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配网自动化复习

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配网自动化复习_第1页
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第一章:概述1. 配电网组成及特点组成:馈线(架空线或电缆)、降压变、断路器、各种开关(也包括继保、自动装置、 测量、计量仪表、通信、控制设备)电压:N1kV 称高压(35kV、6~10kV、3kV);W1kV 称低压(一般指 220V、380V)配电网特点:1)负荷集中(深入城市、居民点)、传输功率较小、距离较短、用户类型要求变化大;2)中性点不直接接地2. 配电网的体系结构树状网、辐射网、环状网、网格式接线3. 配电自动化的目的、意义目的:提高供电可靠性和供电质量;减少停电时间、面积;使调度员根据监视情况,在控制中 心通过遥控、遥调实现明智、必要的操作;降低运行费用;实现配电管理现代化意义:正常时,监视配网运行工况,优化配网运行方式;① 故障时,快速发现故障和异常,快速隔离故障区段,恢复非故障区域供电,减少停电 时间,减小停电面积;② 根据配网电压合理控制无功负荷、电压水平,改善电压质量;③ 合理控制负荷,提高设备利用率;④ 自动抄表计费,保证抄表计费及时准确,提高效率;⑤ 减少人力,避免大量重复性工作4. 配电管理系统的组成配电SCADA系统<配电管理系统DMS酣由启动化系统DAS'电源进线监控开闭所与变电站自动化(SA) 馈线自动化(FA)变压器巡检与无功补偿地理信息系统(G/S)负荷监控与管理(LCM)远方抄表与计费自动化(AMR)网络拓扑网络分析(潮流计算)网络优化(负荷均衡化、降低线损的网络重构、无功/电压优化)、短路电流计算调度员培训模拟系统(DTS) 客户呼叫服务系统(TCS) 工作管理系统(WMS)5.配电自动化的基本功能三个基本功能:配电网安全监视、控制、保护。

安全监视功能:通过采集配电网上状态量、模拟量、电度量,实现对配网运行状况监视控制功能:远方控制开关的合闸、跳闸、有载调压设备调节保护功能:检测、判断故障区段,隔离故障区段,恢复正常区域供电6.实现配电自动化的难点分析1. 配电自动化较输电自动化复杂,规模大,投资大,同时引起重视程度不够2. 要监测、控制的站点多,DSM主机计算机要求高,设备的可靠性和可维护性要求高;3. 环境(温度、湿度等)恶劣,要考虑防雷、防雨、散热等问题;4. 通信系统复杂,站端设备多,通信规约不一致;5. 控制电源与工作电源难以获取,用蓄电池的方法时间、容量难以满足,充放电难以 控制;6. 许多开关需改造(加装互感器、开关操作机构改造),以满足跳闸、控制要求第二章:配电自动化通信系统1.配电自动化通信系统的种类有线通信方式:电力线:高压、低压的载波通信线:专线、拨号等CATV通道:有线电视网光纤通信:多模光缆,<2Mbps,<5km,单模光缆,<2Mbps,<50km双绞线:现场总线、RS-485无线通信方式:调幅广播:自由空间,<1200bps, <50km调频广播:自由空间,<1200bps,<50kmVHF 电台:自由空间,<128Kbps,<50kmUHF 电台:自由空间,<128Kbps,<50km多址微波:自由空间,<128Kbps,<50km 卫星:自由空间,<1200bps,全球2. 调制解调器与复接分接器的作用调制解调器的作用:1. 将基带信号的频谱搬移到载频附近,以适应信道频带的要求,便于发送和接受;2. 实现信道的多路复用3. 压缩信号带宽,以便于利用话带传输设备进行数据传输(PPT)实现数据信息的发送、接收。

