配电自动化终端及通信技术介绍(2).ppt

配电自动化及终端技术介绍,国电南瑞科技股份有限公司二一年九月,周捷 博士,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,配网自动化是应用现代计算机技术、远动、自控、通讯、新型配电设备等先进技术手段，实现配网在线和离线远方监控，与配电自动管理，以达到配网安全，可靠，经济，优质，高效运行之目的。,提高供电可靠性 改善电能质量 节能降损，优化运行，提高系统经济运行水平 提高配网现代化管理水平 提高服务水平，改善用户形象合理规划，科学决策,配网自动化意义,配网自动化的意义,国内配网自动化的三种实现形式,配电自动化系统（DA）是以馈线自动化（FA）为主的实时应用系统。调/配一体化系统 是将调度自动化和配电自动化合为一体的实时应用系统。最近几年各级供电企业的配网调度得到较多的应用，有较好的实用性。配网管理系统（DMS）采取实时应用和管理应用相结合的手段，面向供电企业所辖的整个配电网的自动化及管理系统。国外（尤其是欧美）的配网自动化项目基本属于这类系统。国内大中型供电企业已开始应用。,构建配网自动化系统的原则,以覆盖全部配网设备为基本考虑；以信息资源综合利用为重要手段；以配网调度/生产指挥为应用主体；以提高配网管理水平为主要目的。,标准先行、统一规划、优化设计、信息共享、因地制宜，分步实施,建设原则,实施方式,从上世纪90年代，在我国的许多城市都在不同层次不同规模上对配电自动化工作进行了试点，并积累了不少经验和教训。,前一阶段试点工程的实践中，存在着配电自动化系统功能定位未能充分反映供电企业的实际需求:1)应用主体不明确，无具体的受益者；2)无统一的规划，普遍存在“盲人摸象”的现象；3)将馈线自动化等同于配电自动化，过分强调馈线自动化、故障隔离等；4)套用调度自动化的思路，过分强调实时；5)“面子工程”多，系统投入产出比低。,前一阶段配网自动化系统碰到的问题及反思,配电自动化终端与主网自动化装置的区别,1、分散；2、运行环境恶劣；3、功能：3遥+故障检测；4、装置结构不统一，如各地环网柜的外箱结构尺寸等等。,国电南瑞在配电自动化领域情况介绍,1、从上世纪90年代即投入大量的人员进行相关产品的开发.先后有DAT-1000、DAT-2000、PDZ系列数十种装置的成功应用。2、全国电力信息标委会配电工作组挂靠单位.3、承担了国内大量重点配网改造项目建设.重点工程:北京奥运场馆配电自动化终端 福州市配电自动化系统 苏州新加坡工业园配电自动化系统 宁波市配电自动化系统 重庆市城区杨家坪配电自动化系统 厦门市配电自动化系统 深圳市配电自动化改造项目 上海松江配电自动化项目。,华东地区,华中地区,江苏徐州、南京、连云港、苏州、淮安、瑞安、泰州上海青浦、松江、金山浙江温州、杭州、萧山、宁波、江山、义乌、嘉兴、桐乡、海盐福建三明、福州、厦门、南平、顺昌,重庆城区局、杨家坪湖北恩施河南洛阳、平顶山江西赣州、南昌、兴国四川成都,华北地区,北京奥运配网工程山东青岛、蒙阴、鄄城、陵县、肥城、夏津河北秦皇岛（含奥运场馆）、承德、河间、滦平天津保税区、泰达山西文水、大同、高平,产品在国内的应用,国电南瑞在配电自动化领域情况介绍,国电南瑞在配电自动化领域情况介绍,南方地区,西北地区,云南玉溪、文山广东汕头、梅州贵州遵义、乌当,陕西户县新疆塔河轮台,东北地区,辽宁 大连吉林 扶余黑龙江 哈尔滨、绥化,产品在国内的应用,国电南瑞在配电自动化领域情况介绍,配电自动化系统的体系结构,配电自动化系统一般采用分层处理模式：,由于配电网网络结构复杂，点多面广，因而对设备和信息的组织可根据具体情况采用不同的组织结构，一般情况下可根据建设规模分为:,三层结构模式 主站层 子站层 终端层 这种模式适用于配电网络较大，信息相对集中的情况，其总体成本较高,两层结构模式 主站 终端 这种模式适用于配电网络较小，信息分散的情况，其总体成本较低,配电自动化系统的体系结构,主站层,子站层,终端层,根据最新发布的配电自动化技术建设与改造原则，配电自动化将由以下五种类型组成：简易型、实用型、标准型、集成型、智能型,对于后三种类型（即：标准型、集成型、智能型），应根据其功能及特点，部分或全部的具备下列基本特征：完全符合国际标准的系统构架和数据模型；可以对超量实时数据进行准确可靠的处理；具备基于配网拓扑的分析应用和实用功能；针对配网调度和故障抢修的“停电管理系统”；采用信息交换总线实现与相关系统的互联；(6)各种通信方式综合应用支持配电信息传输。