变配电自动化系统（通用12篇）
变配电自动化系统 篇1
1 综合自动化系统的设备配置
1.1 66k V变配电系统中综合自动化系统的设备配置
表1为66k V变配电系统中综合自动化系统的设备配置情况, 变电站的建设规模为:66k V进线2回, 设保护及测控。66k V侧为分段接线。主变压器为40兆伏安2台。10k V侧为单母分段接线。二次设备采用微机保护及微机监控主控室内集中组屏、分模块布置、保护与测控模块分开, 保护、测控单元采用与一次设备一对一的分布结构。保护及测控装置的数量可根据功能需求进行增减。
1.2 10k V变配电系统中综合自动化系统的设备配置
表2为10k V变配电系统中综合自动化系统的设备配置情况, 变电站的建设规模为:10k V双电源进线, 设有备用电源投功能, 单母接线;10k V变压器出线4回。保护测控装置及备用电源自投装置安装在高压开关柜上。
2 综合自动化系统对保护测控装置的配置要求
综合自动化系统要求采用满足世界先进的IEC61850标准的继电保护设备。满足IEC61850标准的继电保护设备具备世界统一的软硬件设计标准及通讯标准, 系统功能强大, 运行稳定可靠, 通用性强, 在不增加保护装置的情况下可根据用户需求增加很多功能, 在系统升级或改造时其优势更为明显。
保护配置原则:全部保护开关设独立的断路器操作回路, 并应配置独立的操作箱, 所有保护及安全自动装置 (备用出口) 都应有单独启动软硬压板及出口硬压板, 非电量保护跳闸及信号应有单独启动及出口硬压板。软压板应能远方及当地后台机实现控制投、退功能。所有保护装置具备防跳功能、防跳能灵活投退。保护与测控模块分开, 保护、测控单元采用与一次设备一对一的分布结构。
测控装置电源与遥信电源分开, 设单独空开, 遥控出口至少8路。出口接点容量:允许长期接通220V, 5A。遥测精度电流电压0.2级, 有功无功0.5级。遥信分辨率小于2ms。
3 监控后台系统
3.1 硬件配置
当地站的计算机主机、显示器、通讯管理机、交换机、逆变电源、打印机、报警音响等的要求, 根据其功能需求进行配置。
3.2 站内通讯网
站内通讯网采用分层分布式结构, 当地后台机和通信处理机、保护管理机及带以太网接口的智能模块之间采用双以太网络接口通信, 模块之间遵循国际上标准的TCP/IP通信协议;间隔内各智能模块采用以太网通信方式, 支持TCP/IP通信协议。站级通信装置采用双主处理器配置, 一主一备, 热备用, 双机自动切换。模块通过以太网与变电站监控系统通信或与支持网络通信方式的上级调度主站通信, 通讯速率:19200bps, 通讯电缆:屏蔽双绞线。
3.3 计算机监控系统监视范围
计算机监控系统监视范围包括所用变及主变温度、控制室温度、火灾报警总信号等环境信息。并具有与智能电度表、交直流电源控制系统、小电流接地选线装置等智能装置通讯的功能, 计算机监控系统能实现电容器无功电压自动调整, 并能与防误主机实现通讯。
3.4 数据通讯与处理功能
后台监控系统采用PC机作为硬件平台, 具有较强的数据通讯和处理能力。本系统采用以太网与各通信处理装置相连, 具有较高的通讯连接的可靠性、抗干扰能力、数据缓冲处理能力, 也保证了各通信处理装置的独立性。各通道采用广为流行的TCP/IP通信协议, 保证了通讯技术的先进性、通用性。同时也可通过串行口与各通信处理装置通讯。可外接隔离保护器, 并能与防误主机实现通讯。
(1) 数据采集功能
数据采集是SCADA与电力系统监视和控制对象的直接接口。它通过与各通信处理装置的通讯实现对电网实时运行信息采集, 将实时数据提供给各应用服务的实时数据库, 并按照应用所下达的指令实现对变电站的监控功能。数据采集作为系统数据源的关键地位, 要求其具有高度的可靠性和强大的信息处理能力。能够接收处理不同格式的遥测量、遥信量和电度量, 并处理为系统要求统一格式;能够接收处理站内装置记录的SOE事件信息;能实现对通讯处理装置的遥控、遥调等下行信息;能实现对通讯处理装置的对钟或接收时钟。
(2) 数据处理功能:以通信单元为单位分类组织实时数据。
