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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,電力系統(tǒng)自動化,*,第,8,章,配電網(wǎng)自動化,8.1 變電站綜合自動化,8.2 配電網(wǎng)自動化,8.3 饋線自動化,電力系統(tǒng)自動化,1,8.1 變電站綜合自動化,8.1.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容,8.1.2 變電站綜合自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,8.1.3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能,8.1.4 變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),電力系統(tǒng)自動化,2,8.1.1 變電站綜合自動化系統(tǒng) 的研究內(nèi)容,變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)

2、對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機(jī)保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。,變電站綜合自動化的內(nèi)容包括電氣量的采集和電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。,電力系統(tǒng)自動化,3,8.1.2 變電站綜合自動化的 現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,變電站綜合自動化的實(shí)施方法有兩種：,一種是站內(nèi)監(jiān)控以遠(yuǎn)動,(,RTU),為數(shù)據(jù)采集和控制的基礎(chǔ)，相應(yīng)的設(shè)備也是以電網(wǎng)調(diào)度自動化為基礎(chǔ)，“保護(hù)”則相對獨(dú)立。,另一種是站內(nèi)監(jiān)控以保護(hù),(,微機(jī)保護(hù),),為數(shù)據(jù)采集和控制的基礎(chǔ)，將保護(hù)與控制、測量結(jié)合在一起。,今后變電站綜合自動化的運(yùn)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(tǒng)自動化,4,8

3、.1.3 變電站綜合自動化 系統(tǒng)的功能,變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能體現(xiàn)在下述五個方,監(jiān)控,微機(jī)保護(hù),電壓、無功綜合控制,低頻減負(fù)荷控制,備用電源自動投入控制,電力系統(tǒng)自動化,5,8.1.4 變電站綜合自動化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu),變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有以下四種：,集中式,電力系統(tǒng)自動化,6,圖,8.1,集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)框圖,電力系統(tǒng)自動化,7,圖,8.2,分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的 綜合自動化系統(tǒng)框圖,(,一,),分布式系統(tǒng)集中組屏,電力系統(tǒng)自動化,8,圖,8.3,分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu) 的綜合自動化系統(tǒng)框圖,(,二,),電力系統(tǒng)自動化,9,圖,8.4,分散與集中相結(jié)合的變電站 綜

4、合自動化系統(tǒng)框圖,分散式與集中相結(jié)合,電力系統(tǒng)自動化,10,全分散,全分散式的結(jié)構(gòu)是今后的發(fā)展方向。,電力系統(tǒng)自動化,11,8.2 配電網(wǎng)自動化,8.2.1 概述,8.2.2 配電自動化的現(xiàn)狀,8.2.3 配電自動化系統(tǒng)的功能,8.2.4 配電自動化系統(tǒng)的組成,電力系統(tǒng)自動化,12,8.2.1 概述,配電網(wǎng)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(wǎng)連成不同結(jié)構(gòu)。配電網(wǎng)分為放射式和網(wǎng)式兩大類型。,配電網(wǎng)的特點(diǎn):點(diǎn)多、面廣、分散；配電線路、開關(guān)電器和變壓器結(jié)合在一起。,配電自動化是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必然趨勢，配電自動化在人力盡量少介入的情況下完成大量的重復(fù)性的工作，盡量減少停電面積

5、和縮短停電時間。,電力系統(tǒng)自動化,13,8.2.2 配電自動化的現(xiàn)狀,國內(nèi),:,城市電網(wǎng)以環(huán)網(wǎng)供電方式為主；重合斷路器與自動配電開關(guān)配合；農(nóng)網(wǎng)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(xiàng)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(fā)展。,電力系統(tǒng)自動化,14,8.2.3 配電自動化系統(tǒng)的功能,安全監(jiān)視功能,控制功能,保護(hù)功能,電力系統(tǒng)自動化,15,8.2.4 配電自動化系統(tǒng)的組成,電力系統(tǒng)自動化,16,8.3 饋線自動化,8.3.1 概述,8.3.2 自動重合器,8.3.3 分段器,8.3.4 饋線智能終端設(shè)備,FTU,8.3.5,饋電線

