关于配电网自动化技术的应用毕业论文(编辑修改稿)

关于配电网自动化技术的应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

影响较大。 电力载波是电力系统常用的通讯方法，在对于无断点的线路。 例如变电站与变电站之间，已经有成熟的经验，使用效果好。 但对于配电网线路，由于 线路多 8 台配电变压器以及线路，由于柱上开关的断点，使载波通讯在配电线路中使用受到了较大的影响，有些问题尚待进一步研究。 微波通讯对于配电网多点通讯点是很难采用的，考虑到微波通讯的接收装置，以及工程投资，对于城市配电网的应用不完全满足。 而扩频通讯广泛地被应用到各行各业的通讯，对于电网变电站与调度中心，长距离的通讯能体现出扩频技术的诸多优点，抗干扰能力强，保真性高，误码率低，可实现码分多址复用，功谱密度低，发射功率小。 但对于高楼林立的城市配电网，柱上开关及配电网变压器的位置很难确定最好的通讯环境时，其放射信号的接 收会受到波传输的影响(绕射功能差 )。 往往出现在城市应用效果不佳的现象。 无线通讯主要是音频，通常作为我国负荷控制的应用领域，在城市应用效果得到充分证实，主要问题是无线通讯装置的使用效果，早期的无线通讯装置是产品质量不佳，影响了通讯效果。 计算机通讯，主要是通讯规约问题，对于我国电力系统，采用了标准的通讯规约，由国家和行业远动、通讯标准来决定，通常的规约为 CDT、 POLLIG 等。 近几年来，通讯接口以 485 型式出线，增强了通讯的传输能量。 因此无论配电网采用何种通讯方式，对远动 (RTU)与主站系统的通讯必须符合 某一规定的要求。 配电网自动化软件应用及信息处理 配电网自动化系统应用软件应建立在较为通用的、符合计算机时代要求的软件平台上，具有相应的开放式支持环境，有通用的按标准程序编写的应用软件和数据库的接口，具有友好的人机界面和屏幕操作，具有应用化的多层次的地理信息系统，符合运行的实际状况。 对于配电网系统，计算机的应用平台必须在操作系统、数据库、用户界面和通信接口上遵循公认的。 发展配电网自动化应注意的问题 (1)分析地区配电网的实际应用情况，找出本地区配电网存在的技术方案问 9 题，本着实事求是立足国 情和网情。 当前我国配电网处于高速发展的时期，但又处于方案的探索时期，所以在吸收国外先进技术和设备的基础上，应广泛开展中国配电网改造和自动化的研究。 (2)配电网自动化是一项综合性工程，涉及的专业多，规划性强的系统，应根据电网、城市电网的规划进行，避免盲目性。 (3)配网自动化方案是自动化的核心，在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析，国外配电网与国内在很大程度上不尽相同，应有所区别，吸取精华，适合国情、地情、网情。 (4)配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷，设备选择应符合当前配电网形势 要求，具有高度可靠性和优越的技术性能。 并以真空断路器为主，免维护周期长，二次保护控制设备具有可靠性，抗干扰能力及适合户外高温和低温等较为严酷的运行环境；应具有远方通讯的接口。 自动化程度高，一次开关设备与二次保护装置能良好地配合，能自动实现配电网自动隔离故障，恢复正常供电的能力，具有就地和遥控的功能。 (5)远方通讯是自动化的关键技术， RTU 要适合配电网使用，分布 (散 )式，单点的特点；通讯方式应选择合理，通讯功能强，误码率小，速度快，符合远方实时监控的功能。 (6)计算机应用软件的开发，首先选择具有开放、兼容 的操作平台，对各种标准的数据库应具有联接功能，地理信息应实时地反应配电系统的潮流及负荷情况，对事故记录及信息反馈，可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。 计算机软件功能是配电系统自动化的核心技术，好的软件可充分体现出技术和自动化的水平，应充分进行比较。 (7)配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。 应确定配电网络的基本条件，导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。 先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电，故障自动分闸和隔离故障功能，能做到隔离和区 分故障点。 在条件具备时，再投入通讯和计算机网络，可以少走弯路，资金投入可以分批实施。 配电网是当前电网建设的热点，无论是大型、中小型城市都是把配电网改造建设及自动化的实施列入工作重点，投入大量的资金和人力，将对整个电网建设 10 有重大影响，各地区在改造中应慎重对待，尤其是设备引进的技术问题较多。 