,配电自动化的实现类型,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,配电自动化测控终端产品分类,测控终端类产品：分散式配电自动化终端:DAT-2S（PDZ810-FTU）柱上开关配电自动化终端：DAT-2P（PDZ810-FTU）环网柜配电自动化终端：DAT-2LC（PDZ820-DTU）开闭所配电自动化终端：DAT-2LA（PDZ820-DTU）配电站集中式配电自动化终端:DAT-2LB（PDZ821-DTU）配变监测终端:DAT-2T（PDZ830-TTU）智能配电同步测量终端:PDZ840-STU 面保护判别装置:PDZ850-ABH 分散式保护测控装置:PDZ860-DBH,子站类产品：总控型配电子站 PDZ800-DC,配电自动化测控终端嵌入式子站,配电子站功能：区域DA；区域性SCADA；通信；站内当地功能；远程诊断维护；参数设置；远方读表；数据管理；,配电子站容量：汇接型子站；功能型子站；子站容量：网络型：128个终端；串口80个；混合：串口80网络50,配电自动化测控终端主要特色,是基于双高速DSP作为核心，支持双以太网技术，功耗低，可靠性高，具有完善周密的电路设计和强大的技术支持。16位AD采样。模拟量采集精度：电压电流为0.2%、功率0.5、直流0.5。遥信采集分辨率不超过1毫秒。,配电自动化测控终端主要特色,装置采用工业及的芯片设计，具备较宽的工作温度范围。其工作范围可为-40C80C。装置采用积木式设计、背板总线式结构，遥测、遥信、遥控功能分别集成在不同的插件上，扩展方便。完善的自诊断功能，远方及当地维护功能，能接收主站端或子站端的召唤、修改定值及参数命令，拥有参数设定、工况显示、系统诊断等维护功能；具有当地液晶显示，可以在装置面板上直接进行参数设置及定值修改；各功能模块及主要芯片的自诊断及告警功能。,配电自动化测控终端主要特色,装置集成2个串行口、2个以太网通信接口，适用于光纤、载波、无线公网、专线等各种通信方式。具备丰富的规约库，可与多家的主站连接。通讯规约有：IEC870-5-101、IEC870-5-104、CDT、SC1801、DNP3.0等规约。支持双路交流电源备份供电。采用软切换技术，确保交流电、蓄电池的快速投入与切除，保证装置供电电源的可靠。支持多种电压等级的供电电源。为适应配网多样化的供电模式，兼容AC220V/AC110V/DC48V/DC24V等电压输入。与一次设备开关接口多元化 配电终端数据采集与控制是通过一次设备开关来完成的，配电终端与一次设备之间接口是配电自动化工程中现场问题最多的一个环节。配电终端必须满足不同类型开关设备不同接口要求，即配电终端与一次设备接口多元化。如ZCT/ZPT、常规、电容分压式、永磁开关接口、VSP5开关等,配电自动化测控终端主要特色,具备完整的蓄电池运行监测及控制。CPU可根据蓄电池本身的充放电曲线对蓄电池的运行进行控制，可进行蓄电池的保护切除、均充/浮充控制等，最大限度地使蓄电池工作在最佳状态，合理地控制蓄电池充放电深度。蓄电池保护切除时可以实现蓄电池两端的零负载。可以定期自动对蓄电池进行活化，活化状态主动上传，并且具有自动停止活化、外部干预停止活化以及硬件强制停止活化三种恢复手段，防止出现具有工作电源而装置处于活化状态无法工作的现象（蓄电池放电欠压）。