1、電力系統自動化18.1 變電站綜合自動化8.2 配電網自動化8.3 饋線自動化電力系統自動化2v8.1.1 變電站綜合自動化系統的研究內容v8.1.2 變電站綜合自動化的現狀與發展趨勢v8.1.3 變電站綜合自動化系統的功能v8.1.4 微機遠動裝置的基本功能與類型電力系統自動化3變電站綜合自動化是將變電站的二次設備經過功能的組合和優化設計，變電站綜合自動化是將變電站的二次設備經過功能的組合和優化設計，利用計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對利用計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和全變電站的主要

2、設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護以及與調度通信等綜合性的自動化功能。微機保護以及與調度通信等綜合性的自動化功能。變電站綜合自動化的內容包括電氣量的采集和電氣設備的狀態監視、變電站綜合自動化的內容包括電氣量的采集和電氣設備的狀態監視、控制和調節。控制和調節。優點：優點： 功能綜合化功能綜合化 所有二次回路功能綜合為一體。所有二次回路功能綜合為一體。 結構微機化結構微機化 主要插件是全微機化的分布式結構，采用網絡總線主要插件是全微機化的分布式結構，采用網絡總線連接成整體。連接成整體。 操作監視屏幕化操作監視屏幕化 面對彩色大屏幕顯示器進行全方位監視與操作。面對彩色大屏幕顯示器

3、進行全方位監視與操作。 運行管理智能化運行管理智能化 具有在線自診斷功能和專家系統。具有在線自診斷功能和專家系統。電力系統自動化4變電站綜合自動化的實施方法有兩種：一種是站內監控以遠動(RTU)為數據采集和控制的基礎，相應的設備也是以電網調度自動化為基礎，“保護”則相對獨立。另一種是站內監控以保護(微機保護)為數據采集和控制的基礎，將保護與控制、測量結合在一起。 今后變電站綜合自動化的運行模式將從無人值班、有人值守逐步向無人值守過渡。 電力系統自動化5變電站綜合自動化系統的基本功能體現在下述五個方面 監控 微機保護 電壓、無功綜合控制 低頻減負荷控制 備用電源自動投入控制電力系統自動化6 數據

4、采集 事件順序記錄(SOE) 故障錄波和測距、故障記錄 操作控制功能 安全監視功能 人機聯系功能 打印功能 數據處理與記錄 諧波分析與監視電力系統自動化7一、備用電源自動投入裝置一、備用電源自動投入裝置（一）備用電源自動投入裝置的作用與類型（一）備用電源自動投入裝置的作用與類型工作電源與備用電源的接線方式可分為兩大類：工作電源與備用電源的接線方式可分為兩大類：明備用明備用: 指在正常時，備用電源不投入工作，只有在工作電源發生故障時指在正常時，備用電源不投入工作，只有在工作電源發生故障時 才投入工作。才投入工作。暗備用暗備用: 指在正常時，兩電源都投入，互為備用。指在正常時，兩電源都投入，互為備

5、用。 作用：用于兩路及以上電源進線的變配電所中，提高供作用：用于兩路及以上電源進線的變配電所中，提高供電可靠性。電可靠性。電力系統自動化8 在正常情況下，在正常情況下，QF1閉合，閉合，QF2斷開，斷開，負荷由工作電源供電。負荷由工作電源供電。 QF2QF1TV2備用電源工作電源TV1APD 當工作電源故障當工作電源故障時，時，APD動作，將動作，將QF1斷開，切除故障斷開，切除故障電源，然后將電源，然后將QF2閉閉合，使備用電源投入合，使備用電源投入工作，恢復供電。工作，恢復供電。APD電力系統自動化9 正常情況下，正常情況下，QF1,QF2閉合，閉合，QF3斷開，兩個斷開，兩個電源分別向兩

6、段電源分別向兩段母線供電。母線供電。 TV1QF3TV2APDQF1QF2工作電源B工作電源A 若電源若電源A(B)發生故障，發生故障，APD動作，將動作，將QF1(QF2)斷開，隨斷開，隨即將即將QF3閉合，閉合，此時全部負荷均此時全部負荷均由由B(A)電源供電。電源供電。APD電力系統自動化10 1）不論什么原因失去工作電源，）不論什么原因失去工作電源，APD都能迅速起動并投入都能迅速起動并投入備用電源；備用電源； 2）必須在工作電源確已斷開、而備用電源電壓也正常時，）必須在工作電源確已斷開、而備用電源電壓也正常時，才允許投入備用電源；才允許投入備用電源； 3）APD應只動作一次，以免將備

7、用電源重復投入永久性故應只動作一次，以免將備用電源重復投入永久性故障回路中；障回路中； 4）當電壓互感器二次回路斷線時，）當電壓互感器二次回路斷線時，APD不應誤動作。不應誤動作。（二）對備用電源自動投入裝置的基本要求（二）對備用電源自動投入裝置的基本要求電力系統自動化11（三）備用電源自動投入裝置的原理（三）備用電源自動投入裝置的原理 12QF2QF1QF1-+-1KO3-24KT工作電源QF2-+YC備用電源電力系統自動化12 綜合功能比較齊全，適應面廣 備用電源自投裝置具有串行通訊功能，方便的與綜合自動化系統接口 體積小，性能價格比高 故障自診斷能力強，可靠性高電力系統自動化13（一）微

