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1、配电自动化基本知识介绍2009.02.03v一、配网自动化体系结构v二、配网自动化主站系统介绍v三、配网自动化终端设备介绍v四、配网自动化最新动态一、配网自动化体系结构v安徽电网配网自动化系统采用分层分布式体 系结构，一般由配电主站、配电子站（可选 ）和配电终端组成，如图所示：v配网自动化系统层次结构v在系统三个层次之间通过通讯介质建立通讯联系，进行信 息交换，实现对整个配电网的最优管理。v系统采用以上分层的体系结构，具有以下特点：v1、不同层面执行不同的功能v 主站功能包括:中、低压配电网运行状态的监视控制、 跨子站区域的故障处理、配电网络分析等功能。v 子站层完成配电SCADA数据的采集和
2、转发。v 终端层完成信息的采集、数据转发。v2、不同层面相互协调v 三层之间通过通讯介质进行信息交换，协调工作，形成 一个有机的整体，共同完成配电自动化任务。v配电自动化系统典型网络结构图v1、主站v主站系统安装在供电公司专用机房，由一系 列工作站、微机、数据库服务器、前置服务 器、网络设备及其它服务设备等组成，主要 负责采集并存储现场终端设备的实时数据， 提供图形化用户界面供调度值班人员对城市 配电网进行实时监控、管理及日常维护，提 供与其他系统（调度SCADA、负控系统等 ）的接口。v2、终端层v 该层主要包括安装在开闭所内的DTU， 安装在线路环网柜、柱上开关处的馈线监测 终端FTU，安
3、装在箱式变、杆上变等配电变 压器处的配变监测终端TTU，它们负责采集 柱上开关、负荷开关、配电变压器等配电设 备的运行信息并转发至主站，接收主站的远 方控制命令，实现对配电设备的远方监控。v3、通讯网络v 通讯网络提供现场终端设备与主站系统 之间的通信通道，一般采用光纤、230MHZ 无线电台、GPRS/CDMA等混和通讯方式：v对通讯实时性、可靠性要求较高的配电设备 一般采用光纤通讯方式，如：FTU/DTU等v对通讯实时性、可靠性要求不高的配电设备 一般采用GPRS/CDMA等无线通讯方式，如 ：TTU终端二、配网自动化主站系统功能v配网自动化主站系统功能分为配电运行自动 化功能和配电管理自
4、动化功能两大部分：v1、配电运行自动化功能v （1）数据采集与监控功能v 简称配电SCADA功能，调度人员通过该 功能，对城市配电网运行状况进行监视、控 制、协调，该功能是配电自动化系统的基本 功能。v（2）馈线自动化功能v 简称FA功能，以配电SCADA功能为基础 ，实现对中、低压配电网故障自动定位、隔 离及非故障区域的供电恢复。v（3）负荷管理功能v 简称LM功能，主要在SCADA功能基础上 完成负荷管理功能。v（4）自动化抄表功能v 简称AMR系统，主要完成远方抄表及计 费管理功能。v注：目前在大部分供电公司内，负荷管理功 能和自动抄表功能均有独立的负荷管理系统 、集抄系统完成。v2、配
5、电网管理自动化功能v（1）用电管理功能v 对名称、地址、联系人、电话、帐号、交 费等用户基本信息及用电性质、用电量、停 电次数、电压水平等用电信息进行计算机管 理，在此基础上完成用电申请、业扩、故障 保修等用电管理。v（2）停电管理功能v 完成用户电话投诉处理、故障定位、事故 抢修调度等故障管理及计划停电管理功能。v（3）操作票管理功能v（4）设备管理功能配电自动化系统功能结构图配电自动化功能配电运行自 动化功能配电管理自 动化功能配电SCADA功能馈线自动化功能负荷管理功能自动抄表功能用电管理功能停电管理功能设备管理功能操作票管理功能v注：按照安徽省电力公司配电自动化系统 “十一.五”规划要