具有大容量存储功能，可以保存线路负荷曲线数据，保存周期5分钟、15分钟、30分钟或1小时可设；具有电压、电流、功率的极值统计功能，极值统计记录保存30天。具有大容量高速的故障检测功能，单装置最大能检测8条线路，能辨别零序过流过压、线路过负荷、线路三相过电流、单相接地故障、相间短路故障等。装置根据采集的电流大小及设置的定值，能够判别故障电流、快速计算故障电流大小，进行比较，并将故障信息及性质主动上报给主站，以便进行故障隔离。,配电自动化测控终端主要特色,具有电源失电保护功能，可以记录失电时线路负荷情况，电源失电时装置信息可在内部掉电保护的存储器（FLASHRAM、FALLASRAM）中保存，可达十年。具有信息转发及同类装置的扩展功能，以其中一台为主单元，可以通过通信方式采集它装置的信息，集中处理并向主站或子站进行转发。,配电自动化测控终端主要特色,强大后台维护软件，具有信息描述，维护通道监视工作通道通信情况，终端运行信息设置，针对各个测点所有信息的文件存储，读取装置所用历史数据并分析等功能。数据任意排序及转发功能双点遥信的处理功能,配电自动化测控终端主要功能,1、信息高速采集处理:1）遥信（YX）功能采集遥信变位，事故遥信并可向主站或子站发送状态量;可根据要求采集单点遥信和双点遥信.2）遥测（YC）功能采集、转换、处理模拟量并可同时向主站传送，实现电流、电压量的测量，监视馈线的供电状况其中模拟量包括：IA、IB、IC、3I0、UA、UB、UC、3U0、P、Q、Ipa、Ipb、Ipc、f、DC等。3）遥控（YK）功能装置具有远方控制功能和当地控制功能：装置接受并执行来自主站或子站的遥控指令，完成开关的分、合闸及分合闸闭锁操作具有当地控制功能，可就地实现开关的分、合闸及分合闸闭锁操作4）可采集3路直流量,配电自动化测控终端主要功能,2、事件顺序记录记录系统状态量发生变化的时刻和先后次序，并向主站传送,最多可记录255个事件,分辨率2mS；记录馈线发生短路故障的时间并上送；记录电源发生故障的时间并上送；记录系统真实遥信信息及故障发生、系统运行状态信息。遥信变位记录，记录遥信变位的时间及状态，并上报3.定值远方或当地召唤及修改能接收主站端显示装置的指定修改定值，同时支持主站可随时召唤配电终端的当前整定值。拥有参数设定、工况显示、系统诊断等维护功能。也可在装置面板上直接进行参数设置及定值修改。,配电自动化测控终端主要功能,4、统计 事件记录SOE 跳/合闸次数和时标 故障记录 负荷曲线记录。按照用户设定的时间间隔对选定的内容进行滚动数据记录功能；可设定5、15、30、60分钟4种数据采样时间间隔，每点记录均有4字节的时标，记录数据采样时的“月、日、时、分”。正常记录时间不小于30天 5、人机界面:专用调试软件，支持远方调试、参数设置、软件升级 专用调试接口RS232，供便携机当地调试 智能液晶显示：128*128的点阵液晶,纯中文界面 指示灯:电源,运行/故障指示,状态量指示.,配电自动化测控终端主要功能,6、通信:装置有1个RS232口，1个RS232个/RS485口，以及2个以太网接口。所有通讯口均经过光电隔离，具有良好的抗干扰和防雷特性。实现与主站或子站的数据转发、信息上送，接受并执行主战或子站下达的遥控命令，进行故障处理，并可实现站内TTU等其它智能设备的数据采集和转发。具有丰富的通信规约，如IEC104规约、DNP3.0、IEC600807-5-101、SC1801等规约7.故障检测及故障判别功能 具有零序过流过压、线路过负荷、线路三相过电流等检测功能。装置根据采集的电流大小及设置的定值，能够判别故障电流、快速计算故障电流大小，进行比较，并将故障信息及性质主动上报给主站，以便进行故障隔离。,配电自动化测控终端主要功能,8.电源管理 为适应配网多样化的供电模式，具有AC220V/DC220V、AC110V/DC110V、DC48V/DC24V等电压输入 电源监视功能：在主电源失电、备用电源输出电压过低时产生故障信号，以状态量变位的方式上报并有时间记录功能。