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1、目目 录录 1 总体思路.1 1.1建设依据 .1 1.2总体设计 .3 2系统组成系统组成4 2.1智能配电网线路在线监控系统4 2.1.1配电线路开关控制.4 2.1.1.1系统概述4 2.1.1.2系统组成5 2.1.1.3系统功能7 2.1.1.4导线电流和温度的监测。8 2.1.2配电线路故障监测.8 2.1.2.1系统概述8 2.1.2.2系统组成9 2.1.2.3系统功能10 2.2智能化配电台区 .11 2.2.1系统概述.11 2.2.2系统组成.11 2.2.3系统功能.12 1 1 总体思路总体思路 智能化农网建设总体思路：紧密围绕公司坚强智能电网发展总体目标，立 足农网
2、供电特点和需求，研究解决农网智能化建设中的基础性关键技术问题。 以建设中国特色智能化农网为中心任务，密切结合农网现状和发展需求，密切 结合智能电网技术发展趋势，以实现农网自动化、信息化、互动化为农网智能 化建设的技术导向，坚持统一规划，因地制宜，重点突破，逐步深化，注重实 效等推进原则，重点开展智能配电台区、配电自动化、用电信息采集、营配调 管理模式优化等工作。 坚持注重实效的建设原则，把提高农网技术含量、突出农电技术特色、体 现技术先进性、实用性放在首位，坚持集成与创新并重，建设模式适度超前， 并遵循差异化设计原则；并充分利用农网已有基础条件和科研成果，积极应用 公司统一组织研发的智能电网共
3、性技术，积极探索农网智能化建设有效途径。 1.1 建设依据建设依据 本方案提供的技术均符合最新版本的IEC、IEEE、GB、DL Q/GDW及其他 相关行业标准要求： IEEE-802.X系列局域网通信标准 IEC 61970系列标准 IEC 61968系列标准 IEC 60870-5（所有部分） 远动设备及系统 第5部分：传输规约 GB/T 17463-1998 远动设备及系统 第4部分：性能要求 GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 GB/T 13729 远动终端设备 DL/T 790:31-2001 采用配电线载波的配电自动化 DL/T 5118-2008 农村电
4、力网规划设计导则 DL/T 533-2007 电力负荷管理终端 DL/T 698.2 电能信息采集与管理系统 第1部分 主站技术规范 DL/T 698.31 电能信息采集与管理系统第31部分 电能信息采集终端技术 规范通用要求 2 DL/T 645-2007 多功能电能表通信规约 DL/T 533-2008 电力负荷管理终端 DL/T 698.1-2009 电能信息采集与管理系统 第1部分：总则 DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端 DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5-101部分：传输规约 基本远动任务 配套标准 DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-
5、104部分：传输规约 采用标准传输 协议子集的IEC 60870-5-101网络访问 DL/T 516 电力调度自动化系统运行管理规程 DL/T 550 地区电网调度自动化功能规范 DL/T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程 DL/T 5002 地区电网调度自动化设计技术规程 DL/T 635 县级电网调度自动化系统功能规范 DL/T 789 县级电网调度自动化系统实用化要求及验收 DL/T 721 配电网自动化系统远方终端 DL 451 循环式远动规约 DL 476 电力系统实时数据通信应用层协议 Q/GDW 338-2009 农村配网自动化典型设计规范 Q/GDW 339-2009
