配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般由下列層次組成:配電主站、配電子站(常設(shè)在變電站內(nèi),可選配)、配電遠(yuǎn)方終端(FTU、DTU、TTU等)和通信網(wǎng)絡(luò)。
配電主站位于城市調(diào)度中心,配電子站部署于110kv/35kv變電站,子站負(fù)責(zé)與所轄區(qū)域DTU/TTU/FTU
等電力終端設(shè)備通信,主站負(fù)責(zé)與各個(gè)子站之間通信。
饋線終端設(shè)備(FTU)
FTU 是裝設(shè)在饋線開(kāi)關(guān)旁的開(kāi)關(guān)監(jiān)控裝置。這些饋線開(kāi)關(guān)指的是戶外的柱上開(kāi)關(guān),例如10kV線路上的斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)等。一般來(lái)說(shuō),1臺(tái)FTU要求能監(jiān)控1臺(tái)柱上開(kāi)關(guān),主要原因是柱上開(kāi)關(guān)大多分散安裝,若遇同桿架設(shè)情況,這時(shí)可以1臺(tái)FTU監(jiān)控兩臺(tái)柱上開(kāi)關(guān)。
配變終端設(shè)備(TTU)
TTU監(jiān)測(cè)并記錄配電變壓器運(yùn)行工況,根據(jù)低壓側(cè)三相電壓、電流采樣值,每隔1~2分鐘計(jì)算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能等運(yùn)行參數(shù),記錄并保存一段時(shí)間(一周或一個(gè)月)和典型日上述數(shù)組的整點(diǎn)值,電壓、電流的最大值、最小值及其出現(xiàn)時(shí)間,供電中斷時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間,記錄數(shù)據(jù)保存在裝置的不揮發(fā)內(nèi)存中,在裝置斷電時(shí)記錄內(nèi)容不丟失。配網(wǎng)主站通過(guò)通信系統(tǒng)定時(shí)讀取TTU測(cè)量值及歷史記錄,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器過(guò)負(fù)荷及停電等運(yùn)行問(wèn)題,根據(jù)記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)分析電壓合格率、供電可靠性以及負(fù)荷特性,并為負(fù)荷預(yù)測(cè)、配電網(wǎng)規(guī)劃及事故分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如不具備通信條件,使用掌上電腦每隔一周或一個(gè)月到現(xiàn)場(chǎng)讀取記錄,事后轉(zhuǎn)存到配網(wǎng)主站或其它分析系統(tǒng)。
TTU構(gòu)成與FTU類似,由于只有數(shù)據(jù)采集、記錄與通信功能,而無(wú)控制功能,結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)及減少成本,TTU由配變低壓側(cè)直接變壓整流供電,不配備蓄電池。在就地有無(wú)功補(bǔ)償電容器組時(shí),為避免重復(fù)投資,TTU要增加電容器投切控制功能。
開(kāi)閉所終端設(shè)備(DTU)
DTU一般安裝在常規(guī)的開(kāi)閉所(站)、戶外小型開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜、小型變電站、箱式變電站等處,完成對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的位置信號(hào)、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能量等數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算,對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合閘操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線開(kāi)關(guān)的故障識(shí)別、隔離和對(duì)非故障區(qū)間的恢復(fù)供電。部分DTU還具備保護(hù)和備用電源自動(dòng)投入的功能。
在大輸電投資周期過(guò)后,配電網(wǎng)投資比例開(kāi)始提升:經(jīng)歷了輸電投資2008-2010的高峰,輸電投資已經(jīng)逐步回落,在GDP增速和用電彈性雙重下滑的大背景下,短期無(wú)法出現(xiàn)較大的需求增量。未來(lái)電網(wǎng)將進(jìn)入結(jié)構(gòu)性建設(shè),即110kv以下的配網(wǎng)段將成為投資的重點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)投資數(shù)據(jù),1-7月重點(diǎn)城市電網(wǎng)項(xiàng)目投資完成332億元,其中35KV投資總額約23億元,占比6.9%,較比較提升了2.4個(gè)百分點(diǎn)。