8、機遠動裝置的基本功能（一）微機遠動裝置的基本功能 微機遠動裝置微機遠動裝置（RTU）主要用來集中收集變電站內的所有信主要用來集中收集變電站內的所有信息，同時可以接收上級控制調度中心的命令，輸出開關控制信號，息，同時可以接收上級控制調度中心的命令，輸出開關控制信號，增減控制設備信號或調節設備的整定值，并返回已完成操作的信增減控制設備信號或調節設備的整定值，并返回已完成操作的信息，歸納起來有如下功能：息，歸納起來有如下功能：1“四遙四遙”功能：功能： 遙信、遙測遙信、遙測 、遙控遙控 、遙調遙調 2事件順序記錄事件順序記錄（SOE） 3系統對時系統對時 4電能采集電能采集（PA） 5自恢復和自檢測

9、功能自恢復和自檢測功能 6與與SCADA系統通信系統通信 （二）微機遠動裝置的類型（二）微機遠動裝置的類型 從體系結構上，從體系結構上，RTU可以分為集中式可以分為集中式RTU和分布式和分布式RTU兩兩類；在采樣方式上，類；在采樣方式上，RTU可分為直流采樣可分為直流采樣RTU和交流采樣和交流采樣RTU兩類；從組屏方式上，兩類；從組屏方式上，RTU可分為集中組屏和分散布置兩類。可分為集中組屏和分散布置兩類。 電力系統自動化14電力系統自動化15分層集中組屏模式 單元層變電站層 單元層按功能劃分，開關量輸入、輸出，模擬量輸入、輸出，元件保護、自動裝置各為單獨模塊。 變電站層包括監控主機和遠動主機

10、。變電站層通過現場總線或局域網與單元層通信。所有保護屏、數據采集屏、控制出口屏全部安裝在中央控制室內，需要較多的控制連接電纜。 電力系統自動化16電力系統自動化17上級操作上級操作監控中心監控中心 當地監控主機（雙機）當地監控主機（雙機） 通信管理機通信管理機 打印機打印機 進線保護進線保護測控單元測控單元 饋線保護饋線保護測控單元測控單元 變壓器保護變壓器保護測控單元測控單元 聯絡保護聯絡保護測控單元測控單元 進線進線測控單元測控單元 聯絡聯絡測控單元測控單元 出線出線測控單元測控單元 出線出線測控單元測控單元 變壓器溫度變壓器溫度保護測控單元保護測控單元 變壓器溫度變壓器溫度保護測控單元保

11、護測控單元 直流屏監控單元直流屏監控單元 變變電電站站層層 通通信信層層 間間隔隔單單元元層層 RS485/422 分布式集中組屏分布式集中組屏電力系統自動化18分層分散模式間隔層變電站層 間隔層按高壓間隔劃分，以每個電網元件為對象，集測量、控制、保護于一體，設計在同一個機箱中，將這種模塊單元安裝在一次主設備的開關柜中。各模塊單元與監控主機通過網絡聯系。高壓線路保護，變壓器保護，自動裝置（備自投、電壓無功控制，低頻減載）仍可安裝在中央控制室內。 電力系統自動化19電力系統自動化20電力系統自動化21電力系統自動化22電力系統自動化23電力系統自動化24v8.2.1 概述v8.2.2 配電自動化

12、系統的主要內容v8.2.3 配電自動化的現狀v8.2.4 配電自動化系統的功能電力系統自動化25配電網由配電變電站和配電線路組成。通過各種電力元件可以將配電網連成不同結構。配電網分為放射式和網式兩大類型。 配電網的特點:點多、面廣、分散；配電線路、開關電器和變壓器結合在一起。配電自動化的意義:(1)正常情況下,監視配網運行情況,優化配網運行方式(2)當配網故障或異常運行時,迅速查出故障,快速隔離故障區段,及時恢復非故障區域用戶的供電,減少停電面積和縮短停電時間。(3)根據配網電壓合理控制無功負荷和電壓水平,改善供電質量(4)合理控制用電負荷,提高設備利用率(5)自動抄表計費,保證抄表計費的及時

13、和準確電力系統自動化26 通常將變電所綜合自動化、饋線自動化、用戶管理自動化通常將變電所綜合自動化、饋線自動化、用戶管理自動化等三方面的內容稱為配電自動化系統（等三方面的內容稱為配電自動化系統（DAS）。）。配電網配電網SCADA系統系統 地理信息系統地理信息系統GIS需方管理需方管理DSM配電自動化配電自動化 DAS進線監視進線監視10kV變電所自動化變電所自動化SA饋線自動化饋線自動化FA變壓器巡檢與無功補償變壓器巡檢與無功補償負荷監控與管理負荷監控與管理LCM遠方抄表與電能計費自動化遠方抄表與電能計費自動化AMR配電自動化系統的主要內容電力系統自動化27配網管理工作站配網管理工作站配網調