(3) 遥测量 (模拟量) 处理:可处理带符号二进制数, 实时统计最大值、最小值、平均值等, 模拟量人工置数, 完成连续模拟量输出记录, 遥测类曲线。
(4) 遥信量 (数字量) 处理:实时统计动作次数, 变压器档位遥信信号转变为遥测量上屏和画面显示, 开关量人工置数及挂接地线, 开关动作次数统计。
(5) 电度量 (脉冲累计量) :接收并处理通讯上传发送的实测脉冲计数值, 操作人工设置电度量, 能按峰、谷、平时段处理电度量, 峰谷时段可定义选择。
(6) 统计计算功:根据用户提供的各种公式进行计算, 如功率总加等。
(7) 事件顺序记录 (SOE) 、保护动作、告警事项:各事项顺序记录以毫秒级时标记录线路开关或继电保护的动作状态并传送至后台监控系统。后台机将接收到的事项顺序记录保存在历史事件库中。本系统提供的历史事件浏览工具可用来按照时间顺序显示或打印事件顺序记录, 供操作人员按照设备动作的顺序分析系统的事故。
系统具有完善的报警机制, 事故时可自动调图、随机打印、声光或语音报警等, 并可保存事故信息并随时打印存档。报警确认功能 (可选) , 系统出现报警信息后, 调度员需进行人工确认, 以表示已发现该报警, 确认后的报警不再显示。
3.5 数据库功能
实时数据库:实时数据库保存从各个间隔采集上来的实时数, 其保存的实时值在每次系统扫描周期之后被刷新, 在实时数据库中保存遥测量、遥信量、脉冲量计量、计算量等。实时监视各种测量值和状态量的值对各计算组均具有查找, 修改及删除数据的功能, 各操作均在线进行, 不影响系统运行每一遥信、遥测量均可进行人工屏蔽或设置, 一经人工设置后, 就不再接受实时数据, 直到人工撤除设置, 设置是与实时量以颜色区分实时数据库具有查找、修改功能。
历史数据库:所有历史数据库保存在系统管理机上, 并保存数据的一致性。历史数据库保存各遥测量的曲线值、整定值和各种统计量, 事件顺序记录等。
3.6 人机界面功能
(1) 画面类型
变电站接线图、棒形图、表形图、饼形图、负荷曲线图、频率曲线图、I、P、Q、U曲线图 (历史/实时) 、网络潮流图、地理位置图、系统配置图、常用数据表以及用户自定义各类画面等。图形制作简单, 提供专门用于电力系统使用的专用图形工具板绘制各种图形;提供移动拷贝、删除图元功能, 改变颜色, 改变图元宽度大小功能;提供改变文字字体、颜色功能, 提供移动字符功能。在线完成增加、修改、删除画面而不影响系统运行。
(2) 显示内容
遥测 (I、P、Q、U、COS) 、遥信 (开关、刀闸、保护信号、变压器挡位信号等) 、电度量、频率、温度、系统实时数据和状态、计算处理量 (功率总加, 电度量累计值) 等。
(3) 监视功能
系统配置画面可直观显示系统各模块运行状态和网络通讯状态, 如用图形方式显示自动化系统各设备的配置和连接, 并应用不同的颜色表示出设备状态的变化等。通信单元信息原码监视, 显示报文格式数据。以通信单元为单位分类组织的远动信息监视:遥测、遥信、电度、通道、通信配置。站内的SOE数据和通道事项。站内的保护动作事项、告警事项、故障时的扰动数据。
(4) 各项操作
调图方式有热键、关联按钮、图名等多种方式。可以在线进行报表数据修改。可以在线修改实时数据库和历史数据库。操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制, 没有相应操作权限的操作员无法执行相应的操作。系统提供的主要操作员操作有:挂牌操作, 遥控操作, 主变分接头的升降操作, 人工置数, 保护定值查看与修改, 保护的投退。
(5) 遥控和操作闭锁
对断路器分合正确控制;对有载调压变压器分接头进行升降调节;对其他可控点进行控制 (电动刀闸等) ;控制时具有防误闭锁功能 (如接地刀没拉开时不能合闸) ;操作使用对话框进行, 安全可靠;控制功能可增加监督认可功能;每个操作步骤系统自动记录。
(6) 报表、打印功能