6、求，配网自动化系统建设 本期主要实现配电SCADA功能，在条件成 熟地区试点推行馈线自动化功能。三、配电SCADA功能v1、运行数据的采集和处理v 系统前置机通过通讯网络访问现场终端 ，读取终端采集的数据。采集的数据有三种 ：vA.遥测量:包括有功功率、无功功率、三相 电流、电压、功率因数等。vB.遥信量：包括断路器、隔离刀闸状态，保 护及报警装置的动作状态等vC.电度量v通过各种灵活的调用设置，将这些数据与人机会话软件所生成的各种画面相结合，可以方便的在屏幕上以单线图、列表、曲线等画面形式显示出来，便于值班员掌握配电系统的实时运行状况。可以结合其他高级应用最大化地排除配变的安全隐患和缺陷，提
7、高了配电部门的工作效率。列表形式显示曲线形式显示单线图形式显示v2、分析统计功能v2.1 负载率统计功能v系统可以显示各配变的瞬时总有功功率、瞬时总无功功率、总功率因数，并于配变额定容量进行对比，计算出配变负载率。并分轻载、经济运行、重载、过载四个区间段显示，可以很容易的了解各区间段配变数量、名称，便于负荷调整。负载率信息表v系统可通过负载率报表统计各配变总的运行 时间及四个区间段的运行时间，可统计经济 运行率、轻载率、重载率，为负荷调整提供 依据。v2.2 不平衡率统计v系统可以显示各终端的三相电流值并计算电 流不平衡率，将其分为轻度、中度、重度不 平衡三类在实时列表中显示，有利于配电管 理
8、人员及时掌握负荷状况，为负荷调整提供 依据。电流不平衡率信息表v3、数据补招功能v由于终端通信采用GPRS方式，公共通讯网 通讯时有终端中断，为了保证数据的完整性 ，主站每天自动监测历史数据库，针对数据 库中的缺失点数据进行自动补招。补招可自 动进行，也可手动进行。历史数据手动补招v4、运行监视与事件处理功能v运行人员通过人机界面监视采集到的电网数据，对状态变化、遥测量越限信息进行处理。v在正常运行情况下，调度员界面显示配电网接线图，变电站一次接线图、单线图，断路器状态等实时信息，供运行人员掌握配电网运行状态v当系统中某一特定事件出现时，系统可进行告警并进行相应的记录。告警分为电压越限报警、功
9、率因数越限报警、开关变位报警、事故报警和工况报警。告警方式可设定为声光、语音、推图等，告警记录可方便查询。v告警显示在专门开辟的告警窗内，并可由操作员登录确认，确认方式包括：仅清除事故告警音响；仅确认事故告警；确认事故告警并清除告警音响。越限告警界面v5、历史数据的存储和查询v系统配置专用的商业数据库，用于历史数据的存储：v 可记录、保存遥测数据，并以选定的时间间隔进行存储 。v 可记录、保存遥测越限、状态变化、事故告警等信息。v 可记录、保存电压合格率、不平衡率、负载率等统计信 息。v所有存储的数据可以以图形、列表、报表等形式供调度运 行人员调用，还可以定时或召唤形式进行打印。v当历史数据库
10、中的数据量超过系统容量的一定比列（如80 ）时，系统自动发出报警信息，提示用户将历史数据进 行备份。v6、报表功能v系统提供交互式界面定义报表和数据格式， 可以根据用户需要定制电压合格率报表、电 量报表、负载率报表等各种形式的报表。报 表可以一次定义、自动生成，并可利用网络 打印机进行打印。电量日报表电压合格率报表v7、WEB发布功能v为了实现配网数据在供电公司各个部门间的 数据共享，配网自动化主站系统通过专用的 隔离设备与WEB服务器连接，在WEB服务 器上生成镜像数据库，经授权的计算机可以 通过公司MIS系统实现WEB访问，可以进行 查询、统计、报表等功能。WEB发布主界面v8、接口功能v
11、8.1 与调度SCADA系统接口：v主站系统和调度SCADA系统存在数据接口，通过接口接收调度SCADA转发的10KV出口开关相关信息，可以实时监测变电站出线开关的数据。在处理配变和线路故障时，可以作为事故分析的参考数据，从而使事故分析更加透彻和明了。调度SCADA系统转发数据界面v8.2与配电GIS系统的接口城市配电网络分布广、接线繁杂、交叉跨越多，设备分散、变动频繁，传统的图形、资料的管理方式基本靠经验工作，不能满足现场的需要。借 助GIS系统强大的图形、设备管理功能，将配网自动化数据实时地在GIS图形上进行显示，可方便的解决生产和管理中存在的难题，更好的指导配电调度人员进行故障的定位。8
