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供电公司配电自动化系统螺帽


2022年06月29日

供电公司配电自动化系统

供电公司配电自动化系统 2011年12月10日 来源: 1 系统总述  承德供电公司2003年进行了配网的试点运行,几乎涉及整个城区配电网,累计实现三遥的户外开关45台,开闭所15台,小区变与台变121台。配网自动化工程完成后,将实现城区配网SCADA功能、配网高级应用分析功能、基于地理信息系统的配网管理功能和配网的馈线自动化功能。  承德城区配网自动化系统采用JN-6000配网自动化/配网管理系统,并根据承德城区配网点多、面广的特点,采用分层分级控制的原则。系统结构见图1。

1.1 配电网监控和管理中心层(主站端)  中心层是整个配电自动化监控和管理系统的核心,采用JN-6000配电主站系统,主要负责采集、管理整个系统中区域工作站(子站)的上传数据;负责数据的处理、存储,事故的报警,远方的控制,事故的隔离,无故障区域的供电恢复;负责与多个子系统的接口,实现数据共享;负责完成10kV配电信息的管理和维护。1.2 配电监控子站  因为配网中监控设备点多、面广,不可能把所有的站端监控设备连接到配电主站上,必须增设中间级站,称为配电子站,由配电子站管理其所辖光环上的开闭所、柱上开关、配电变压器上的配电终端监控设备和智能电能表,完成“数据集中器”的功能。根据实际情况和需求,共设立4个配电子站,所有现场信息通过配电子站送入配调中心。监控子站还具有所辖区域内故障诊断、隔离、恢复的功能。配电子站在变电站或大型开闭所等光纤汇接点内,本工程将子站放置在调度设备机房内,通过光纤与所属馈线的监控终端通信,经以太网方式与配网自动化主站通信。采用JN-6000配电自动化子站系统。1.3 配电终端设备层  配电终端设备层是整个系统的底层,完成柱上开关(FTU)、配电变压器(TTU)、开闭所(DTU)等各种现场信息的采集处理及监控功能。

2 通信系统设计通信系统是实现配电自动化的重要环节,为满足配网实时监控和馈线自动化的需要,采用以下设计方案。2.1 主站与子站通信  主站与子站之间采用光纤双环自愈网方式,根据承德城区配网的特点采用了3个光纤环网的设计。  光缆采用单模光缆,累计长度达42.9km。光接口设备采用十维光MODEM,主要性能指标如下:  a.每路可300bit/s~38.4kbit/s任意接入(最多可达36个通信);b.集中监控方式;c.通道自动申请与人工分配;d.自愈功能;e.组网灵活,可单环/双环;  f.主站端的光MODEM设备,根据光缆2m带宽特点,利用分时机制,实现对子站设备的点对点通信;  g.终端与子站之间最大距离为10km。2.2 FTU与TTU通信  FTU与TTU的通信采用485转音频的方式,累计铺设屏蔽双绞线300km,并采取就近接入的原则,30多个开闭所或FTU挂接户外的121个TTU。主要性能指标如下:a.每对芯可挂接30台终端设备;  b.采用半双工的通信方式,提供标准RS485口,通信速率9600kbit/s;  c.最大传输距离可达10km。

3 功能设计  承德城区配网自动化系统从功能上分为4个子系统:配网SCADA系统、配网高级应用软件、基于GIS的配网管理系统、馈线自动化系统。下面就后3个子系统分别予以介绍。3.1 配网高级应用软件功能的设计  配电网具有三相不平衡,线路R/X(电阻/电抗)比值大、环网接线、开环运行的特性,要求使用详细的元件模型,并能模拟平衡或不平衡系统,辐射型、网络型和混合型系统,以及单相、两相和三相系统,部分非遥测数据只能通过静态数据补缺的方法来代替,靠操作员和现场人员的电话联系,或间接使用负荷预报来跟踪这些数据的变化。软件实现了网络拓扑、状态估计、潮流计算分析、短路电流计算、无功电压控制、线损计算、网络重构、故障定位、故障隔离与恢复送电、负荷预报等功能。这些模块采用基于三相分开模型与单线模型可选择的方式来处理,解决了配电网三相不平衡所带来的问题;在模型上细化了元件属性,可根据元件机械属性自动计算电气属性;基于负荷特性的分类及比例处理。3.1.1 网络拓扑  用于确定配电网的设备连接关系和带电状态,检测辐射网络是否出现合环现象,给状态估计和潮流计算提供网络模型(电气岛)。3.1.2 状态估计  采用软件手段,在硬件测量信息基础上,计算出系统状态变量的值,并进一步计算出所有相关的量。这样可充分发挥硬件的潜力,提高数据精度,补充已有量测的不足,排除不良数据的影响,提高实时数据的可靠性和质量。它是为提高量测数据精度,利用一次采样得到一组多余信息的测量方法。  状态估计从不完整的SCADA数据和母线负荷预测数据获得完整的实时网络状态,包括实时量测量和非实时量测量两大部分。3.1.3 短路电流计算  可在配电网出现短路故障情况下确定各支路电流和母线电压。正常运行时,检验保护特性和检查现行系统开关的断路能力,当结线方式变化

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