操作员可交互式定义各种格式的报表, 具有灵活的报表处理功能, 可进行表格内的各种数学运算, 运算公式可在线设置和修改;可在报表上对报表数据进行修改。定时打印日、月报表;召唤打印实时和历史报表;随机打印各种事项, 如SOE, 保护动作和告警事项等;召唤打印历史事项和系统事项。
结语
一个现代化的工厂, 要确保其自动化生产线的安全稳定运行, 它的用电质量和用电安全是何等重要。工厂变配电系统中的综合自动化系统是确保工厂的用电质量和用电安全的守护神。工厂的变配电系统好比一个人, 综合自动化系统是它的大脑, 其它设备是五脏六腑和四肢, 大脑每时每刻都在指挥和监视着五脏六腑和四肢的安全稳定工作, 因此, 综合自动化系统运行的稳定性直接影响到用电质量和用电安全, 而且综合自动化的资金占用量只是整个变配电系统的百分之几, 性价比很高。目前工厂变配电系统中采用高端综合自动化系统正逐步被广大用户接受和认可。
摘要：本文针对66kV和10kV的工厂变配电系统中综合自动化系统的最新配置方案, 采用实际应用中的典型案例来进行描述。并对综合自动化系统的要求及监控系统的主要功能进行描述。
关键词：变配电,综合自动化,继电保护,监控,用电安全
参考文献
[1]张升.工厂变配电所综合自动化系统[J].安防科技, 2006.
[2]吴松丽.工厂变配电所综合自动化系统的设计与应用[J].硫磷设计与粉体工程, 2002.
[3]陈永武.工厂变配电综合自动化系统的功能与实践[J], 2003.
变配电自动化系统 篇2
浅析配电网自动化系统
经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求,配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势.技术在发展,需求也在提高,应参照发达国家和地区的经验,结合实际情况,综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的.关系,进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统,对电力市场的发展具有重要意义.文章主要对配电网自动化系统进行探讨,并提出配网自动化实施中的注意问题等.
作 者：李兴明 作者单位：广东电网湛江吴川供电局,广东,广州,524500刊 名：中国高新技术企业英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U491关键词：配网自动化 线损 技术 供电质量 配电管理系统
变配电自动化系统 篇3
关键词：住宅小区；变配电；设计；负荷
中图分类号：TU994 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0022-02
随着我国城市化进程的不断推进，住宅小区迅速发展，规模日益扩大，电力作为住宅小区日常生活中必不可少的一部分，为了提高住宅小区用电安全可靠性和舒适实用性，住宅小区变配电设计工作就显得极其迫切重要。在对住宅小区变配电系统进行设计的过程中，结合笔者的设计实践经验及体会，简要阐述住宅小区10 kV变配电系统设计的特点、电源外进线方案、用电负荷计算、变压器的配置以及变配电室设置等方面内容。
1 住宅小区变配电的特点
在探讨之前，先深入了解住宅小区变配电的四个特点，如下：
①通常需供电的面积较大，范围较广；
②用电性质多样化，如住宅、商业、办公、幼儿园及相应的公共配套设备等；
②对供电安全性，可靠性，环保性，经济合理性要求比较高；
④各地供电模式和住宅设计规范因地区的差异也各不相同。
2 变配电系统设计
2.1 10 kV电源外进线方案
2.1.1 供电方式
根据《中国南方电网有限责任公司“十二五”110 kV及以下配电网规划编制技术规定》，住宅小区应采用主供+环网供电方式，其相对于采用一路电源进线投资有所加大，但是，当主供进线回路发生故障，由环网进线回路进行供电，从而大大提高了小区用电的可靠性。
2.1.2 供电电压等级
根据各技术规范和标准，供电电压等级的确定跟住宅小区总容量有着密切关系，为了描述清晰明了，总结供电电压等级确定，见表1。