配網(wǎng)自動(dòng)化的投資動(dòng)力-實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、集約化和權(quán)利回收的訴求:年初國(guó)網(wǎng)一號(hào)文件提出了“三集五大”的戰(zhàn)略方向,反映了國(guó)網(wǎng)對(duì)提高大電網(wǎng)駕馭能力、加強(qiáng)專業(yè)化、精益化管理的意圖?!叭宕蟆北举|(zhì)上體現(xiàn)了國(guó)網(wǎng)對(duì)加強(qiáng)電網(wǎng)壟斷和控制力的訴求-即在實(shí)現(xiàn)效率提升、集約化的同時(shí),削減了地方機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)管理的扁平和權(quán)力的中央化。而配網(wǎng)自動(dòng)化很好的滿足了這一點(diǎn)。利用計(jì)算機(jī)、通信與信息技術(shù),可以有效地對(duì)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、用戶進(jìn)行自動(dòng)化管理,在提高供電質(zhì)量和管理效率的同時(shí),大幅減少了對(duì)底端人力需求。這將有助于國(guó)網(wǎng)從正金字塔管理向倒金字搭管理的模式轉(zhuǎn)型。同時(shí)配網(wǎng)段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜是電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)中最適合進(jìn)行自動(dòng)化和智能化改造的部分。
國(guó)內(nèi)配網(wǎng)自動(dòng)化比率仍然大幅低于國(guó)際平均水平,空間依然很大:配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)在大多數(shù)城市僅僅局限于試點(diǎn)。覆蓋率僅僅為試點(diǎn)城市的1/5-1/4。整體配網(wǎng)自動(dòng)化的覆蓋率約在10%,而國(guó)外如日本,配網(wǎng)自動(dòng)化的覆蓋率高達(dá)80%的水平。測(cè)算了主要設(shè)備和軟件的投資。一個(gè)中等規(guī)模的城市做配網(wǎng)自動(dòng)化改造需要設(shè)備價(jià)值在7億以上。假設(shè)每年建設(shè)10個(gè)城市配網(wǎng)自動(dòng)化全覆蓋的情況下,市場(chǎng)容量將超80億。若每年實(shí)施5個(gè)城市,市場(chǎng)容量將超40億??梢?jiàn)未來(lái)配網(wǎng)自動(dòng)化的市場(chǎng)空間是值得期待的。
主站系統(tǒng)壁壘高,是配網(wǎng)自動(dòng)化的核心:天拓咨詢認(rèn)為主站系統(tǒng)是配網(wǎng)自動(dòng)化最為核心的環(huán)節(jié),包括主要的人機(jī)接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、具體應(yīng)用功能集成等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。主站系統(tǒng)供應(yīng)商也是產(chǎn)業(yè)鏈中最為關(guān)鍵的角色,主要原因不僅僅在于主站系統(tǒng)占據(jù)了技術(shù)制高點(diǎn),具有較高的利潤(rùn)率水平,同時(shí)擁有主站系統(tǒng)的生產(chǎn)能力的企業(yè)一般也有能力對(duì)子站系統(tǒng)和終端的軟件進(jìn)行生產(chǎn)和集成。同時(shí)更熟悉整體系統(tǒng)解決方案的主站系統(tǒng)企業(yè)將在未來(lái)軟件升級(jí),子站、終端等的后續(xù)擴(kuò)展市場(chǎng)上擁有天然優(yōu)勢(shì)。
從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)看,國(guó)網(wǎng)系企業(yè)有顯著的壟斷優(yōu)勢(shì):從配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)招標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,國(guó)電南瑞集團(tuán)(包括國(guó)電南瑞和北京科東)占據(jù)了75%以上的主站系統(tǒng)市場(chǎng)份額。許繼電氣則壟斷了山東境內(nèi)的配網(wǎng)自動(dòng)化招標(biāo)。而非國(guó)網(wǎng)系的企業(yè)只能零星獲得少量主站和部分終端訂單,無(wú)法撼動(dòng)國(guó)網(wǎng)系企業(yè)的整體壟斷優(yōu)勢(shì)。
該功能統(tǒng)稱圖資系統(tǒng)。圖資系統(tǒng)應(yīng)用的目的是形成以地理背景為依托的分布概念,以及電網(wǎng)資料分層管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)??捎腥缦鹿δ埽?