14、度工作站配網調度工作站 配網配網GIS/維護工作站維護工作站網網關關調度調度 MIS主主服服務務器器備備服服務務器器WEBWEB服服務務器器網網絡絡打打印印機機100M以太網以太網通通信信前前置置機機通通信信前前置置機機變電所變電所B B變電所變電所A A配配電電子子站站配電線配電線通信線通信線控制控制LAN網網通通信信網網絡絡柱上真空開關柱上真空開關智能環網柜智能環網柜FTUFTUTTUTTUDTUDTU配電自動化系統配電自動化系統結構拓撲圖結構拓撲圖主站計算機系統電力系統自動化28智能環網配電柜智能環網配電柜配電自動化遠方終端配電自動化遠方終端DTUDTU電力系統自動化29配電變壓器遠方終

15、端配電變壓器遠方終端TTUTTU電力系統自動化30饋線自動化遠方終端饋線自動化遠方終端FTUFTU柱上真空開關柱上真空開關電力系統自動化31國內 :城市電網以環網供電方式為主；重合斷路器與自動配電開關配合；農網重合器、斷路器和分段器配合使用；跌落式分段器與斷路器配合 。國外 :配電自動化從各種單項自動化林立，向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發展。 電力系統自動化32 1. 配電網的實時監視與控制配電網的實時監視與控制 2. 安全性控制安全性控制 3. 經濟性控制經濟性控制 4. 質量控制質量控制 5. 負荷控制負荷控制 隨時了解配電網內各重要母線電壓，各配電線的有功功率的隨時了解配電網

16、內各重要母線電壓，各配電線的有功功率的狀況；反映系統結構變化后各種配電變壓器、斷路器及柱上開關狀況；反映系統結構變化后各種配電變壓器、斷路器及柱上開關的運行狀態；重要用戶負荷情況及其電力和電量表的信息等。的運行狀態；重要用戶負荷情況及其電力和電量表的信息等。 自動識別故障自動識別故障自動消除故障自動消除故障( (或隔離故障或隔離故障)自動恢復供電自動恢復供電 由實時潮流計算選擇確定配電網的最佳運行方式，使有功功由實時潮流計算選擇確定配電網的最佳運行方式，使有功功率網損最小。率網損最小。 保證供電的電壓和頻率保證供電的電壓和頻率 采用對用戶負荷進行遠方控制的方式，以抑制高峰負荷和采用對用戶負荷進

17、行遠方控制的方式，以抑制高峰負荷和提高負荷率。提高負荷率。 電力系統自動化33v8.3.1 概述v8.3.2 自動重合器v8.3.3 分段器v8.3.4 饋電線路故障隔離與自動恢復原理 v8.3.5 饋線智能終端設備FTU電力系統自動化34饋線自動化就是監視饋線的運行方式和負荷，當故障發生后，及時準確地確定故障區段，迅速隔離故障區段并恢復健全區段供電饋線自動化的主要任務饋線自動化的主要功能電力系統自動化35重合器是一種自具控制及保護功能的開關設備，它能按預定的開斷和重合順序自動進行開斷和重合操作，并在其后自動復位或閉鎖。重合器的動作特性可以分為瞬動和延時動作特性兩種。 重合器的分類如下：電力系

18、統自動化366油按絕緣介質和滅弧介質分類 真空液壓控制 分立元件控制電路按控制裝置分類 電子控制 集成電路控制電路 微處理機控制電路重合器電子液壓混合控制 單相按相數分類三相柱上按安裝方式分類 地面 地下SF在配電網中應用重合器的優點l節省變電站的投資l提高重合閘的成功率l縮小停電范圍l提高操作自動化程度l維修工作量小重合器分類電力系統自動化37分段器是一種與電源側前級開關配合，在失壓或無電流的情況下自動分閘的開關設備。當發生永久性故障時，分段器在預定次數的分合操作后閉鎖于分閘狀態，從而達到隔離故障線路區段的目的。若分段器未完成預定次數的分合操作，故障就被其他設備切除，其將保持在合閘狀態，并經一段延時后恢復到預先的整定狀態，為下一次故障作好準備。分段器一般不能斷開短路電流電力系統自動化38分段器的關鍵部件是故障檢測繼電器FDR分段器可分為電壓-時間型和過流脈沖計數型兩類。（介紹電壓-時間型） 憑借加壓、失壓的時間長短來控制其動作 失壓后分閘，加壓后合閘或閉鎖 兩個重要參數 X時限：從分段器電源側加壓至分段器合閘的時延。加壓 合閘 Y時限：又稱故障檢測時間，指若分段器合閘后在未超過Y時限的時間內又失壓，則該分段器分閘并被閉鎖在分閘狀態，下一次再