住宅小区容量常见的在100 ～40 000 kVA之间，故相应采用10 kV专线供电或10 kV专变供电的多些。
2.2 小区用电负荷计算和变压器的配置
2.2.1 小区用电负荷计算
①需要系数法。
在初步设计阶段，可采用需要系数法确定变压器容量、台数以及其他高低压配电设施，根据小区用电设备的额定容量，负荷特性和行业特点在实际用电负荷下的需要系数求出计算负荷，同时考虑用电设备使用时的各种损耗等因素，以及国家规定应达到的功率因数值和实际自然功率因数，来确定变压器容量。其公式是：
Sc=Pc/cosφ=K∑p∑（PeKx）/cosφ
式中，Sc为视在功率（kVA）；
Pc为有功计算负荷（kW）；
Kx为需要系数；
cosφ为平均功率因数；
Pe为设备容量（kW）；
K∑p为有功功率同时系数。
②用电负荷密度法。
在方案设计阶段，为确定供电方案和变压器的容量及台数，用电负荷密度法最为广泛采用。小区住宅、商业以及公共服务设施用电容量的确定应综合考虑所在的城市的性质、社会经济、气候、民族、习俗及家庭能源使用的种类。采用用电负荷密度法时，在计算过程中，其单位指标负荷或密度不宜小于的数值，见表2。
不仅需根据表2，另外还需考虑每个客户类型需要系数才能计算出实际小区总容量，需要的系数根据中华人民共和国行业标准《住宅建筑电气设计规范》归纳参考，见表3。
2.2.2 变压器的配置
①小区用电负荷根据总计算负荷及功率因数确定，有了用电负荷，并结合以下几点配置原则确定变压器的大小和台数。
住宅小区内公用配电变压器，应采用“小容量，多布点”的原则，满足电压质量和可靠性条件下，应因地制宜。单台油浸式变压器容量选择不应超过630 kVA，单台干式变压器的容量不应超过1 250 kVA。另外，公用配电变压器的长期工作负载率不宜大于80%。
②住宅小区配套的商场、超市、会所、幼儿园及学校等采用独立回路供电，按照电价类别独立安装电表计费，用电容量在100 kW及以上时，应独立设置专变供电。
③住宅小区地下室照明、电梯、抽水、消防、公共景观及照明等公用设施可由小区公用变供电，如设备的单台容量超过100 kW及以上时，应设置小区专用变供电。
④变压器的容量及台数应满足用电负荷对高可靠性的要求。对于重要电力客户或有一、二级负荷的客户，选择两台或多台变压器供电；对于季节性负荷或昼夜负荷变化较大客户宜采用经济运行方式，可选择两台或多台变压器供电。当装有两台及以上变壓器时，当断开一台时，其余变压器容量应满足一级负荷或二级负荷的全部用电。
2.3 变配电室设置
确定了住宅小区负荷及选定了变压器后，需要确定变配电室的位置，实际设计中需要注意以下问题：
①符合供电半径要求，尽可能靠近用电负荷中心或大容量设备处，如小区泵房等。变配电室至低压用户进线处距离不宜大于250 m，这样既保证电能质量，又降低电压损耗，节约一次投资和常年运行费用。
②需考虑变压器等相关设备的搬运及消防抢修通道。
③考虑高低压进出线方便和通风采光等问题，应设于建筑物靠外墙侧，不得位于卫生间、浴室及其他经常积水场所的正下方或贴临。
④充分考虑变配电室对住户住宅噪音，热量的影响。
⑤避开建筑物的伸缩缝、沉淀缝，避免积水沿其他渠道淹渍变配电室的可能。
⑥中小型住宅小区宜设1～2个变配电室，大型住宅小区设多个变配电室；对一、二级负荷设置备用电源配电房，设置发电机房。
3 设计体会
①大中型住宅小区在最初投资建设时，通常会先设置施工临变用电，在临变设计10 kV外进线时，我们可考虑长远点，尽可能按能满足长久用电容量和位置预留临变10 kV外进线电力大小和确定其地址，当变配电室建好后，临变拆除，但10 kV外进线可作为住宅小区供配电其中一路电源，尤其是对于10 kV外进线接线点相对比较远的工程更要考虑，节约总投资成本，降低损耗。
②住宅小区10 kV变配电设计在满足安全性、可靠性基础上，也要考虑经济性，很多细节通过设计可实现，如变配电室布置时，在满足设计规范前提下，高压中心电房设置在距10 kV外进线接线点近的位置，缩短10 kV外进线长度；低压出线柜尽可能靠近负荷密集的地方，减少低压出线电缆数量；变压器尽可能摆放在与其连接低压母线槽的低压配电柜的适当位置，以降低成本。