1)向管理系統(tǒng)提供變電所、線路、變壓器、斷路器、用戶等的地理位置。利用配電設(shè)備管理和用電營(yíng)業(yè)管理系統(tǒng)所提供的信息及數(shù)據(jù)與小區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)相結(jié)合,共同構(gòu)成配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行、檢修、設(shè)計(jì)和施工管理的基礎(chǔ);
2)向用電管理營(yíng)業(yè)系統(tǒng)提供多種信息,對(duì)各用戶進(jìn)行申請(qǐng)報(bào)裝接電、電價(jià)/電費(fèi)管理、負(fù)荷管理等業(yè)務(wù)的營(yíng)運(yùn)工作。查詢有關(guān)用戶地理位置,自動(dòng)生成各種供電方案;
3)為配電系統(tǒng)自動(dòng)化提供靜態(tài)背景畫(huà)面,接受配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息,提供動(dòng)態(tài)配電線路圖層,提供實(shí)時(shí)可操作畫(huà)面,顯示故障信息;
4)設(shè)立故障投訴電話,用此信息彌補(bǔ)DA信息采集的不足;
圖資系統(tǒng)為配電系統(tǒng)提供各種在線圖形與數(shù)據(jù)信息,成為配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的重要組成部分。該系統(tǒng)可有在線方面的應(yīng)用,主要是與SCADA系統(tǒng)改提供的實(shí)時(shí)信息有機(jī)結(jié)合,改進(jìn)調(diào)度工作質(zhì)量,提供優(yōu)質(zhì)的日常維護(hù)服務(wù),正確判斷故障位置,及時(shí)派員工維修。離線方面應(yīng)用包括設(shè)備管理系統(tǒng)、用電管理系統(tǒng)及規(guī)劃管理系統(tǒng)等。
1)網(wǎng)絡(luò)分析,提出最佳停電方案;
2)運(yùn)行管理;
3)設(shè)備檢修管理;
4)配電工程設(shè)計(jì),接受完成用戶申請(qǐng)報(bào)裝接電的設(shè)計(jì)任務(wù);
5)施工管理,根據(jù)設(shè)計(jì)和工作任務(wù)單,制訂施工計(jì)劃并實(shí)施施工管理;
6)配電規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)(NPL)
完成合理分割變電所配電負(fù)荷,饋電線負(fù)荷調(diào)整,增設(shè)變電所、配電所,實(shí)施饋電線、配電網(wǎng)絡(luò)改造和發(fā)展規(guī)劃等各種設(shè)計(jì)任務(wù),以及線損計(jì)算等。
1)客戶信息系統(tǒng)。
儲(chǔ)存用戶的戶名、地址、電話、受電線路、設(shè)備裝接容量、用電性質(zhì)類別等的信息,與其他系統(tǒng)共享,并能自動(dòng)識(shí)別用戶來(lái)電地址。
2)負(fù)荷管理系統(tǒng)。
負(fù)荷曲線調(diào)整;分類電價(jià)管理、負(fù)荷監(jiān)控、需方發(fā)電管理等。
3)計(jì)量、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、自動(dòng)生成賬單、與銀行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等。
4)用電營(yíng)業(yè)管理系統(tǒng)。
包括客戶用電申請(qǐng)、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、咨詢服務(wù)、電能計(jì)量、收費(fèi)管理、用電檢查、故障報(bào)修等功能。
5)用戶故障報(bào)修系統(tǒng)(TCM)
例如配電網(wǎng)的線損計(jì)算與管理。
1)網(wǎng)絡(luò)接線分析,用于確定配電網(wǎng)設(shè)備連接和帶電狀態(tài);
2)配電網(wǎng)潮流分析,包括三相潮流分析;
3)短路電流計(jì)算,在配電網(wǎng)短路故障(單相、兩相、三相及接地等類型的故障)的情況下,計(jì)算出支路的電流和母線上的電壓;
4)負(fù)荷模型的建立與校核,使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷點(diǎn)的有功及無(wú)功負(fù)荷與在變電站饋線端口記錄的實(shí)測(cè)負(fù)荷相匹配;
5)配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì),狀態(tài)估計(jì)主要有兩大類,一是主配網(wǎng)的電量估計(jì)量,二是沿饋線的電量估計(jì)量;
6)配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè),包括地區(qū)負(fù)荷及母線負(fù)荷;
7)安全分析;
8)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重構(gòu);
9)配電網(wǎng)電壓調(diào)整及無(wú)功優(yōu)化。