6、路故障隔離與自動恢復(fù)原理,電力系統(tǒng)自動化,17,8.3.1 概述,饋線自動化就是監(jiān)視饋線的運(yùn)行方式和負(fù)荷，當(dāng)故障發(fā)生后，及時準(zhǔn)確地確定故障區(qū)段，迅速隔離故障區(qū)段并恢復(fù)健全區(qū)段供電。,電力系統(tǒng)自動化,18,8.3.2 自動重合器,重合器是一種自具控制及保護(hù)功能的開關(guān)設(shè)備，它能按預(yù)定的開斷和重合順序自動進(jìn)行開斷和重合操作，并在其后自動復(fù)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：,電力系統(tǒng)自動化,19,電力系統(tǒng)自動化,20,8.3.3 分段器,分段器是一種與電源側(cè)前級開關(guān)配合，在失壓或無電流的情況下自動分閘的開關(guān)設(shè)備。當(dāng)發(fā)生永久性故障時，分段器在預(yù)定次數(shù)的分合操

7、作后閉鎖于分閘狀態(tài)，從而達(dá)到隔離故障線路區(qū)段的目的。若分段器未完成預(yù)定次數(shù)的分合操作，故障就被其他設(shè)備切除，其將保持在合閘狀態(tài)，并經(jīng)一段延時后恢復(fù)到預(yù)先的整定狀態(tài)，為下一次故障作好準(zhǔn)備。,分段器可分為電壓-時間型和過流脈沖計數(shù)型兩類。,電力系統(tǒng)自動化,21,圖,8.5,典型電壓,-,時間型分段器原理圖,電力系統(tǒng)自動化,22,8.3.4 饋線智能終端設(shè)備FTU,FTU,是基于,FTU,的饋線自動化系統(tǒng)的核心設(shè)備，,其功能強(qiáng)大，抗干擾能力強(qiáng)，具有,自檢和自恢復(fù)功能,，工作可靠性高。,電力系統(tǒng)自動化,23,圖,8.6,一種饋線,RTU(FTU),的結(jié)構(gòu),電力系統(tǒng)自動化,24,8.3.5 饋電線路故障

8、隔離與 自動恢復(fù)原理,基于重合器和分段器的故障區(qū)段隔離,重合器與電壓-時間型分段器配合:工作過程見圖8.7、圖8.9。,圖,8.7,中，,A,采用重合器，整定為一慢一快，即第一次重合時間為,15,s,，,第二次重合時間為,5,s,。,B,、,D,和,E,采用電壓,-,時間型分段器，其,X,時限均整定為,7,s,；,C,亦采用電壓,-,時間型分段器，其,X,時限整定為,14,s,，,Y,時限整定為,5,s,。,分段器均設(shè)置在第一套功能。,圖,8.9,中，,A,代表重合器，整定為一慢一快，即第一次重合時間為,15,s,，,第二次重合時間為,5,s,。,B,、,C,和,D,代表電壓,-,時間型分段器

9、并且設(shè)置在第一套功能中，它們的,X,時限均整定為,7,s,，,Y,時限均整定為,5,s,；,E,亦代表電壓,-,時間型分段器，但設(shè)置在第二套功能中，其,X,L,時限整定為,45,s,，,Y,時限整定為,5,s,。,電力系統(tǒng)自動化,25,圖,8.7,輻射狀網(wǎng)故障區(qū)段隔離的過程,電力系統(tǒng)自動化,26,電力系統(tǒng)自動化,27,電力系統(tǒng)自動化,28,圖,8.9,環(huán)狀網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行時故障區(qū)段隔離的過程,電力系統(tǒng)自動化,29,電力系統(tǒng)自動化,30,電力系統(tǒng)自動化,31,重合器與過流脈沖計數(shù)型分段器配合:見圖8.11。,圖8.11中，,A,代表重合器，,B,和,C,代表過流脈沖計數(shù)型分段器，它們的計數(shù)次數(shù)均整定為兩次。,電力系統(tǒng)自動化,32,圖,8.11,重合器與過流脈沖計數(shù)型分段器配合隔離 永久性故障區(qū)段的過程,電力系統(tǒng)自動化,33,基于,FTU,的故障區(qū)段隔離,故障區(qū)段的判斷和隔離可以采用統(tǒng)一的矩陣算法實(shí)現(xiàn)。依據(jù)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造一個網(wǎng)絡(luò)描述矩陣,D,。,當(dāng)饋線發(fā)生故障時，系統(tǒng)生成一個故障信息矩陣,G,，,通過網(wǎng)絡(luò)描述矩陣和故障信息矩陣的運(yùn)算，得到一個故障判斷矩陣,P,，,根據(jù)故障判斷矩陣就可準(zhǔn)確地判斷和隔離故障區(qū)段。,電力系統(tǒng)自動化,34,