配电网自动化系统的设计与应用.docVIP

2.1 配网自动化系统总体结构 现行的配电网自动化系统多采用分层分布式体系结构，主要由三部分组成：主站层、配网子站层、配网测控端设备层。 主站层是配网自动化系统监控及信息管理层。配网子站层是区域工作站层。配电网测控终端设备层是整个配电网自动化系统的的基础，其主要完成户外柱上开关、环网开关柜、箱式变电站、配电变压器、配网开闭所、配网小室等各种信息的采集处理及监控功能。 2.2 配网测控终端单元 目前的远方测控终端主要包括馈线远方终端、配电变压器远方终端、配电自动化远方终端。 一、配网测控终端设备 （一）馈线远方终端 馈线远方终端包括FTU（Feeder Terminal Unit）和DTU （Distribution Terminal Unit）。FTU安装在配电网馈线回路的柱上、开关规等处，DTU安装在开闭所、配电所等处，具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测功能。 （二）配变远方终端 TTU（Transformer Terminal Unit）是应用于配电变压器的各种运行参数采集、测量的远方终端。 二、测控终端的基本功能 （一）三遥 遥测（YC）。遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和总加遥测等，遥测功能常用于：①变压器的有功和无功采集；②线路的有功功率采集；③母线电压和线路信号电流采集；④温度、压力、流量等采集；⑤频率采集；⑥主变压器油温采集和其他模拟信号量采集。 遥信（YX）。一般采用无源触点方式，即某一路遥信量的输入就是一对继电器的触点，或者是闭合，或者是断开。通过YX端子板将继电器触点的闭合或断开转换成低电平或高电平信号送入子站处理。 遥控（YK）。一般采用无源触点方式，要求其正确动作率大于99.99%。所谓YX的正确动作率是指其不误动作的概率，一般拒动不认为是不正确。遥控功能常用于断路器、柱上开关等的分、合和电容器、电抗器的投切以及其他可以采用继电器控制的功能。 （二）事件顺序记录（SOE） 事件顺序记录的一项重要指标是时间分辨率。分辨率可分为站内和站间两种。 SOE的站内分辨率，是指在同一子站（RTU）内，顺序发生一串事件后，两事件间能够辨认的最小时间。SOE的站内分辩率一般要求小于5ms。其分辨率的大小取决于子站的时钟精度和获取事件的方法，这是对子站的性能要求。 SOE的站间分辨率，是指各子站（RTU）之间顺序发生一串事件后，两事件间能够分辨的最小时间，这取决于系统时钟的误差及通道延迟的计量误差等。SOE的站间分辨率一般要求小于10ms，这是对整个自动化系统的性能要求。 （三）系统时钟校对 配电子站（FTU）间SOE分辨率是一项系统指标，它要求各子站/FTU的时钟与高度中心的时钟严格同步。目前，采取的措施有： 用全球定位系统GPS提供的时间频率同步对时，有效的保证SOE分辨率指标。这种方法需要在各站的站间点安放GPS接收机、天线及放大器，并通过通信口和子站等相连。 采用软件对时，SC1801、CDT、DNP、IEC104、IEC101等通信规约提供了软件对时手段。软件对时由于受到通信速率的影响，需要采取修正措施。采用软件对时的方法不需要增加硬件设备。 （四）自恢复和自检测 配电子站、FTU， DTU等作为配电自动化的数据采集单元，必须确保保持持续稳定地完成和SCADA的通信，上报当前采集情况并接收主站系统下达的各项命令。但子站、FTU， DTU处于一个具有强大电磁干扰“跑飞’或通信瞬时中断等异常情况，若不加特殊处理，均有可能造成子站、FTU死机，因此要求子站、FTU， DTU在遇到上述情况时，要在较短的时间内自动恢复，重新开始执行程序。 （五）通信功能 通信要求子站、FTU， DTU能将采集到的信息上报并接受上一级设备的命令。通信应具有支持多种规约及多种通信信道的功能。 （六）故障检测功能应具有故障信号捕捉能力，并具备故障区域的定位、隔离和非故障区域恢复供电能力。 2.3 配电子站 配电子站的主要功能是负责管理其附近的环网柜、开闭所等配电站端监控设备，完成数据采集、当地监控等功能、将实时数据处理后转发至配电主站，并具备馈线监控的扩展功能。 2.4 配电主站 配电主站主要实现配网控制中心的各种监视、控制、管理功能。包括配电SCADA功能，各种数据量的采集、数据传输、数据加工、控制操作、事件报告等基本功能；地理信息系统（GIS）、各中高级应用软件（PAS）和需方管理功能。 系统采用三层模式，配置配电主站、配电子站和配电终端三层，是完整的配电自动化系统模式。 配电主站是配电自动化系统的