配电网络自动化

配电网络自动化第 1 次作业21 、配电监控系统即配电数据采集与监视控制系统，又称 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 系统。它可以实时采集现场数据，对现场进行本地或远程的自动控制，对配电网供电过程进行全面、实时的监视，并为生产、调度和管理提供必要的数据。22、小电流接地故障选线是指当小电流接地系统（中性点非有效接地系统）发生单相接地故障时，选出带有接地故障的线路并给出指示信号，又称为小电流接地保护。23、配电自动化的作用：在正常运行情况下，通过监视配网运行工况，优化配网运行方式；当配网发生故障或异常运行时， 迅速查出故障区段或异常情况 , 快速隔离故障区段 , 及时恢复非故障区域用户的供电，因此缩短了对用户的停电时间 , 减少了停电面积；根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行目的；合理控制用电负荷，从而提高设备利用率；自动抄表计费，保证了抄表计费的及时和准确，提高了企业的经济效益和工作效率，并可为用户提供自动化的用电信息服务等实施难点：（ 1）配电自动化系统的测控对象为进站变电站、 10kV 开闭所、小区变电所、分段开关，站点非常多。（ 2）配电自动化系统中的大量的站端设备不能安置在室内，环境恶劣。（ 3）配电自动化系统的站端设备数量非常多，大大增加通讯系统建设的复杂性。 （ 4）配电自动化系统中控制电源和工作电源的提取问题难。（ 5）我国目前配电网的现状十分落后，配网拓扑以及设备都需要改造，实施存在困难。24、区别： （ 1）非故障线路零序电流的大小等于本线路的接地电容电流；故障线路零序电流的大小等于所有非故障线路的零序电流之和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。（ 2）非故障线路的零序电流超前零序电压 90°，故障线路的零序电流滞后零序电压 90°；故障线路的零序电流与非故障的零序电流相位差 180°。（ 3）接地故障处得电流大小等于所有线路（包括故障线路和非故障线路）的接地电容电流的总和，并且超前零序电压 90°。25、当因 C站所在线路发生故障 a,引起全线路停电，则可先分 S6将故障区间隔离，另通过以下四条途径恢复对非故障区间供电：(a)通过合联络开关 L2，将失电线路切换到 A 站所带线路，实现负荷转带。(b)通过合联络开关 L3，将失电线路切换到 B 站所带线路，实现负荷转带。(c)通过分 S7，合联络开关 L2，将 S7 以后的负荷由 A 站转带；合联络开关 L3，将其余失电线路负荷由 B 站转带。(d)通过分 S5，合联络开关 L3，将 S5以后的负荷由 B 站转带；合联络开关 L2，将其余失电线路负荷由 A 站转带。26、配电网络自动化第 2 次作业21、配电地理系统系统：是以站内自动化，馈线自动化，负荷信息管理，用户抄表与自动计费等四个子系统的地理信息管理为目标，并将相关的 MIS 管理信息系统和实时信息管理融合起来，实现图形和属性的双重管理功能。22、配电网负荷预报：分为地区负荷预报和母线负荷预报。地区负荷预报是指配电网一日至一周逐小时的总负荷或某一区的负荷预报，主要用于购电计划与供电计划。母线负荷预报是指配电网某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算。23、通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统（ DMS ） 。其中包括：配电网数据采集和监控（ SCADA ，配网进线监视、配电变电站自动化、馈线自动化和配变巡检及低压无功补偿） 、地理信息系统、网络分析和优化、工作票管理系统、需方管理（负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化） 、调度员培训模拟系统等。24、配电自动化系统是可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其中包括配电网 SCADA 系统，配电地理信息系统，需方管理系统。配电网 SCADA 系统又包括进线监控，开闭所、变电站自动化，馈线自动化，变压器巡检与无功补偿，需方管理系统包括负荷监控与管理系统和远方抄表与计费自动化。25、26、配电网络自动化第 3 次作业21、 ： “ 三道防线 ” ：第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后，由继电保护装置正确动作迅速切除故障，保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。 