6、 农村配网自动化典型应用模式 Q/GDW 370-2009 城市配电网技术导则 Q/GDW 382-2009 配电自动化技术导则 Q/GDW 365-2009 智能电能表信息交换安全认证技术规范 Q/GDW 374.1-2009 电力用户用电信息采集系统技术规范 第一部分：专 变采集终端技术规范 Q/GDW 374.2-2009 电力用户用电信息采集系统技术规范 第二部分：集 中抄表终端技术规范 Q/GDW 377-2009 电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范 Q/GDW 354-2009 智能电能表功能规范 Q/GDW 357-2009 0.2S级三相智能电能表技术规范 3 Q/GDW
7、 373-2009 电力用户用电信息采集系统功能规范 Q/GDW 156-2006 城市电力网规划设计导则 Q/GDW 125 县城电网建设与改造技术导则 Q/GDW 129-2005 电力负荷管理系统通用技术条件 Q/GDW 130-2005 电力负荷管理系统数据传输规约 Q/GDW 126-2005 农村电网自动化及通信系统技术导则 国家电网公司 生配电2009196号 配电自动化建设与改造技术原则 国家电网办20101号 关于加快推进坚强智能电网建设的意见 国家电网公司 农技20107号 关于做好农网智能化科技项目研究和试 点工程建设工作的通知 国家电网智能2010131号 关于下达坚强
8、智能电网第二批试点项目计划 的通知 国家电监会令2004 第5号 电力二次系统安全防护规定 电监安全200634号 地、县级调度中心二次系统安全防护方案 国家经贸委令2002第30号 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络 安全防护规定 1.2 总体设计总体设计 系统涵盖智能农网的各个部分，系统总体方案结构图如图1-1所示，可分为 下列9个子系统，各子系统共同使用软件平台，也可以单独运行。 智能配电网线路在线监控系统 智能化配电台区 智能化农村 配电运行人员智能管理 4 2 系统组成系统组成 2.1 智能配电网线路在线监控系统智能配电网线路在线监控系统 智能电网配电网线路在线监控系统利用先进的
9、数字视频压缩技术、低功耗 技术、无线通讯技术等技术，将监控设备的状态、运行参数及现场的拍照图片、 温度、湿度等微气象参数通过 GPRS/CDMA/3G 网络传输到监控中心，从而实现对 输电线路环境参数的全天候监测，使得管理人员及时了解现场信息，有效地减 少由于导线覆冰、洪水冲刷、不良地质、火灾、导线舞动、通道树木长高、线 路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等因素引起的电力事 故。在巡视人员不易到达地区，可大大减少巡视次数。为配电线路的巡视及状 态检修开辟了一条新的思路。 根据县级供电公司的现状，设计的中心思想是经济实用、总体设计、分期 完成，逐步实施完成配电网线路智能化，为以后
10、高级应用打下基础。 2.1.1 配电线路开关控制配电线路开关控制 2.1.1.1 系统概述系统概述 随着配电网的不断发展，配电线路中间的联络和分段不断增多，线路越来 越复杂，当线路出现过负荷、瞬时故障、永久故障等情况时，开关会自动跳闸， 而目前线路上没有任何监控设备，所以当出现跳闸断电时，供电部门往往并不 知道，这给调度和抢修人员提出新的要求，即必须要十分清楚配电网的实际运 行方式，否则会造成扩大线路停电时间、增大故障巡线人员工作量，更有可能 会发生误调度、误操作，轻则引起配电事故，重则发生人身安全事故。为解决 上述问题必须对配电线路柱上开关实行远程监控。 本系统的主要监测对象为 10kV 线
11、路上用户分界负荷开关、分段开关、高压 无功补偿装置及开闭所等。原有配网自动化系统因投资过大、系统稳定性差等 原因造成形不成规模、系统实用性差，根据农网特点，可采用可靠的负荷开关 和智能控制单元，实现配电线路数据在线的实时监测、召测、故障隔离与恢复 等功能。 5 2.1.1.2 系统组成系统组成 本设计方案共分为三个部分，即：主站系统、户外开关及智能控制单元部 分，其中主站系统融合原有抄表后台、地理信息系统、设备管理系统形成综合 管理平台。 图 2-1 系统组成结构图 1.户外开关 1)户外开关的选择 原有负荷开关及断路器依赖控制单元才能完成自动开断，目前市场上质量 可靠的成套装置价格比较高，不