配電網(wǎng)自動(dòng)化涉及面廣、范圍大、內(nèi)容多且復(fù)雜,是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,隨著社會(huì)發(fā)展的需求,對(duì)配電網(wǎng)質(zhì)量的要求越來(lái)越高,故其功能也必須不斷地增加、調(diào)整,所以整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要從全局,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)考慮,不能花了幾年心血搞出的系統(tǒng)隨著系統(tǒng)的增容,地理的變化,功能的增加等因素就無(wú)法使用。
配網(wǎng)自動(dòng)化智能開(kāi)關(guān)誰(shuí)能介紹下?
受控或監(jiān)測(cè)。后臺(tái)一般是控制平臺(tái),控制平臺(tái)的主要功能是控制,智能開(kāi)關(guān)通常使用平板電腦的控制平臺(tái)軟件進(jìn)行控制,但是通常家里要裝路由和網(wǎng)關(guān)。
配網(wǎng)自動(dòng)化智能開(kāi)關(guān)誰(shuí)能介紹下?
你好,配網(wǎng)自動(dòng)化智能開(kāi)關(guān)是 利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成,構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況...
配電自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化的區(qū)別
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō): 配電自動(dòng)化是針對(duì)用戶端的,一般是低壓配電網(wǎng)。 配網(wǎng)自動(dòng)化是針對(duì)輸電網(wǎng)的,一般是高壓輸電網(wǎng)。 配電自動(dòng)化: 配電自動(dòng)化(DA)是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的...
1)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)
配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集、四遙(遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào))、狀態(tài)監(jiān)視、報(bào)警、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、制表打印等功能,還應(yīng)支持無(wú)人值班變電站的接口等。
2)配電網(wǎng)電壓管理系統(tǒng)。
根據(jù)配電網(wǎng)的電壓、功率因數(shù)、電流等參數(shù),自動(dòng)控制無(wú)功補(bǔ)償電容器的投切、變壓器有載分接開(kāi)關(guān)分接頭的檔位等功能。
3)配電網(wǎng)故障診斷和斷電管理系統(tǒng)。
根據(jù)投訴電話、通信信息,實(shí)現(xiàn)故障定位、診斷,并實(shí)現(xiàn)故障隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、現(xiàn)場(chǎng)故障檢修、事故報(bào)告存檔等;
4)操作票專家系統(tǒng)(ES)
1)變電所自動(dòng)化:實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制,與控制中心和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)通信。
2)配電所自動(dòng)化:該功能由安裝在配電所的RTU對(duì)配電所實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制,與控制中心和配電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA)通信。
1)饋線控制及數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)。
正常狀態(tài)下,可實(shí)現(xiàn)對(duì)各運(yùn)行電量參數(shù)(包括饋線上設(shè)備的各種電量)的遠(yuǎn)方測(cè)量、監(jiān)視和設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)方控制。
2)饋線自動(dòng)隔離和恢復(fù)系統(tǒng)。
當(dāng)饋線發(fā)生相間短路故障或單相接地故障時(shí),自動(dòng)判斷饋線故障段,自動(dòng)隔離故障段,并恢復(fù)非故障段的供電。有兩種方式可供選擇:
a采用線路自動(dòng)重合器和/或分段器;
b采用遠(yuǎn)方通信信道,具有數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)方控制功能的饋線自動(dòng)化。該系統(tǒng)除了包括一次設(shè)備,還應(yīng)包括遠(yuǎn)方終端(FTU)、通信信道、電流電壓傳感器等。