③进行设计时，不但要依据国家标准和规范，同时要多了解熟悉工程所属地方颁布的规范，大多数的地区会根据规范结合各自的不同情况、特点颁布地方住宅的设计规范，其用电指标规定一般略高于国家规定的标准，设计前一定要深入学习掌握。
④为了方便后期小区负荷调整，增容等改造工程，变配电房在允许情况下可预留适当位置，低压出线回路预留1/4备用回路。
⑤为符合电网建设、改造和发展规划要求，需预留配网自动化，智能化通讯接口。
4 结 语
在保证变配电设计安全可靠的前提下，住宅小区10 kV变配电设计应根据国家、地区不同的技术规范要求，充分考虑其特征需求，设计更优化的变配电系统方案，从而满足居民对居住环境的舒适、安全、方便、环保和经济实用等方面的需求。
参考文献：
[1] GB 50053-2013，20 kV及以下变电所设计规范[S].
[2] Q/CSG-GPG214051-2014，广东电网公司业扩管理細则[S].
[3] <10 kV及以下业扩受电工程典型设计>编委会.10 kV及以下业扩受电 工程技术导则.[I]中国南方电网有限责任公司，2012，（4）.
[4] JGJ 242-2011，住宅建筑电气设计规范[S].
变配电自动化系统 篇4
关键词：变配电自动化系统,变配电自动化,化工行业
1 变配电自动化系统概述
所谓的变配电自动化系统,是集中应用了计算机、现代电子技术、通信技术和信号处理技术等,实现对所有的设备及变配电线路的自动监视、测量、自动控制保护,以及调度通信等综合的自动化功能。
把工业设备用电控制以及电网变配电控制领域中的控制技术有机结合起来,进一步完成变配电控制和设备的控制。同时与工厂现场设备连接,将现场测量控制设备互联为通信网络,实现不同网段、不同现场通信设备的信息共享;也可以把现场运行的各种信号传到远离现场的控制室,与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。
随着自动化水平的不断发展,变配电自动化系统实现了向更加智能化、网络化方向快速发展,使控制网络和数据网络相结合,形成了以变配电自动化系统为基础的化工企业综合信息大系统,完全摒弃了就地控制方式,靠专人看护、手动操作,控制设备过于庞杂、控制功能简单、维修保养繁杂、不能实时掌握运行情况等实际的问题。随着经济的快速发展和生产的实际需要,尤其在目前一些大型的化工企业中变配电自动化系统发挥了更加积极有效地作用。
2 变配电自动化系统应用分析
2.1 系统框架介绍
一般地,变配电自动化系统框架分为变配电层、通信层和设备间隔层三大部分。其中每一层又有不同的设备或者子系统组成,一起完成功能。变配电自动化系统结构示意简图如下所示:
2.2 变配电层
从上面的图示中可以看出,变配电层是设备监视、测量、控制和管理的中心,站控层和间隔层可以通过光缆与间隔层连接,也可以通过前置设备连接。
2.3 当地监控系统
当地监控系统又称之为当地功能,于监控主机之间的连接物理层采用RS485接口,介质采用带屏蔽地的双绞线,数据链路层采用MODBUS通讯协议,实现加强人机界面的功能,并配备打印机,负责向上级调度主站转发数据。
同时,完成电丈量数据、开关状态的数字采集并进行智能开关控制和保护等功能。这样增加了系统的可靠性、稳定性和智能化程度。其组成示意图如下:
2.4 间隔层
间隔层是以以太网方式接入车间的通信管理层,是整个监控系统最为关键的一个组成部分。这个层具有完善的监视及自检功能、软硬件故障警告功能、定值切换、实时上传站内设备运行情况等功能。同时通过以太网接出的电力调度终端,调度人员可以通过这个终端实现电气系统的运行进行监视并行使调度中心的作用。
间隔层设备包括测控装置、间隔层网络以及与站控层网络的接口和继电保护通信接口装置等。经过大量的现场使用间隔层也可独立完成对断路器和隔离开关的控制。
2.5 管理层
管理层是通信管理单元、网络集线器等组成。它的作用是完成间隔层与调度主站层间的网络联接,转换和数据、命令的交换,并把现场实时数据和事件信息经过通信服务器集中后以光纤上传到调度主站层。