电源失电保护功能：电源失电时，装置的信息在内部掉电保护的存储器（FLASHRAM、DALLASRAM）中保存，可达十年 多功能电源管理：装置具有外置专用充电器，装置硬件双重控制，可以对备用电源进行全面的充放电管理，可以根据蓄电池的充放电曲线进行管理，具有低压切负载等功能。特殊备用电源：根据不同的使用环境选择不同的备用电源，在低温或高温地区采用专用电容储能板作为装置和操作用的备用电源。,9、设备自诊断及自恢复功能 具有上电及软件自恢复功能，对程序运行状态监测。能定期对内部重要的芯片进行检测，出错向子站或主站告警并反应内部工况，也可进行人工诊断，人工诊断可通过内置和外置软硬件设备进行自诊断。采集和监视装置本身主要部件及后备电源的状态，故障时能传送报警信息。,配电自动化测控终端主要功能,9、数据转发功能 配电终端具有任意数据任意转发功能，同时主单元可以将多个从单元的信息收集并任意转发到主站。大大减少了主站和子站的压力。更加适应配网自动化的发展。10、保护功能 配电终端（FTU或DTU）具有集中保护功能，实现进线备自投，出线或变压器回路具有速断保护、零序过流、零序过压、反时限过流等保护。,配电自动化测控终端主要功能,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,配电通信的几种方式,1、通信系统的构建是配网自动化系统能否成功的关键,2、大型的配电自动化系统一般采用混合通信的方式。,3、目前配电自动化通信方式主要有：光纤通信 无线公网GPRS通信 配电线载波通信,配电自动化的主要通信方式子站,数据网、SDH：,配电自动化的主要通信方式光纤,光纤自愈环、光纤以太网、无源光网络：,35,通信技术简介,EPON技术简述,EPON：以太网无源光网络，是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，是一种光纤通信技术。,传统光纤通信系统：,无源光网络技术：,主要区别在哪？,传统：点到点网络光纤直连或星型连接；EPON：点到多点传统：分光需有电源；EPON：分光器（无需电源）传统：通常需要两根光纤远距离传输；EPON：单纤传输,36,通信技术简介,EPON关键技术-分光,EPON单纤双向技术,ODN分光技术（有平均分光/非均分分光）,分光器外观,分光器外观,37,通信技术简介,EPON组网常见拓扑形式,38,通信技术简介,当需要承载可靠性要求较高的配电自动化业务时，宜采用双PON口的ONU设备，EPON网络采用光路全保护方式建设。根据配电网架结构，应采用非均匀分光比的多级分光方式组建EPON网络，分光器级联数目不宜太多。为便于维护，选用非均分的分光器时，不宜选取太多类型。为考虑升级扩容，设计时应保留光功率裕量，ODN的设计应预留一些光分路器的位置，保留一定数量的光分路器的光纤抽头备用。EPON系统应具备较强网络管理功能，能实时监测网络运行状况，包括：拓扑、故障、告警、性能等。,EPON技术在电力系统应用注意,配电自动化的主要通信方式中压载波,基于卡接式耦合方式纯电缆屏蔽层载波通信,中压载波通信：,配电自动化的主要通信方式中压载波,混合线路的中压载波通信主备组网方案：,中压载波通信：,配电自动化的主要通信方式GPRS,GPRS无线通信：,42,McWill通信方式结构图,配电自动化的主要通信方式无线专网,43,SCDMA宽带无线接入系统，简McWiLL，是基于现有窄带SCDMA技术，同时集智能天线、CS-OFDMA、增强零陷、信道跟踪和预测、动态信道分配、频空联合检测等核心技术为一体的宽带无线通信系统。McWiLL 为全IP 架构，将OFDMA 与SCDMA 有机结合，能够提供超大容量的话音业务和高带宽数据性能,支持固定、便携以及全移动模式下的话音和数据业务，支持切换和漫游。,无线专网-McWiLL技术,配电自动化的主要通信方式无线专网,44,系统容量大、带宽高、覆盖范围大。全IP的核心网络，丰富的网络管理功能，设备兼容性好。