配電網(wǎng)自動(dòng)化從之前的試點(diǎn)逐步過(guò)渡到推廣的階段,由于國(guó)家尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各地區(qū)的情況不盡相同。針對(duì)這種情況,國(guó)家電網(wǎng)公司安全運(yùn)行與發(fā)輸電運(yùn)營(yíng)部公布了《配電系統(tǒng)自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則試行方案》。根據(jù)該導(dǎo)則,配電系統(tǒng)自動(dòng)化的主要任務(wù)應(yīng)包括如下內(nèi)容:
1、集成SCADA和GIS功能;
2、配網(wǎng)管理系統(tǒng);
3、停電管理系統(tǒng)
4、需求側(cè)響應(yīng);
5、調(diào)度自動(dòng)化功能;
6、分布式發(fā)電管理
其最終目的是為了提高供電可靠性和供電質(zhì)量,縮短事故處理時(shí)間,減少停電范圍,提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,最大限度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,提高整個(gè)配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率,改善為用戶服務(wù)的水平。
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本文對(duì)某省配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行了介紹,針對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)投運(yùn)困難及存在問(wèn)題較多的情況,提出了解決問(wèn)題的方法和途徑,以幫助配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)早日實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠地投入運(yùn)行。為今后在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和改造中類似問(wèn)題的解決,提供參考。
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評(píng)分: 4.7
作者經(jīng)過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)城市電網(wǎng)中配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施原則進(jìn)行分析本.文介紹了配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及內(nèi)容,進(jìn)而從多個(gè)方面分析了配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施原則.最后,結(jié)合蕭山區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀研究了城市電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施基礎(chǔ),對(duì)于城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施有很好的指導(dǎo)意義.
北極星智能電網(wǎng)在線訊: 摘 要:配網(wǎng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì),也是國(guó)家能源局未來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的行動(dòng)計(jì)劃之一(國(guó)家能源局下發(fā)《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015~2020年)》)。在電力行業(yè)中RTU、DTU、FTU、TTU等設(shè)備是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)監(jiān)控裝置,適用于城市、農(nóng)村、企業(yè)配電網(wǎng)的自動(dòng)化工程,完成環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)的監(jiān)視和保護(hù)以及通信等自動(dòng)化功能,配合配電子站、主站實(shí)現(xiàn)配電線路的正常監(jiān)控和故障識(shí)別、隔離和非故障區(qū)段恢復(fù)供電,在電力行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。這些設(shè)備的內(nèi)部設(shè)計(jì)上非常相似,其對(duì)電源的要求更是如此,本文以FTU為例主要介紹其供電電源解決方案。
FTU是安裝在配電室或饋線上的智能終端設(shè)備。它可以與遠(yuǎn)方的配電子站通信,將配電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到配電子站,還可以接受配電子站的控制命令,對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。本文主要介紹了電源模塊在FTU中的應(yīng)用。