第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和切除负荷等稳定运行。第三道防线是指电力系统的稳定破坏后 ,由防止事故扩大的稳定控制施构成第三道防线。22、 智能配电网： 智能配电网是对传统配电网自动化系统的彻底改造和变革， 通过先进的测量和传感技术，控制技术，计算机和网络，信息与通信等技术的融合，利用智能化的开关设备，配电终端设备和可靠灵活的双向通信网络，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，以实现配电网在正常运行下完善的运行，监测，保护，控制，优化，管理和故障情况下的自愈控制和智能处理，最终为电力用户提供安全，可靠，优质，经济，环保，高效的电力供应和其它附加服务 。23、中性点经消弧线圈接地方式通常称为谐振接地方式，该接地方式将带气隙的感抗可调的电抗器接在系统中性点和地之间， 当系统发生单相接地故障时， 消弧线圈的电感电流能够基本补偿电网的接地电容电流，使故障点的接地电流变为数值显著减小的残余电流，残余电流的接地电弧就容易熄灭。由于消弧线圈的作用，当残余电流过零熄弧后，降低了恢复电压的初速度，延长了故障相电压的恢复时间，并限制了恢复电压的最大值，从而可以避免接地电弧的重燃，达到彻底熄弧的目的。24、暂态电流远大于稳态电容电流。暂态最大电流与稳态电容电流之比，可达到几倍到十几倍。暂态最大电流值与故障时电压相角有关。一般故障都发生在电压最大值附近。暂态电流值不受消弧线圈的影响。25、26、配电网络自动化第 4 次作业21、（ 1）分析历史数据：找出负荷变化规律，建立负荷预报模型。（ 2） 建立线性变化模型： 将过去几日平均负荷曲线按时序画在一张图上，按此曲线的延长段即可预报次日平均负荷。（ 3）建立负荷周期变化模型：用一日平均负荷除以各时段负荷，得过去几日的日负荷周期变化曲线；取此曲线的各时段均值，即可得到次日负荷变化周期曲线。（ 4）负荷预报：按线性模型预报次日负荷评价值，按周期变化模型预报次日负荷变化系数，两者相乘即可得到次日负荷预报值。22、我国配电网的特点（相对输电网而言）（ 1） 拓扑结构不同 （ 2） 线路参数不同 （ R 大于 X） （ 3） 运行方式不同 （ 4） 节点和支路数量众多 （ 5）停电事故多等等23、24、（ 1）小电流接地选线难的原因小电流接地系统包括中性点不接地、中性点经高阻接地和中性点经消弧线圈接地等接地系统。由于小电流接地系统单相接地后，还能正常运行 1~2 小时，避免接地故障跳闸，提高了供电可靠性；加之其接地电流小，也可防止事故进一步扩大。所以，小电流接地系统在中低压配电网中被广泛应用。然而，正是由于其故障电流微弱的原因，使得故障稳态分量小，给信号的检测和选线判断造成困难。特别是中性点经消弧线圈接地系统，流过故障线路的稳态电流十分微弱，甚至比健全线路感受到的电流变化还小。故障信号叠加在负荷电流之上，稳态幅值小，并且现有电流互感器很难准确检出，而且电磁干扰相对很大，加上零序回路对高次谐波及各种暂态量的放大作用，使得检测出的故障稳态分量信噪比非常低。因此，小电流接地系统故障选线的问题一直都没有很好地解决。许多供电部门采用拉路法选择接地线路，使得供电瞬时中断，影响用户用电和设备正常工作，甚至造成停电事故。（ 2）小电流接地选线的方法在我国，按照采样信号的原理不同，选线方法一般可分为三大类：基于工频量选线方法、基于暂态量选线方法以及信号注入法。考虑到小电流接地系统稳态故障特征不明显，所以常用后两种方法。A．基于暂态量选线方法① 首半波法首半波法利用接地故障发生后，各线路暂态零序电流和电压首半波的极性关系实现选线，该方法可检测不稳定接地故障，但由于极性关系成立的时间较短，需要检测装置具有更高的灵敏度和同步采样率，并且此方法易受故障初相角、线路参数等因素的影响。② 暂态零序电流极性比较法暂态零序电流极性比较法是选择一个线路的暂态零序电流方向为参考，如果参考线路只和某一条出线反极性，则该出线为故障线路；如果和所有出线都反极性则参考线路为故障线路；如果和其他所有出线都同极性则为母线接地故障。B．信号注入法基于注入信号的选线方法属于主动式的故障选线， 根据注入信号频率的不同可分为注入多频信号法与注入单频信号法，其优点是不受能否提取出系统零序电流的影响，具有很好的适应性。注入单频信号的方法受接地电阻的影响较大，注入多频信号的方法可在一定程度上克服此问题。但二者均需额外安装信号注入设备，且注入信号的强度受 PT 容量的限制。其中，“ S 注入法”是一种典型的单频注入法，其定位原理是通过查验注入系统信号的通路来实现故障定位 , 即通过母线 PT向接地线路的接地相注入信号电流 , 然后利用专用的信号电流探测器查找故障线路和故障点。“ S 注入法”由于其易于实现且适用于有分支线路的故障定位，因此在配电网中被广泛使用。