相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下，不断完善并上升为标准化、规范化管理，一定会取得较好的成效，得到更大的社会效益和经济效益。 2 配网自动化系统的基 本构成 配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为三个子系统：配网自动化主站系统；配网自动化子站系统；配网自动化终端。 11 主站系统由三个子系统组成：配电 SCADA 主站系统；配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统 DAS；配电 AM/FM/GIS 应用子系统 DMS 构成 配电 SCADA主站系统 配电 SCADA 主站系统由前置机服务器（ RTU 服务器）、 SCADA 服务器、调度员工作站（ MMI）、报表工作站、 DA 服务器、 GIS 服务器等组成。 前置机服务器：它包括若干台前置机服务器。 其中一台为主前 置机服务器，当服务器出现故障时，从前置机服务器中的一台自动成为主前置机服务器，以保证系统的正常运行，这是由 nap 来完成的。 主前置机服务器通过 dater 接收子站通过交换机发送来的数据，由 vcterm 经过规约解释存入当地内存，形成生数据实时共享内存。 主前置机服务器通过 rawd 向若干从前置机服务器发送生数据，各从前置机服务器通过 datsrv 接收主前置机服务器发送来的生数据形成自己的生数据实时共享内存。 SCADA 服务器：它包括若干台 SCADA 服务器。 如图 ，其中一台为主SCADA 服务器，当服务器出现故障时 ，从 SCADA 服务器中的一台自动成为主SCADA 服务器，以保证系统的正常运行，这是由 nsp 来完成的。 主 SCADA 服务器通过 datsrv 接收主前置机服务器发送来的生数据，经过处理形成熟数据。 将形成的熟数据存入内存，形成实时库。 同时将形成的熟数据存入硬盘，形成历史库，历史库全系统唯一只有一个。 需要历史数据时，从历史库取数据。 取数据的方式有： polling 方式； stream 方式； sql 方式。 整个主站系统为一个局域网，通 12 过交换机或 HUB 连接在一起。 图 主站系统简图 配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统 DAS 为保证配网自动化系统投运后，能够完全满足本系统的技术要求，必须对本系统起至关重要作用的配电故障诊断和恢复功能（即 DA 功能）进行联调测试。 在进行 DA 联调测试前，必须保证以下条件完整无误： (1）主站置库完毕并经反复检查无误； (2）主站、子站和 FTU 之间的通讯正常； (3）对要进行 DA 测试的 FTU 进行遥测、遥控、遥信调试，并保证其功能正常； (4）恢复无故障区段的供电时，必然涉及到变电站出口断路器，因此要对变电站的出口 断路器进行遥控测试。 另外，在 DA 测试中采用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方式启动配电自动化系统的 DA 功能，完成一次设备的实际 13 动作。 实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法，取决于自动化装置的技术特点和整体方案。 一般有就地控制和主站远方控制两种方式。 就地控制以馈线终端单元（ FTU）之间的配合为主，不需要通信通道，通过对线路过流或过压的检测，以及对开关分合闸的逻辑控制实 现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复；主站远方控制方式需要有可靠的通信通道，通过主站软件对 FTU 上传信息的分析判断，制定合理的隔离策略和网络重构策略，远方控制配电开关实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。 配电管理系统 DMS。 图 配电管理系统结构图 （ 1）从输电系统自动化的发展来看，中国目前已普及了以 SCADA 功能为主的地调自动化系统，但作为更高层次的能量管理系统（ EMS）却尚未全面达到，尽管如此，输电系统 SCADA 已经发挥了巨大的作用。 由于配电系统较输电网更复杂、更分散，实现 综合管理系统水平的配电管理系统（ DMS）的难度也就更大。 因此，应当学习输电系统自动化发展经经验，在使用中不断提高系统自动化水平。 14 （ 2） DF9100 配电主站系统中的 AM/FM/GIS 是配电管理系统的重要功能之一。 它是将地理学空间数据处理、计算机技术与电力系统相结合，为获取、存储、检索、分析和显示电力设备的空间定位资料和属性资料而建立的计算机化的数据库管理系统。 