产品成熟度高。自主知识产权，灵活地定制各种业务。安全性好。QoS保证。McWiLL系统目前国内只有很少部分企业掌握核心技术，国际上没有相应的产业联盟和技术标准。,技术特点,配电自动化的主要通信方式无线专网,配电自动化的主要通信方式比较,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,47,通信产品概述,南瑞IDS2000-DPN系列EPON是面向配电网自动化、用电数据采集、配用电信息管理和电力光纤到户应用推出的新一代通信网络产品。产品包括光线路终端OLT设备、光网络单元ONU设备和光分路器ODN设备等部分。南瑞IDS2000-DPN系列产品支持数据、语音、视频等多种业务，可以实现多网融合的应用；可满足FTTH、FTTB/FTTO/FTTC等各种业务模式需求，方便地实现高速宽带数据传送；产品具备强大的网管，提供完善的自管理功能。,48,通信产品优势,OLT高可靠性设计，公共单元支持1:1备份，支持在线升级OLT支持各种应用场合，支持下沉应用环境OLT高端口密度，单机可支持128PON口、8192个ONUOLT支持以太网保护环网（小于50ms环网保护），支持PON口冗余保护ONU支持双PON口，微秒级切换ONU体积小，安装方式多样（支持导轨、壁挂、机架等多种安装方式）ONU工业级产品（支持-4075、100%相对湿度、防雷设计、防尘散热、低功耗、抗电磁干扰）ONU支持全系列产品组合（10/100/1000M以太网电口、100/1000M长中短距光口、RS232、RS485、POTS语音端口等接口），适用于各种应用场合支持环型和“手拉手”型组网，具有自愈保护功能，抗单点/多点失效,49,通信产品优势,强大的增值业务功能，具有L2/L3/L4线速交换能力、具备QoS、MPLS、NAT、带宽控制、组播等高级性能，定位于网络核心层、实现整体网络增值的优选设备。同时提供基于硬件的流量分类和组播以及速率限制和先进的服务质量保证（QoS）机制，可为用户开展增值业务提供强大的支持强大的安全功能，支持ACL安全过滤机制，可提供基于用户、地址、应用以及端口级的安全控制功能，并支持IPSec、MPLS VPN特性支持基于端口不同优先级队列的和基于流的入口和出口带宽限制、uRPF、防DDOS攻击、SSH2.0安全管理、802.1x接入认证及透传等安全功能。全面实现了各种IPv6协议技术，包括IPv4和IPv6双协议栈和基于手工配置隧道、自动配置隧道、6to4隧道等IPv4向IPv6的基本过渡技术，同时，实现了IPv6静态路由，支持BGP4/BGP4+、RIPng、OSPFv3等动态路由协议强大的南瑞智能综合网管平台（支持用户管理、业务管理、故障管理、性能管理、拓扑管理、日志告警管理、安全管理等各种要求，支持SNMP，支持多用户操作和访问控制，支持数据库备份、恢复和拷贝功能，支持任意拓扑、设备自动发现、日志等各种功能，支持NMS访问服务的可扩展性、一致性和易操作性等）,50,通信遵循标准和规范,51,IDS2000-DPN-3440,产品描述：2个主控板插槽+2个电源板插槽+12个业务板插槽背板带宽：960G最大PON口数：48个（4个/板）最大百兆口数：48个（4个/板）最大千兆口数：48个（4个/板）最大万兆口数：4个（1个/板）电源1+1备份，支持热插拔交流：200240VAC，50/60Hz直流：-48V功耗：450W尺寸：482mm(宽)415mm(深)400mm(高)支持CLI、SNMP、Telnet、NMS管理方式工作环境温度：-1050存储环境温度：-4080环境湿度：1090（非凝结）,适用场合：配电自动化业务大型子站建设 用电采集与营销业务大型分站建设 城域网核心层和汇聚层 园区网核心层 超大型中央商务区CBD宽带接入 超大型居民区宽带接入,52,IDS2000-DPN-3506,产品描述：2个主控板插槽+4个业务模块插槽 背板带宽：1.8T 