基于环网柜FTU的馈线自动化实施思路
2007-07-17 15:15:03 来源:
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电力18讯:
张晋华 广东蕉岭县供电局 (514100)
摘要:该文简要叙述了蕉岭县城区配电网的现状,介绍了在此基础上实施配电自动化所涉及的通信系统、主站和子站系统工程的内容和实施后要达到的主要功能。
随着蕉岭县工农业生产和人民生活用电日趋增长,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。电力系统任一点的故障可能影响和波及整个系统,甚至造成大面积的停电,给社会经济和人民生活造成重大损失和严重后果。因此,采用现代化手段提高供电自动化水平,即实施配电系统自动化,来提高供电可靠性和电能质量,也是不断促进电力事业迅速发展的必然趋势。本文结合我县城市配电网采用环网柜的环形配电方式,就如何完善基于馈线经终端设备(FTU)的馈线自动化系统进行分析和探讨。
1 蕉岭县城区配电网结构概况
目前,蕉岭县蕉城10 kV配电网由220 kV蕉岭变、110 kV兴福变、110 kV文福变三座变电所同时向蕉城城区供电,其中220 kV蕉岭变:有城南甲线F2、城南乙线F3、城北甲线F7、城北乙线F6共四回;110 kV兴福变:城东线521、城中线537、城西线532共三回;110 kV文福变:有城东线521一回。结合城网建设改造和标准化工作,城区全部实现了多电源点供电和“手拉手”供电,10 kV电源容量及分布点合理,并满足“N-1”要求;10 kV主网架已形成,主干线或主支线具备相互联络的条件,供电能力可满足一定时期的负荷增长和负荷转移的需要。配电网一次开关设备等各种电力设备符合标准,为配电自动化的实施打下了坚实的基础。
2 配电自动化内容
根据《配电系统自动化规划设计导则》对配电自动化的定义为:“配电系统自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。”由此可以看出,配电系统自动化是一个信息集成系统,包括了和配电网有关的所有管理和控制功能。配电系统自动化(DAS)分为三个部分:配电管理系统(DMS)、配电自动化系统(DAS)和配电需求侧管理(DSM)。
3 馈线自动化的实施思路
馈线自动化是配电自动化系统一个非常重要的功能,在国内目前这方面的技术还不够成熟,而且需要投入大量的资金。因此,在现阶段还不适合于较大范围实施配电自动化。就蕉岭县而言,可以选择网络架构相对较为完善的110 kV兴福变的10 kV城东线和城中线作为试点,做出可行的配电自动化方案,提交上级部门审核后实施。
3.1 馈线自动化的实现方式
(1)采用具有就地控制功能的线路自动重合器和/或分段器,实现配电线路故障的自动隔离和恢复供电的功能,无远方通信通道及数据采集功能。
(2)采用远方通信通道,具有数据采集和远方控制功能的馈线自动化。该系统除一次设备外,还包括配电远方终端(FTU),通信通道,电流、电压传感器,电源设备等,实现配电线路故障的自动隔离和恢复供电的功能。
3.2 系统结构的选择
基于环网柜FTU的馈线自动化,是采用配电自动化主站系统加FTU的方式。FTU和子站系统、主站系统的通信通道,可以由蕉岭县用电调度所和变电所之间的通信系统来完成。目前,蕉岭供电局已有完整的调度自动化系统和变电所自动化系统,有可靠的通信通道,配电自动化系统主站与子站之间的通道可以借用这个通道,因此,选择远方控制方式来实现馈线自动化,以节省再次铺设通信线路的投资。
由于试点的线路监测数量少,可以建设一个配电子站来完成馈线自动化功能,并转发给调度自动化系统(见图1)。
3.3 基于FTU的馈线自动化系统组成
馈线自动化系统是由配电主站系统、配电子站系统和一系列户外测控终端(FTU、TTU等)及通信系统组成。
3.3.1 配电主站系统
配电主站系统设在供电局用电调度所,对蕉岭县城区配电网进行实时监控和调度。目前,我局使用的NSA5000调度自动化系统,是基于Windows2000操作系统,商用数据库管理系统,采用标准的智能扩展卡采集数据,应用Client/server模式和分布式处理技术实现的SCADA/EMS系统。全部程序均采取面向对象的方法设计,将SCADA/FA/AM/FM/GIS、配网高级应用软件(DPAS)等各子系统有机地结合在一起,作为人机交互的窗口完成SCADA系统的基本功能,还具有管理信息系统、地理信息系统、设备管理系统、大宗用户管理系统、操作票生成系统、自动电压调节系统及多种保护的接口等功能。
3.3.2 配电子站系统
配电子站系统设在各变电所内,如果有信息需要送至主站,则通过变电所的远方终端RTU把环网馈线自动化的FTU的信息传送到主站系统。它将变电所RTU和馈线FTU采集各种现场信息中转或上传给配电自动化主