12、.3 与地区电能量系统的接口线损是配电管理中的一项重要指标，配网自动化系统为了统计10KV馈线的线损信息，需要和地区电能量系统实现接口，获得10KV出线开关的电量信息。8.4 与负控系统的接口系统为了保证数据的完整性，需要和负控系统实现接口，采集专用变数据。四、主站系统配置v对 SCADA主站系统性能有安全、可靠、开 放、实用四个方面的要求。主站系统在与其 他信息系统有连接时，应确保系统本身运行 不受外部系统的影响。要采取必要的隔离措 施，如安装物理隔离层防火墙等，以阻止外 部非法用户的访问；系统内部还必须有软硬 件结合的权限管理和相应的规章制度，防止 内部职员的错误干扰。1、硬件系统vSCA
13、DA系统主站通常采用客户机 /服务器（C/S） 结构，典型结构如图所示。服务器用以保存与管 理各种共享的 SCADA实时数据、历史数据（负荷 曲线、开关动作记录等）、设备属性数据（编号 、额定值等）以及电网接线关系数据等。其他计 算机称为用户端，通过高速局域网访问服务器读 取或者保存各种数据，完成独立的系统功能，如 前置机、调度员工作站、管理员工作站、WEB服 务器等。系统中所有计算机通过高速以太（ Ethernet）网连接一起，可采用互为备用的双以太 网，以提高系统可靠性。主站系统典型结构图v1.1 SCADA服务器（兼数据库服务器）vSCADA服务器采用两台服务器组成，互为 热备用。作为系
14、统数据处理的中枢，负责存 储、接收和处理实时配网数据，管理各种历 史数据、登录信息、用户信息、设备信息等 。SCADA服务器装有商用数据库管理系统 ，定时从实时数据库中采集实时数据，供其 它工作站调用，方便用户使用。它利用商用 数据库优秀的管理性能，实现对配电网数据 信息进行统一管理。 v1.2、配变前置服务器v配变前置服务器，用于处理通过公共通信网建立 与大量配变监测终端的GPRS/CDMA连接，获取 配变监测数据，然后转发给SCADA系统。v1.3、WEB服务器vWEB服务器由一台服务器组成，装有WEB服务端 软件，统一对外支持WEB访问。WEB服务器兼作 网关，分别与主网两网段及MIS网
15、相连，实现同 MIS及与MIS相连的系统接口，以便实现数据的共 享。v1.4 配电调度工作站v配电调度工作站由二台工作站组成，安装操作系 统及配网SCADA软件，可配置双显示器。用于对 整个城区配电网的调度和故障管理。正常情况下 ，实时显示配电环网的信息，了解网络的运行状 况。v1.5 工程师工作站v工程师维护工作由一台工作站组成，安装配网维 护软件。用于实现对整个自动化系统运行状况的 维护（包括远程诊断）和数据库的管理，图表绘 制和新应用程序的开发等。 v1.6 PC报表工作站v采用高档的PC机，用于对整个配电自动化 系统的数据库进行维护和管理以及报表生成 。v1.7 通信服务器v采用一台P
16、C服务器，安装Windows操作系 统，承担与其它系统的互连。v1.8 硬件防火墙v硬件防火墙采用双进双出的配置，用于与地 区调度SCADA系统连接，获取变电站10KV 出线实时数据；用于主网与配变前置服务器 连接，保证主网的安全性；用于配变前置服 务器与公用通信网之间的连接，双层保证主 网的安全性；用于通信服务器与其他系统接 口的连接。 v1.9 主干交换机v配置两台24口 10/100/1000M网络交换机，提供 主站系统双网运行环境，提高网络可靠性。v1.10 子网交换机v配置四台24口10/100M网络交换机，两台用于前 置网，一台用于WEB网，一台用于配变前置采集 网。v1.11 标准机柜v配置3面标准机柜，用于主服务器及前置服务器、 WEB服务器等设备的上柜。 v1.12 网络安全隔离装置v采用网络安全隔离装置（1个10/100M口,正向）作 为WEB数据服务器与主站系统之间连接的物理隔 离装置。v1.13 输出设备v配置网络彩色激光打印机1台，用于打印图形、报 表。v1