最大PON口数：64个（16个/板）最大百兆口数：192个（48个/板）最大千兆口数：192个（48个/板）最大万兆口数：16个（4个/板）电源1+1备份，支持热插拔 交流：200240VAC，50/60Hz 直流：-48V 功耗：1000W 尺寸：450mm(宽)436mm(深)680mm(高)支持CLI、SNMP、Telnet、NMS管理方式 工作环境温度：-1050 存储环境温度：-4080 环境湿度：1090（非凝结）,适用场合：配电自动化业务大中型子站建设 用电采集与营销业务大中型分站建设 城域网汇聚层和接入层 园区网核心层和汇聚层 大型办公场所宽带接入 大型居民区宽带接入,53,IDS2000-DPN-3510,产品描述：2个主控板插槽+8个业务模块插槽 背板带宽：3.2T 最大PON口数：128个（16个/板）最大百兆口数：384个（48个/板）最大千兆口数：384个（48个/板）最大万兆口数：32个（4个/板）电源1+1备份，支持热插拔 交流：200240VAC，50/60Hz 直流：-48V 功耗：1800W 尺寸：450mm(宽)436mm(深)797mm(高)支持CLI、SNMP、Telnet、NMS管理方式 工作环境温度：-1050 存储环境温度：-4080 环境湿度：1090（非凝结）,适用场合：配电自动化业务大型子站建设 用电采集与营销业务大型分站建设 城域网核心层和汇聚层 园区网核心层 超大型中央商务区CBD宽带接入 超大型居民区宽带接入,54,IDS2000-DPN-2304,产品描述：2个PON口+4个FE口+4个RS232/485口 PON口2个，提供主备保护 上行发射光功率：-14dBm 下行接收灵敏度：-26.5dBm 支持在线光功率监测 电源：DC12、DC24、DC48（-36V-72V）、AC220（176V264V）整机功耗小于10W 体积：75mm(宽)125mm(深)175mm(高)重量：2.1KG 工作环境温度：-4075 存储环境温度：-5080 环境湿度：595（非凝结）,正面,背面,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,银川配电自动化工程范围本次无源光网络系统涵盖银川电力局下属的兴庆区、金凤区、西夏区三个区域的配电通信网络。其中兴庆区有海宝变、满春变、民乐变、燕鸽变、沙渠变和光华变六个变电站；金凤区有新城变、西湖变、双渠口变和西郊变四个变电站；西夏区有银川变、长城变、兴庆变、文萃变和盈北变五个变电站。合计需要建设15个变电站的配电线路通信网络。本次通信网络提供以太网/IP业务，支持丰富的以太网二层功能；提供RS232/RS485数据业务，支持数据透传；提供POTS语音业务，支持语音通信；提供多种网络保护机制。,通信实际应用案例,银川配电自动化EPON系统组网设计为满足银川电力局配网自动化通信系统的需求，本次项目配置南瑞集团公司自主研发和生产的无源光网络IDS2000-DPN系列产品，包括光线路单元IDS2000-DPN-2800、光网络单元IDS2000-DPN-2104P、光分配单元IDS2000-ODN、网管系统IDS2000-DPN-NMS。IDS2000-DPN-2800安装在变电站，提供两路上联的千兆以太网接口（光电可选）接入到SDH/MSPT主干网络中。IDS2000-DPN-2104P安装在开闭所、专变或者配变，提供双PON口，根据线路要求和路由方式，灵活组网，接入到变电站光线路单元，在条件许可的情况下组成双光纤保护。,通信实际应用案例,银川配电自动化配网接线图节选,通信实际应用案例,银川配电自动化环形网络应用,通信实际应用案例,银川配电自动化“手拉手”形网络应用,通信实际应用案例,银川配电自动化链形网络应用,实际应用案例,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,1、配电一次设备的改造和选型:采用可靠性高、免检修、少维护,可电动操作的无油化开关设备。