一、FTU的基本功能
饋線終端裝置簡(jiǎn)稱FTU,具有遙控、遙信,故障檢測(cè)功能,并與配電自動(dòng)化主站通信,提供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù)即監(jiān)測(cè)控制所需信息,包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電能參數(shù)、相間故障、接地故障以及故障時(shí)的參數(shù),并執(zhí)行配電主站下發(fā)的命令,對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,實(shí)現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電功能。
二、 電源模塊在FTU系統(tǒng)中的應(yīng)用
方案一:
系統(tǒng)供電說(shuō)明如下:
方案一:集成了充電電源,AC/DC電源輸出27V左右電壓,一路給DC/DC模塊進(jìn)行供電,另一路給蓄電池供電;當(dāng)市電斷電的時(shí)候,蓄電池提供備用電源。DC/DC電源提供兩路相互隔離的直流電,5V給串行通信模塊供電;5V作為AD轉(zhuǎn)換模組、微處理器芯片和數(shù)字電路的總電源;24V作為遙測(cè)系統(tǒng)隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求,還可以再用LD0轉(zhuǎn)為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。蓄電池方案為目前行業(yè)內(nèi)永磁開(kāi)關(guān)使用比較多的方案,蓄電池的容量大,能夠帶起大電流的開(kāi)關(guān),但是體積也比較大。
方案二:
系統(tǒng)供電說(shuō)明如下:
方案二:集成了充電電源,AC/DC電源輸出27V左右電壓,一路給DC/DC模塊進(jìn)行供電,另一路給超級(jí)電容供電;當(dāng)市電斷電的時(shí)候,電容提供備用電源。DC/DC電源提供兩路相互隔離的直流電,5V給串行通信模塊供電;5V作為AD轉(zhuǎn)換模組、微處理器芯片和數(shù)字電路的總電源;24V作為遙測(cè)系統(tǒng)隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求,還可以再用LD0轉(zhuǎn)為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。超級(jí)電容目前的方案較少,電容的工藝成熟度還需要加強(qiáng)。
小結(jié):方案一和方案二主要是針對(duì)遠(yuǎn)程控制永磁開(kāi)關(guān),可以提供較大的能量,為開(kāi)關(guān)的動(dòng)作提供較長(zhǎng)的維持時(shí)間。下面介紹另外兩種電源方案,方案三和方案四,主要特點(diǎn)為成本低,體積小,主要針對(duì)遠(yuǎn)程控制彈簧開(kāi)關(guān)而設(shè)計(jì)。
方案三:
系統(tǒng)供電說(shuō)明如下:
方案三:本方案同樣集成了充電電源,但是這個(gè)電源屬于DC/DC充電電源,前級(jí)需要使用工頻變壓器和整流橋把輸出電壓變成直流電壓,電壓值可以自行設(shè)計(jì),本方案以48V為例。充電電源只有一路輸出,52V直接給電容進(jìn)行充電;當(dāng)市電斷電的時(shí)候,電容提供備用電源。DC/DC電源直接從48V取電,5V作為AD轉(zhuǎn)換模組、微處理器芯片和數(shù)字電路的總電源;另外需要單獨(dú)隔離5V給串行通信模塊供電;24V作為遙測(cè)系統(tǒng)隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求,還可以再用LD0轉(zhuǎn)為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。
方案四:
系統(tǒng)供電說(shuō)明如下:
方案四:本方案較為常用,整體成本較低。直接采用工頻變壓器和AC/DC電源的組合,輸出同樣是兩路隔離電壓5V和24V,5V作為AD轉(zhuǎn)換模組、微處理器芯片和數(shù)字電路的總電源;另外需要單獨(dú)隔離5V給串行通信模塊供電;24V作為遙測(cè)系統(tǒng)隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求,還可以再用LD0轉(zhuǎn)為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。此方案主要是針對(duì)遠(yuǎn)程遙控彈簧開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)動(dòng)作的能量主要由240VDC后端高壓電容C提供。
三、電源模塊在FTU控制系統(tǒng)應(yīng)用中的選型方案