3 变配电自动化系统应用优势
化工企业应用变配电自动化系统作为实际生产中的一种技术,实现了信息技术和通信技术等的有机结合,也便于分步调试和投运,有利于变配电自动化系统的科学运行维护,降低了投资系统化地代替了人工进行各种作业,提高了生产效率及管理水平。
随着技术的不断发展进步变配电自动化系统在未来不仅成为化工企业变配电系统工程改造的首选产品,同时也是新建化工企业自动化变配电建设的主导技术。
4 总结
化工企业采用变配电自动化系统,充分发挥了智能生产的作用,改变过去只有重要电气量才能进入计算机系统的情况,使变配电自动化系统运行更加安全可靠和便于维护。相信变配电自动化系统技术会在行业内得到更广泛的应用和深远的发展。
参考文献
[1]高伟杰.化工企业供电网络自动化系统的应用和研究[D].郑州:郑州大学,2010.
[2]邓国栋.工业企业电气自动化系统研究.电力系统装备,2013(1).
变配电自动化系统 篇5
【关键词】配电自动化;数据通信系统;神经系统;IP技术
配电网自动化系统功能的实现，需要依靠通信手段，将中心控制指令，准确的传递给远方终端，实现终端设备运行信息收集，将数据信息传递给控制中心。通信系统设计是否合理，直接影响着配电自动化功能的实现。基于此，加强此课题的研究，有着必要性。
1数据通信系统的应用原则
配电网自动化系统探析 篇6
【关键词】配网自动化；线损；技术；供电质量；配电管理系统
一、配网自动化的基本问题
尽管中国的配网自动化工作已进入了试点实施阶段，但对于配网自动化的认识仍然众说纷纭，下面仅对配网自动化的概念、范围、任务、可靠性原则进行阐述。
（一）概念
配网自动化：利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的检测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。
（二）范围
110kV及以下电力网络属于配电网络，它包括高、中、低压配电网络，要讨论的配网自动化特指10kV中压配电网自动化。
（三）任务
1.使整个配电网线损降至最小，提供优质的供电质量。
2.在整个配电网事故情况下，系统能适时分析确定事故原因，排除因瞬间故障造成的不必要的停电事故；对于永久性故障，系统将及时分隔故障段，进行电网重构，保障非事故线路段尽快恢复供电。
（四）可靠性原则
实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循原则：
（1）具有可靠的电源点；
（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）；
（3）具有可靠的设备（一次智能化开关、二次户外FTU、TTU等）；
（4）具有可靠的通信系统（通信介质、设备）；
（5）具有可靠的主站、子站系统（计算机硬件、软件、网络）。
二、配网自动化系统的基本构成
配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为三个子系统：配网自动化主站系统；配网自动化子站系统；配网自动化终端。
（一）配网自动化主站系统
主站系统由三个子系统组成：配电SCADA主站系统；配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS；配电AM/FM/GIS应用子系统DMS构成
1.配电SCADA主站系统由前置机服务器（RTU服务器）、SCADA服务器、调度员工作站（MMI）、报表工作站、DA服务器、GIS服务器等组成。前置机服务器：它包括若干台前置机服务器。其中一台为主前置机服务器，当服务器出现故障时，从前置机服务器中的一台自动成为主前置机服务器，以保证系统的正常运行，这是由nap来完成的。主前置机服务器通过dater接收子站通过交换机发送来的数据，由vcterm经过规约解释存入当地内存，形成生数据实时共享内存。主前置机服务器通过rawd向若干从前置机服务器发送生数据，各从前置机服务器通过datsrv接收主前置机服务器发送来的生数据形成自己的生数据实时共享内存。