其中 AM 为自动绘图， FM 为设备管理， GIS 是地理信息系统， AM/FM/GIS 是配电管理系统 DMS 的基本平台。 利用 AM/FM/GIS 集成 DMS 系统，建立 统一的 DMS 数据库，为各子系统提供共享资料，从而减少资料的冗余度，保证资料的一致性，提供良好的全图形化的人机界面。 地理信息系统 GIS 的引入为电力系统应用提供了全新的表达形式，更具有现实性，更直观易用，并对现有应用进一步扩展，使其具备空间管理、运用能力，实现更高一级的管理。 （ 3） 配电地理信息系统 GIS 与配电 SCADA 系统互联，使实时数据在地理信息图上显示并为 GIS 的空间分析子过程提供数据，该局配网 GIS 与 SCADA实时数据同步。 配网 GIS 系统本身就支持 SCADA 实时数据的显示，但由于 GIS 系统运行在该局办公 自动化 10 网段上，而 SCAD 系统运行在 191 网段上，目前为了实现 GIS 系统的实时显示，利用 WEBSRV（双网卡设置 191 和 10 段 IP）机器作为 CADA 实时数据转发服务器， 10 段的 GISSRV（ 10 网段的 SCADA 服务器）作为 SCADA 实时数据接受服务器，利用转发程序实现两个不同网段的实时数据同步。 因为配网监控设备点多面广，配电 SCADA 系统的系统测控对象既包含较大容量的开闭所、环网柜，又包含数量较多、分布较广的柱上开关，不可能把所有的站端监控设备直接连接到配电主站，因此必须增设中 间一级，称为配电子站 （ SUBSTATION） ，由其管理其附近的柱上开关、开闭所、配电站端监控设备，完成 “数据采集器 ”、馈线监控、当地监控及馈线重合闸的功能；并将实时数据转送配电主站通信处理器，这样既能节约主干通道又使得配电自动化主站 SCADA 网络可以继承输电网自动化的成熟成果。 15 城市配网自动化终端负责对城域所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，既要实现 FTU、 TTU 等的三遥功能，又要实现对故障的识别和控制功能，从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测、网络重构、优化运行以及网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。 为本系统配套的 WPZD110 型 FTU，其容量为 9 路遥测量， 8 路遥信量， 4路遥控量，具有与上级站通讯的 RS232 接口，也有与下级站通讯的 RS485 接口。 其主要功能有：数据采集和处理，远方控制与当地控制，故障识别、故障隔离和负荷转移，接受远方指令及转发采集的数据信息，具备相适应的通信功能等。 该市城局配电网采用环网结构，电源取自馈线的不同母线，按闭环方式运行。 配电网络的构成有电缆和架空线路两种方式。 其中架空线路双电源手拉手供电是以往最基本的形 式。 线路主干线分段的数量取决于对供电可靠性要求的选择。 理论上讲，分段越多，故障停电的范围越小，但同时实现自动化的方案也越复杂。 那么要实现系统对各段的故障能够自动准确识别并切除，且最大限度缩短非故障区域的停电时间的愿望，也就更有难度。 16 3 配电网自动化技术的应用 配电网自动化应用现状 配电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，配电自动化是一个统一的整体。 目前实现配电自动 化大体有以下几种方式：在 10kV 辐射线路和树状线路采用重合器、分段器方式。 由于不需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行线路故障时的故障隔离和恢复供电，因而实施比较容易，投资较节省。 在 10kV环形电缆配电网络中采用重合器，配合环网柜实现配电自动化。 在 10kV 环形电缆配电网络中采用环网柜加装 FTU 并设置配电网自动化系统，环网柜可以是户外的，亦可以是户内式。 目前贵州省大多数城市是由沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成 10kV 配电网络。 针对这种配电网络，目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造，形 成多个环网或 “手拉手 ”线路，使每一户用户有 2 个供电源。 配电网自动化应用原则 适应性原则 适应城乡经济条件的原则。 由于我省农村经济相对落后，因而不能照搬发达国家的配电网自动化模式，应该立足省情，结合当地实际条件以解决配电网的实际问题和符合供电可靠性及用户的要求为目的，将有限的资金有效地投入配电网自动化中去。 适应配电网发展的原则。 随着 “网改 ”的不断发展，配电网无论在线路长度和设备容量上也在不断的增长，配电网自动化应该能适应发展了的配电网，反过来，发展的配电网，更。