整個(gè)FTU系統(tǒng)的電源解決方案,主要考慮到不間斷供電的問(wèn)題,所以需要雙電源供電的一個(gè)供電形式,主流的供電方式一般是有兩部分組成,一部分是大功率300W的AC/DC充電電源,這個(gè)電源一般兩路輸出,一路給后級(jí)的板卡進(jìn)行供電,一方面給后級(jí)的蓄電池或者是超級(jí)電容進(jìn)行充電;另外的一部分就是蓄電池或者超級(jí)電容,這個(gè)主要是在市電斷電的情況下,保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外,電網(wǎng)對(duì)于EMC方面的要求比較苛刻,特別是浪涌方面,需要完全滿足4級(jí)的要求。主電源和蓄電池都掉電時(shí),系統(tǒng)掉電保持時(shí)間500mS以上。
根據(jù)上面的應(yīng)用描述,我們推薦選用金升陽(yáng)MBP300-2A27D27的接線式電源,它具備電池充電功能,可對(duì)24V 鉛酸電池充電;工業(yè)級(jí)工作溫度:-40℃~+70℃;2500VAC 高隔離電壓;最大瞬時(shí)過(guò)功率達(dá)432W;優(yōu)越的EMC性能;接線式安裝。
方案二中使用的是電容充電電源,推薦金升陽(yáng)公司的MCP100-2A27D27的接線式電源,該電源具備高效率高可靠性安全隔離等特點(diǎn);輸出電壓連續(xù)可調(diào),滿足不同的充電電壓要求,該系列廣泛應(yīng)用于電力永磁開(kāi)關(guān)控制器、電力網(wǎng)柜等電力設(shè)備,可用超級(jí)電容做不間斷供電。
遙測(cè)系統(tǒng)的供電需要高隔離電源的供電,主要是考慮到端口浪涌的問(wèn)題;另外這個(gè)電源同時(shí)需要滿足低壓輸入供電的要求,所以推薦我司的URF2424LP-10WR3的產(chǎn)品。它具有3000VDC的高隔離電壓;9-36V的超寬輸入范圍;空載功耗低至0.12W;工作溫度:-40℃~+85℃;輸入欠壓保護(hù),輸出過(guò)壓、短路、過(guò)流保護(hù);裸機(jī)滿足CISPR22/EN55022 CLASS A。
主控板的電源,同樣需要滿足低壓輸入的寬電壓范圍,主要是5V給主板進(jìn)行供電,所以這里推薦URB2405LD-20WR3的電源型號(hào)。
URB2405LD-20WR3具備1500VDC隔離電壓,9-36V輸入電壓范圍,5V穩(wěn)定電壓輸出,20W電源輸出功率,40~85℃的工作溫度范圍,效率高達(dá)90%,具備UL與CE認(rèn)證。
FTU除具有數(shù)據(jù)采集與控制功能外,另一個(gè)重要功能就是通信功能。根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求,FTU需要與配電自動(dòng)化主站通信,提供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù),并執(zhí)行配電主站下發(fā)的命令,對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。因此,對(duì)饋線終端裝置通信功能的要求比較嚴(yán)格。這里推薦我司的B0505XT-1WR2給485/232及CAN通信供電。B0505XT-1WR2具備1500VDC隔離電壓,體積小,效率高達(dá)80%,超寬溫度工作范-40~+105℃,滿足FTU市外惡劣的運(yùn)行環(huán)境。并且為貼片化設(shè)計(jì),方便客戶大批量生產(chǎn)。
方案三使用的DC/DC48V充電電源,以上圖為例,推薦金升陽(yáng)公司的VRB4852D-30W-XJ的型號(hào),具備36-72V寬輸入范圍,輸出恒壓恒流,短路保護(hù),輸出報(bào)警等特性。24V充電電源同樣有對(duì)應(yīng)的型號(hào)。
方案四使用了的AC/DC電源,推薦金升陽(yáng)公司的LH20-10D0524-03型號(hào),兩路隔離輸出,寬電壓輸入:85~264VAC,輸出短路、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù),通過(guò)UL/CE認(rèn)證。
金升陽(yáng)將根據(jù)FTU系統(tǒng)對(duì)電源模塊的需求,研發(fā)生產(chǎn)出更適合該行業(yè)應(yīng)用的電源模塊,助力我國(guó)配電FTU行業(yè)發(fā)展。
內(nèi)容簡(jiǎn)介
分析配網(wǎng)保護(hù)的現(xiàn)狀與問(wèn)題,提出面向供電質(zhì)量的配網(wǎng)保護(hù)解決方案,介紹配電網(wǎng)保護(hù)新技術(shù)。澄清配電自動(dòng)化概念,明確配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容。介紹國(guó)內(nèi)外配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況,開(kāi)闊讀者視野。分析總結(jié)我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),對(duì)我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)工作提出建議。介紹作者在配網(wǎng)保護(hù)與自動(dòng)化領(lǐng)域的研究成果 。2100433B
序言
前言
第1章 概述
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀
1.3 國(guó)外配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化的發(fā)展
第2章 配電網(wǎng)絡(luò)與一次設(shè)備
2.1 配電網(wǎng)絡(luò)