开关：应考虑内置普通CT、电动操作机构、外置双PT。支线开关：选用带内置赛道型零序PT、CT的断路器，可减少干线停电时间，优化配电自动化结构。箱变：内置三相PT、进出线内置三相CT、电动操作机构。开关站：带母线PT、进出线内置三相CT、进线带保护、有电源柜。,部分建议,对改造的一次开关设备，建议一次到位，具有PTCT；开关接点；电动机构；预留FTU安装位置。,2、配电二次设备的选型:配电自动化终端的选型应首先以可靠性为主，优先选用模块化设计产品，便于功能扩展和现场升级。满足系统发展要求，避免重复投资。各类终端应满足标准DL 7212000以及DL 814-2002的要求。对已建配电终端不满足规范要求的应按要求进行改造，以满足配网自动化实施需要 箱变带集中式装置按二进四出6单元标准化设计。干线选电压型FTU(或电压电流混合型)、支线选看门狗型FTU。开关站：选集中式DTU，按二进六出8单元配置，标准化设计。,部分建议,3、配电信息化数据传输方式:a)应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求，按分层配置、资源共享的原则予以确定。b)光纤通信1)宜采用光纤通信系统作为通信主干线。2)在新建的电缆线路上应预留通信管孔，其通信媒介优先考虑使用光纤通信方式。3）系统对可靠性要求较高的场合，可使用星形结构或具有自愈能力的光纤双环网。4）光纤通信的主要适用范围：主站与子站之间、中心城区、重要负荷等。,部分建议,c)载波通信1)尽量采用配电线载波组网通信系统作为通讯支线，如变电站到开关站或者配电站之间的通信。2）在电缆/架空混合型线路上或在纯电缆但无法敷设光纤的线路上，可采用配电载波通信方式。3）载波通信可用于配网自动化系统的基本四遥、馈线自动化、配变监测、自动抄表和负荷管理等场合。d)其它通信方式 在不宜采用光纤通信系统和配电线载波组网通信系统时，特别是对于实时监测要求不高且量大面广的数据采集如大部分架空线路的配电设备和数量众多的配电变压器，可采用移动公网通信方式（即GPRS或CDMA）、无线通信方式（Mc-Will或WIMAX）。,部分建议,67,ODN的拓扑结构、分光器级数和分路比可以根据具体应用环境选择。EPON系统对于分光器级数没有理论限制，但每个ONU的光通道衰减应小于24dB。实际应用中分光器级数越多，通常越能节省主干光纤数量，但也会造成接头损耗增加、网络拓扑复杂，因此通常需要在光纤资源允许的范围内优化ODN，在ODN设计时应综合考虑主干光纤资源和网络拓扑结构。另外，在ODN设计时，需要考虑今后扩容需要，为今后扩容留出光纤支路，并为新增的ONU留下光功率预算。,部分建议,68,当需要承载可靠性要求较高的配电自动化业务时，宜采用双PON口的ONU设备，EPON网络采用光路全保护方式建设。根据配电网架结构，应采用非均匀分光比的多级分光方式组建EPON网络，分光器级联数目不宜太多。为便于维护，选用非均分的分光器时，不宜选取太多类型。为考虑升级扩容，设计时应保留光功率裕量，ODN的设计应预留一些光分路器的位置，保留一定数量的光分路器的光纤抽头备用。EPON系统应具备较强网络管理功能，能实时监测网络运行状况，包括：拓扑、故障、告警、性能等。,EPON技术在电力系统应用注意,部分建议,配电自动化终端简介,几种主要的通信方式,演示提纲,配电自动化通信产品简介,二,三,四,配电自动化建设的部分建议,六,七,配电自动化研究专题及未来发展,概述,一,配电自动化通信实际应用案例,五,1、开闭所是采用集中式的配电终端还是分散式的保护测控一体化装置？,目前的开闭所自动化终端，有的是采用分散式的保护测控一体化装置（面向单线路，安装在断路器柜面上），有的是采用类似RTU的开闭所配电终端来集中测量。未来的发展方向是什么，这需要我们去关注。国电南瑞有“集中式开闭所配电自动化终端”和“分散式保护测控装置”对应着这两种需求。