器源端断路器或重合器检测到故障起到跳闸的时间）。,四、分段器,电力系统自动化,21,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化,电力系统自动化,22,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,23,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,24,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,25,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,26,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,27,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,28,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,29,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,30,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,31,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,32,（一）辐射状网的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,33,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,34,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,35,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,36,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,37,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,38,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,39,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,40,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,41,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,42,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,43,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,44,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,45,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,46,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,47,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,48,（二）环状开环运行时的故障隔离,五、就地控制馈线自动化（续）,电力系统自动化,49,六、远方控制的馈线自动化,电力系统自动化,50,6.3 负荷控制技术及需方用电管理（DSM）,电力系统自动化,51,本节内容,电力负荷控制的必要性及其经济效益电力负荷控制种类负荷控制系统的基本层次无线电负荷控制系统音频负荷控制系统负荷管理（LM）与需方用电管理,电力系统自动化,52,对系统：负荷控制使日负荷曲线变得比较平坦，使现有电力设备得到充分利用，从而推迟扩建资金的投入；减少发电机组的起停次数，延长设备的使用寿命，降低能耗；对稳定系统的运行方式，提高供电可靠性也大有益处。对用户：如果让峰用电，也可以减少电费支出。 因此，建立一种市场机制下用户自愿参与的负荷控制系统，会形成双赢或多赢的局面。,一、电力负荷控制的必要性及其经济效益,电力系统自动化,53,电力负荷控制种类：分散负荷控制装置和远方集中负荷控制系统。电力负荷控制系统由负荷控制中心和负荷控制终端组成。,二、电力负荷控制种类,电力系统自动化,54,三、负荷控制系统的基本层次,电力系统自动化,55,在配电控制中心内装有计算机控制的发送器；当系统出现尖峰负荷时，按事先安排好的计划发出规定频带（目前为特高频段）的无线电信号，分别控制一大批可控负荷；在参加负荷控制的负荷处装有接收器，当收到配电控制中心发出的控制信号时将负荷开关跳开；这种控制方式适合于控制范围不大、负荷比较密集的配电系统。,四、无线电负荷控制系统,电力系统自动化,56,四、无线电负荷控制系统（续）,电力系统自动化,57,将167360Hz的音频电压信号叠加到工频电力波形上直接传送到用户进行负荷控制的系统。 这种方式利用配电线作为信息传输的媒体，是最经济的传送控制信号的方法，适合于范围很广的配电系统。1音频控制系统的基本原理音频负荷控制系统的构成如图6-13所示，主要由中央控制机、当地站控机、音频信号发生器、耦合设备、注入互感器和音频信号接收器等几部分组成。,五、音频负荷控制系统,电力系统自动化,58,电力系统自动化,59,中央控制机可以是一台独立工作的微型计算机，并配有显示、打印和人机联系等外部设备；也可以是配电网自动化系统的一个组成部分。图6-14是某电力公司采用的脉冲间隔指令码结构图。,2中央控制机及音频编码方式,五、音频负荷控制系统（续）,电力系统自动化,60,负荷管理（LM）的直观目标，就是通过削峰填谷使负荷曲线尽可能变得平坦。需方用电管理（DSM）通过发布一系列经济政策以及应用一些先进的技术来影响用户的电力需求，以达到减少电能消耗推迟甚至少建新电厂的效果。是一项充分调动用户参与的积极性，充分利用电能，进而改善环境的一项系统工程。,六、负荷管理（LM）与需方用电管理,电力系统自动化,61,6.4 配电图资地理信息系统（AM/FM/GIS）,电力系统自动化,62,本节内容,概述地理信息系统（GIS）自动绘图和设备管理系统（AM/FM）AM/FM/GIS系统在配电网中的实际应用,电力系统自动化,63,配电图资地理信息系统是自动绘图AM（Automated Mapping）、设备管理FM（Facilities Management）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的总称，是配电系统各种自动化功能的公共基础。,一、概述,电力系统自动化,64,地理信息系统是计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据与图形产品的计算机系统。,二、地理信息系统（GIS）,电力系统自动化,65,AM自动绘图就是通过扫描仪将地图图形输入计算机，包括制作、编辑、修改和管理图形；FM设备管理就是将各种电力设备和线路符号反映在计算机的地理背景图上，并通过检索可得到各设备的坐标位置以及全部有关技术档案，包括各种设备及其属性的管理。,三、自动绘图和设备管理系统（AM/FM）,电力系统自动化,66,（一）AM/FM/GIS系统在离线方面的应用 AM/FM/GIS系统作为用户信息系统的一个重要组成部分，提供各种离线应用。 1在设备管理系统中的应用 2在用电管理系统上的应用 3在规划设计上的应用（二）AM/FM/GIS系统在在线方面的应用 1反映配电网的运行状况 2在线操作（三）AM/FM/GIS在投诉电话热线中的应用,四、AM/FM/GIS系统在配电网中的实际应用,电力系统自动化,67,6.5 远程自动抄表计费系统,电力系统自动化,68,本节内容,概述远程自动抄表系统的构成远程自动抄表系统的典型方案,电力系统自动化,69,电能自动抄表系统（Automatic Meter Reading-AMR）是一种采用通讯和计算机网络技术，将安装在用户处的电能表所记录的用电量等数据通过遥测、传输汇总到营业部门，代替人工抄表及后续相关工作的自动化系统。,一、概述,电力系统自动化,70,远程自动抄表系统主要包括四个部分：具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机。1电能表具有自动抄表功能，能用于远程自动抄表系统的电能表有脉冲电能表和智能电能表两大类。2抄表集中器和抄表交换机抄表集中器是将远程自动抄表系统中的电能表的数据进行一次集中的装置。抄表交换机是远程抄表系统的二次集中设备。 3电能计费中心的计算机网络整个自动抄表系统的管理层设备。,二、远程自动抄表系统的构成,电力系统自动化,71,总线式抄表系统是由电能表、抄表集中器、抄表交换机和电能计费中心组成的四级网络系统。,三、远程自动抄表系统的典型方案,1总线式抄表系统,电力系统自动化,72,2三级网络的远程自动抄表系统,三、远程自动抄表系统的典型方案,电力系统自动化,73,3采用无线电台的远程自动抄表系统,三、远程自动抄表系统的典型方案,