复接分接器的作用:将高速数据传输信道转换为多个较低速数据传输信道3. 电力线载波通信系统的组成配电线载波通信(Distribution Line Carrier,DLC)电力线载波通信:输电线载波TLC、配电线载波DLC、低压配电线(入户线)载波通信配电线载波通信设备:安装在主变电站的多路载波机、线路测控对象处的配电线载波机、高 频通道(由阻波器、耦合滤波器、结合滤波器组成)阻波器:控制高频电流信号流向;耦 合滤波器:防止高压进入通信设备,同时耦合高频信号;结合滤波器:将载波信号耦合到 馈电线上特点:由电力公司控制,便于管理,可以对任何测控点通信;数据传输速率较低,易受干扰、 非线性失真和信道间交叉调制影响书上P194. 配电自动化对通信系统的要求① 通信可靠性:能抵抗恶劣的气候条件、强电磁干扰,保证停电及电网故障时的通信能力② 通信系统费用:选择费用、功能及技术先进性的最佳组合,实现最佳效能费用比③ 通信速率的要求:通信系统带宽越窄则通信速率越低(一般>300bps),必须满足实时性要 求④ 双向通信能力:保证数据上传、控制命令下发,要具有半双工或全双工能力⑤ 不受停电影响:保证通过通信系统对停电区开关的操作,停电区FTU等要有备用电源(电 池等)。

⑥ 使用和维护的方便性:选择通用性、标准化程度高的通信设备第三章:开闭所自动化1. RTU 的结构分为几类? (Remote Terminal Unit)>触点远动装置:第一代远动装置,功能弱,精度低,速度慢、可靠性差>集中式微机远动装置:单CPU结构的RTU装置,功能弱、可靠性差>分布式微机远动装置:每个CPU分别完成一定的任务,提高了速度、可靠性,同时 广泛采用交流采样技术多CPU结构的分布式微机远动装置成为主流2. 远动装置RTU的四遥是含义是什么① 遥信(YX):对应开关量测量开关位置、保护动作信号、设备运行状态信号,调压变压器 分接头位置一般用无源接点,有变位时立即上传② 遥测(YC):对应模拟量对U、I、P、Q、f、功率因数、温度、压力、流量等所有模拟 信号的采集,并将采集信号上传③ 遥控(YK):远方控制断路器分合,电容器、电抗器的投切等一般也用无源接点,要求动 作准确率大于99.99%④ 遥调(YT):用于有载变压器分抽头的升降调节等,也采用无源接点,要求准确率大于 99.99%3. 结构分布式RTU的硬件结构框图4. 事件顺序记录(SOE)的作用、要求、影响因素有哪些? (Sequence of events)SOE:自动记录事件状态变化的时间。

对事故时各种开关、继电保护、自动装置的状态变化 信号按时间顺序排队作用:用于事故分析要求:事件分辨率要求达到毫秒级> SOE站内分辨率:RTU内(站内)顺序发生一串事件后,两事件间能辨认的最小时间, 要求<5ms> SOE站间分辨率:各RTU间(站间)顺序发生一串事件后,两事件间能辨认的最小时 间,要求<10ms> SOE分辨率影响因素:① 站内:RTU时钟精度;② 站间:系统时钟、通道延时、CPU处理速度5. 直流采样和交流采样的优缺点>直流采样:直接对变送器直流输出(直流电压或电流)进行采样>交流采样:直接采样各相电流电压,根据算法实时计算电流电压等量优点缺点直流采样简单数据稳定性、实时性差,变 送器故障几率较高、维护工 作量较大;造价大交流采样微机功能性强、灵活可靠、 使用方便6. 防跳跃意义与措施>防跳跃意义:出现跳跃时,断路器将无谓的连续多次合、分短路或故障电流,造成 触头严重烧损甚至引起爆炸事故因此对于非手动操作的操动机构必须具有防止跳 跃的能力,使得断路器关合短路而又自动分闸后,即使合闸命令尚未解除,也不会 再次合闸>防跳跃措施:在分闸命令和合闸命令同时施加的情况下,防跳跃继电器使分闸优先。