,配电自动化研究专题,2、FA、DA的工程实现问题？,从通讯的角度来看，实现故障隔离的方式有如下4种：1）、装置没有任何通讯，只是通过故障跳闸重合等功能实现简单的FA馈线自动化功能；2）、装置之间相互通讯交换故障信息，实现故障区域的快速隔离，保证变电站出线的出口断路器不动作，达到缩小停电范围的目的。3）、加装分布式DA集中判别装置（如“PDZ850-ABH”面保护判别装置），在局部范围内实现DA功能，同样可以达到2）的目的；4）、集中式DA功能：即所有装置将信息上送主站，由主站去实现全区域的DA功能。PDZ800系列智能配电终端全部设计为满足上述的功能需求。,配电自动化研究专题,3、配电终端的SNMP功能实现,SNMP协议（简单网络管理协议），目前已有高校和科研机构在研究开发利用SNMP协议实现多台装置（数万台）的实时监视数据流量的网络管理功能。一旦一个城市的所有配电终端的通讯状态和流量都能实时显示在监控机房，对提高配电通讯的可靠性，使配电自动化真正走上实用化，有着巨大的工程意义。国电南瑞的新型配电终端已全部移植支持SNMP协议的实时操作系统。,配电自动化研究专题,4、一次设备与二次配电终端的融合问题,从技术的发展来看，一次的柱上开关、环网柜等配电设备与二次配电终端的融合能解决用户在配电设备管理、配电工程实施等许多问题。这是未来的发展趋势之一。目前已有“ABB柱上开关+国电南瑞FTU”，“平高柱上开关+国电南瑞FTU”，等多种的一、二次组合方案可向用户推荐。当然，未来的一、二次的真正融合还需要很长的技术探索和厂家的共同努力。这也是我们需要研究的重点课题之一。,配电自动化研究专题,5、配电中广域同步采样的应用价值分析,国电南瑞的“智能配电同步测量终端”的出现可以实现广域同步采样（采用PMU技术），可以很方便地实现一个配电自动化区域内的同一截面潮流计算和广域同期合环操作，解决不同电压等级电源点带来的合环冲击电流的问题，实现真正意义上的“不停电倒电”功能。目前大多数供电局在配电供电思路上是一旦有合环电流的隐患，是坚决不允许合环，如何引导用户转变思想，同时对配电领域的同步采样数据进行更进一步的发掘利用，也是今后需要重点关注的一个科研题目。,配电自动化研究专题,未来智能配电网新技术,智能配电同步测量终端,6、IEC61850在配电自动化领域的应用问题,IEC61850是针对变电站定义的，目前的配电自动化领域已有利用GOOSE报文来实现装置间快速通讯，实现就地故障隔离的功能，这在技术上是可行的。若采用61850的语义来给配电终端建模，并以61850标准上送遥测遥信值到配电主站，需要解决下面几个问题：1）、IEC61850的建模对象要从变电站内设备延伸到开闭所（是否具备？）；2）、配电主站需要支持IEC61850标准的定义（同时还要支持61968？）；3）实现了1）2）后，给配电自动化领域带来的利弊？上述这三个问题可能需要我们好好研究，仔细考虑。,配电自动化研究专题,网络FA保护技术,未来智能配电网新技术,故障点的判别：每个终端除了与主站建立通讯外，还需要监视相邻的终端数据并通过光纤以太网传输。通过判断相邻终端是否采集到故障电流来判断故障点的位置。,支持大量的分布式电源接入 包括风力发电、太阳能发电、生物质发电、燃料电 池、小型燃气轮机等 即插即用（Plug and Play)支持用户能源管理（需求侧管理）支持智能读表以及与用户侧的双向通信 支持实时（动态）电价，让用户选择用电时间，更 好地削峰填谷，适应分布式发电的间歇性特点。支持用户自备分布式发电、储能装置并网 支持电动车的接入,未来智能配电网新技术,1、装置的稳定性和可靠性（低功耗设计、新型电池的使用：超级电容、钒电池等）；2、通讯方式的改进；（光纤以太网、无线专网、中压低压载波技术有待突破）；3、一次设备的在线检测；4、电能质量的检测；5、满足分布式电源的接入要求；6、基于IEEE1588的局域同步采样。,未来配电自动化终端的发展方向,近10年的经验教训：电源问题、通讯问题。,谢谢,