12、适合农网的大规模使用。而使用负控终端改造 的控制单元，因其本身的设计原理导致其反应速度达不到切断故障电流的要求， 所以应选择能够断电自动断开的负荷开关，配合变电站出口重合器实现线路出 现故障时开关全部断开。 2)工作方式 当配电线路出现故障电流时，开关全部断开，由后台控制开关逐级合闸， 当到达故障位置所在线路段时，开关重新断开，后台判断出故障线路段，并自 动隔离故障，恢复非故障线路送电。 2.智能控制单元 智能控制单元位于现场配电设备端，分为测量监控部分与通讯模块两部分。 测量监控部分与配电设备直接连接，能够测量及整定控制户外开关，可以允许 6 将数据就地存储，以便于故障的分析。它由 COM
13、接口与通讯模块衔接。这种结 构适于电力网络的统一监控及分布式管理。 1) 功能 原有负控终端交流采样功能采集开关交流输入电压、电流数据，监视 开关两侧馈线的供电状况：实时采集开关的正常电流和故障电流，并 实现电流量的越限监测； 一路开关量采集开关状态，重要状态量，如开关位置，变位上报及时 间记录功能； 采用 3G 专网信道将数据上传后台； 原有负控终端本身具有四路控制输出，可使用两路控制开关分合。接 受并执行遥控命令，控制开关的开、合等功能。 2) 电源 在开关前端采用 PT 供电。 3.主站系统 监控主站是本系统的枢纽，位于局调度中心，由主工作站、前置机与数据 库服务器组成。主工作站是调度员
14、查询与管理受监控配电设备的窗口，通过 GIS 将配电线路与设备信息与实际地理位置相对应的显示在电子地图上。前置 机与数据库服务器通过数据总线与主工作站连接，其安全性通过监控和双机备 份的方式得到保证。监控系统采用 orcale 9i 数据库平台，能够容纳大量的用 户基础数据和历史数据，从而提供了更快和更稳定的运行环境。GIS 功能采用 的是国际优秀的 ArcGIS 平台。 4.通讯 本系统可以采用光纤、载波、无线、专线等多种传输介质混合的通信方案。 考虑到目前的通讯现状，智能配电线路监测系统采用 3G 专网方式。GPRS（通用 分组无线业务）适用于间断的、突发性的或者是频繁的数据传输，也适合于
15、偶 发的大量数据传输的特性，刚好适应于配电网络稳定运行及突发故障的工作状 态。通过实时在线、高传输速率、高可靠性的 GPRS 技术，将采集到的海量数据 完整无误的传输到监控主站。根据目前的通讯需要，系统可以满足 2000 个监控 点同时监控的需要，在 10 个开关同时发生故障并且频繁开断的情况下，系统的 7 响应处理完成时间不会超过 2s，根据未来的发展可以采用集群的方式，来满足 更大规模和更高水平的监控需求。 3G 技术是采用了码扩正交频分多址（CS-OFDMA）、增强型智能天线、软件 无线电、自适应调制编码、动态信道分配等关键技术，具有覆盖范围广、数据 吞吐量高、并发用户容量大、同频组网等
16、特点。 采用 GPRS/CDMA 方式组成数据传输网络的特点及与专网架设的比较： 安装极其方便，只要附近有 GPRS/CDMA 基站，就可以架设数据采集终端。 接入方式简便，在 GPRS/CDMA 网络上组建数据传输网络，根据总带宽需求， 申请合适的中心接入方式与带宽，对终端数量没有限制。使得其在电力、气象、 水文等行业里作为大范围、大容量的检测网络成为可能。 租用公网的无线通信（短信数据采集系统、GPRS 无线数据采集、CDMA 无线 数据采集）是一种较实用的方法，初期投资小、见效快，但因其租用性质，与 专网通信相比在安全性、可控性、长期经济性等方面仍不如人意。不适合电力 配电自动化需要的大规模组网需求。 2.1.1.3 系统功能系统功能 数据采集数据采集 开关两侧电量信息采集、存储，包括交流电压、电流，便于分析开关运行 状态，线路运行曲线。供电可靠性曲线。开关状态量的采集及上传。 开关控制开关控制 控制开关的闭合，恢复供电。线路发生故障时监控终端的开关控制器（重 合闸控制器与断路器控制器）会迅速动作，排除故障；同时在 GIS 地理