防跳跃继电器由分闸命令直接启动,并通过合闸继电器的触点保持在得电位置,它 们的触点完全切断合闸线圈回路,使断路器不能实现合闸,直到合闸信号完全解除7. 变电站综合自动化系统的功能特点与结构形式>保护功能:包括各种常规保护设备所能完成的各种功能如距离、变压器、母线、 发动机、电容器、电抗器的主保护、后备保护> 控制功能:近距离控制(就地)、远距离控制(遥控)>测量功能:遥测、遥信>通信:与调动系统通信>诊断功能:自检、自诊断,断路器动作次数、故障电流大小等>故障录波功能:故障时各种参数波形记录结构形式:集中式、分布式、分散与集中相结合、全分散式第四章:馈线自动化1. 简述电压-时间型分段器X时限、Y时限参数的含义X时限:分段器电源侧加压至该分段器合闸的时延Y时限:分段器合闸后未超过Y时限的时间内又失压,则该分段器分闸并被闭锁在分闸状, 下一次再得电时不再自动重合Y时限又称故障检测时间2. 影响馈线自动化的技术问题主要有那些?1) 切断故障时间较长,动作频繁,减少开关寿命2) 故障由重合器或变电所断路器分断,系统可靠性降低;多次短路电流冲击、多次停送电,对用户造成严重影响3) 重合器或断路器拒动时,事故进一步扩大。

4) 环网时使非故障部分全停电一次,扩大事故影响5) 不能寻找接地故障6) 无断线故障判断功能,一相、多相断线,重合器不动作7) 变电站出线开关需改造,目前出线开关具有一次重合闸 功能,装重合器后,需改造为多次重合型8) 重合器保护与出线开关保护配合难度大,要靠时限配合9) 不具备“四遥”功能,无法进行配电网络优化等工作3. 试比较基于重合器的馈线自动化系统与基于FTU的馈线自动化系统的优缺点基于重合器开关设备配 合的馈线口动化系统基于FTU和通信网络的馈线自 动化系统主要优点1) 结构简单,2) 建设费用低.3) 不需建通信网络4) 无电源提取问题1)故障时隔离故障区域,正常 时监控配网运行,可优化运行 方式,实现安全经济运行2}适应灵活的运行方式3) 恢复健全区域供电时,可采 取安全和最佳措施Q4) 可与MIS, GIS等联网,实 现全局信息化心要点主缺1仅故障时起作用,正常运行时无 监控作用,不能优化运行方式2)调整运行方式后,需到现场修改 定值°恢复健全区域供电时,无法采 取安全、最佳措施“4)需多次重合,对设备冲击大1) 结构复杂口2) 建设费高&3) 需通信网络4) 存在电源提取问题。

要备王设重合器、分段器等FTU、通信网络、区域工 作站、计算机系统适用 范围农网、负荷密度小的偏远地区、 供电途径少于两条的电网城网、负荷密度大的地区、 重要工业园区、供电途径 多的网格状配网、供电可 靠性要求高的区域4.基于FTU馈线自动化的基本原理① 配网实时信息通过就地FTU采集,传送到区域集控或变电站集中,上报配电调度中心② 配电调度中心控制命令通过区域集控或变电站转发给FTU执行③ FTU采集柱上开关运行情况,将信息上传到配网控制中心,或接受控制中心命令进行远方 操作④ 故障时,FTU将记录的故障电流、时间等上报,供分析使用5. 馈线终端单元(FTU)的性能有哪些要求?1. 遥信功能:开关位置、贮能完成情况、通信完好性:2. 遥测功能:U、I、P、Q等;3. 遥控功能:远方对柱上开关分合、贮能等:4. 统计功能:开关动作次数、动作时间、累计切断电流水平;5. 对时功能:FTU应能接受主系统的对时命令,以便和矽统时钟保持一致;6.SOE和对时功能:保证SOE的准确性,与系统时钟一致;7. 事故记录:记录事故发生时的最大故障电流和事故前(1min)负荷,便于确定故障区段;8. 定值 远方修改和召唤。

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