张晋华 广东蕉岭县供电局 (514100)
摘要:该文简要叙述了蕉岭县城区配电网的现状,介绍了在此基础上实施配电自动化所涉及的通信系统、主站和子站系统工程的内容和实施后要达到的主要功能。
随着蕉岭县工农业生产和人民生活用电日趋增长,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。电力系统任一点的故障可能影响和波及整个系统,甚至造成大面积的停电,给社会经济和人民生活造成重大损失和严重后果。因此,采用现代化手段提高供电自动化水平,即实施配电系统自动化,来提高供电可靠性和电能质量,也是不断促进电力事业迅速发展的必然趋势。本文结合我县城市配电网采用环网柜的环形配电方式,就如何完善基于馈线经终端设备(FTU)的馈线自动化系统进行分析和探讨。
1 蕉岭县城区配电网结构概况
目前,蕉岭县蕉城10 kV配电网由220 kV蕉岭变、110 kV兴福变、110 kV文福变三座变电所同时向蕉城城区供电,其中220 kV蕉岭变:有城南甲线F2、城南乙线F3、城北甲线F7、城北乙线F6共四回;110 kV兴福变:城东线521、城中线537、城西线532共三回;110 kV文福变:有城东线521一回。结合城网建设改造和标准化工作,城区全部实现了多电源点供电和“手拉手”供电,10 kV电源容量及分布点合理,并满足“N-1”要求;10 kV主网架已形成,主干线或主支线具备相互联络的条件,供电能力可满足一定时期的负荷增长和负荷转移的需要。配电网一次开关设备等各种电力设备符合标准,为配电自动化的实施打下了坚实的基础。
2 配电自动化内容
根据《配电系统自动化规划设计导则》对配电自动化的定义为:“配电系统自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。”由此可以看出,配电系统自动化是一个信息集成系统,包括了和配电网有关的所有管理和控制功能。配电系统自动化(DAS)分为三个部分:配电管理系统(DMS)、配电自动化系统(DAS)和配电需求侧管理(DSM)。
3 馈线自动化的实施思路
馈线自动化是配电自动化系统一个非常重要的功能,在国内目前这方面的技术还不够成熟,而且需要投入大量的资金。因此,在现阶段还不适合于较大范围实施配电自动化。就蕉岭县而言,可以选择网络架构相对较为完善的110 kV兴福变的10 kV城东线和城中线作为试点,做出可行的配电自动化方案,提交上级部门审核后实施。
3.1 馈线自动化的实现方式
(1)采用具有就地控制功能的线路自动重合器和/或分段器,实现配电线路故障的自动隔离和恢复供电的功能,无远方通信通道及数据采集功能。
(2)采用远方通信通道,具有数据采集和远方控制功能的馈线自动化。该系统除一次设备外,还包括配电远方终端(FTU),通信通道,电流、电压传感器,电源设备等,实现配电线路故障的自动隔离和恢复供电的功能。
3.2 系统结构的选择
基于环网柜FTU的馈线自动化,是采用配电自动化主站系统加FTU的方式。FTU和子站系统、主站系统的通信通道,可以由蕉岭县用电调度所和变电所之间的通信系统来完成。目前,蕉岭供电局已有完整的调度自动化系统和变电所自动化系统,有可靠的通信通道,配电自动化系统主站与子站之间的通道可以借用这个通道,因此,选择远方控制方式来实现馈线自动化,以节省再次铺设通信线路的投资。
由于试点的线路监测数量少,可以建设一个配电子站来完成馈线自动化功能,并转发给调度自动化系统(见图1)。
3.3 基于FTU的馈线自动化系统组成
馈线自动化系统是由配电主站系统、配电子站系统和一系列户外测控终端(FTU、TTU等)及通信系统组成。
3.3.1 配电主站系统
配电主站系统设在供电局用电调度所,对蕉岭县城区配电网进行实时监控和调度。目前,我局使用的NSA5000调度自动化系统,是基于Windows2000操作系统,商用数据库管理系统,采用标准的智能扩展卡采集数据,应用Client/server模式和分布式处理技术实现的SCADA/EMS系统。全部程序均采取面向对象的方法设计,将SCADA/FA/AM/FM/GIS、配网高级应用软件(DPAS)等各子系统有机地结合在一起,作为人机交互的窗口完成SCADA系统的基本功能,还具有管理信息系统、地理信息系统、设备管理系统、大宗用户管理系统、操作票生成系统、自动电压调节系统及多种保护的接口等功能。
3.3.2 配电子站系统
配电子站系统设在各变电所内,如果有信息需要送至主站,则通过变电所的远方终端RTU把环网馈线自动化的FTU的信息传送到主站系统。它将变电所RTU和馈线FTU采集各种现场信息中转或上传给配电自动化主
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