2.2 變配電站
2.3 架空線與電纜線路
2.4 中性點(diǎn)接地方式
2.5 配電網(wǎng)一次設(shè)備
第3章 配網(wǎng)自動(dòng)化及其實(shí)現(xiàn)方式
3.1 配網(wǎng)自動(dòng)化的概念
3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施
3.3 變電站自動(dòng)化
3.4 饋線自動(dòng)化
3.5 基于饋線差動(dòng)技術(shù)的饋線自動(dòng)化方式
3.6 配電需求側(cè)管理
第4章 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)
4.1 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次
4.2 配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求
4.3 配電自動(dòng)化主站級(jí)通信方式
4.4 配電自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)通信方式
4.5 配電載波通信技術(shù)
4.6 配電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)
4.7 配電動(dòng)化系統(tǒng)通信方案
第5章 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端技術(shù)
5.1 概述
5.2 FTU的功能及性能要求
5.3 FTU的技術(shù)核心
5.4 FTU的實(shí)現(xiàn)
5.5 FTU軟件功能
5.6 環(huán)網(wǎng)FTU和開(kāi)閉所FTU
5.7 FTU的安裝及維護(hù)
5.8 配電變壓器遠(yuǎn)方終端(TTU)
第6章 配電SCADA系統(tǒng)
6.1 配電SCADA的特點(diǎn)
6.2 配網(wǎng)SCADA的基本組織模式
6.3 配網(wǎng)SCADA的硬件系統(tǒng)
6.4 配網(wǎng)SCADA的軟件系統(tǒng)
6.5 配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)通信規(guī)約
6.6 配網(wǎng)SCADA與AM/FM/GIS系統(tǒng)的集成
第7章 配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)
7.1 配電企業(yè)現(xiàn)狀與特點(diǎn)
7.2 配電地理信息系統(tǒng)
7.3 配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)
7.4 配電運(yùn)行管理
7.5 配電生產(chǎn)管理
7.6 配電網(wǎng)應(yīng)用分析功能
7.7 客戶關(guān)系管理系統(tǒng)
7.8 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理
第8章 配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
8.1 系統(tǒng)建設(shè)與設(shè)計(jì)原則
8.2 配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
8.3 GIS平中的選型
8.4 配網(wǎng)GIS設(shè)計(jì)
8.5 設(shè)備管理設(shè)計(jì)
8.6 配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?
8.7 配電應(yīng)用分析程序的組件構(gòu)架
8.8 報(bào)表組件設(shè)計(jì)
8.9 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
第9章 配電自動(dòng)化工程實(shí)例
9.1 揚(yáng)州市區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化工程
9.2 揚(yáng)州工程的通信系統(tǒng)
9.3 揚(yáng)州工程的配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)
9.4 揚(yáng)州工程的饋線自動(dòng)化功能
9.5 揚(yáng)州工程的高級(jí)應(yīng)用軟件
9.6 天津華苑產(chǎn)業(yè)區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化工程
9.7 天津工程的通信系統(tǒng)
9.8 天津工程配電SCADA系統(tǒng)
9.9 天津工程饋線自動(dòng)化功能
9.10 天津工程遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)
附錄1 關(guān)于加快城市電力網(wǎng)建設(shè)改造的若干意見(jiàn)
附錄2 城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則
附錄3 配電系統(tǒng)自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)師
參考文獻(xiàn)