SCADA服务器：它包括若干台SCADA服务器。其中一台为主SCADA服务器，当服务器出现故障时，从SCADA服务器中的一台自动成为主SCADA服务器，以保证系统的正常运行，這是由nsp来完成的。主SCADA服务器通过datsrv接收主前置机服务器发送来的生数据，经过处理形成熟数据。将形成的熟数据存入内存，形成实时库。同时将形成的熟数据存入硬盘，形成历史库，历史库全系统唯一只有一个。需要历史数据时，从历史库取数据。取数据的方式有：polling方式；stream方式；sql方式。整个主站系统为一个局域网，通过交换机或HUB连接在一起。
2.为保证配网自动化系统投运后，能够完全满足本系统的技术要求，必须对本系统起至关重要作用的配电故障诊断和恢复功能（即DA功能）进行联调测试。在进行DA联调测试前，必须保证以下条件完整无误：
（1）主站置库完毕并经反复检查无误；
（2）主站、子站和FTU之间的通讯正常；
（3）对要进行DA测试的FTU进行遥测、遥控、遥信调试，并保证其功能正常；
（4）恢复无故障区段的供电时，必然涉及到变电站出口断路器，因此要对变电站的出口断路器进行遥控测试。另外，在DA测试中采用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方式启动配电自动化系统的DA功能，完成一次设备的实际动作。实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法，取决于自动化装置的技术特点和整体方案。一般有就地控制和主站远方控制两种方式。就地控制以馈线终端单元（FTU）之间的配合为主，不需要通信通道，通过对线路过流或过压的检测，以及对开关分合闸的逻辑控制实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复；主站远方控制方式需要有可靠的通信通道，通过主站软件对FTU上传信息的分析判断，制定合理的隔离策略和网络重构策略，远方控制配电开关实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。
（二）配网自动化子站系统
因为配网监控设备点多面广，配电SCADA系统的系统测控对象既包含较大容量的开闭所、环网柜，又包含数量较多、分布较广的柱上开关，不可能把所有的站端监控设备直接连接到配电主站，因此必须增设中间一级，称为配电子站（SUB-STATION），由其管理其附近的柱上开关、开闭所、配电站端监控设备，完成“数据采集器”、馈线监控、当地监控及馈线重合闸的功能；并将实时数据转送配电主站通信处理器，这样既能节约主干通道又使得配电自动化主站SCADA网络可以继承输电网自动化的成熟成果。
（三）配网自动化终端
城市配网自动化终端负责对城域所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，既要实现FTU、TTU等的三遥功能，又要实现对故障的识别和控制功能，从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测、网络重构、优化运行以及网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。
为本系统配套的WPZD-110型FTU，其容量为9路遥测量，8路遥信量，4路遥控量，具有与上级站通讯的RS-232接口，也有与下级站通讯的RS-485接口。其主要功能有：数据采集和处理，远方控制与当地控制，故障识别、故障隔离和负荷转移，接受远方指令及转发采集的数据信息，具备相适应的通信功能等。该市城局配电网采用环网结构，电源取自馈线的不同母线，按闭环方式运行。配电网络的构成有电缆和架空线路两种方式。其中架空线路双电源手拉手供电是以往最基本的形式。线路主干线分段的数量取决于对供电可靠性要求的选择。理论上讲，分段越多，故障停电的范围越小，但同时实现自动化的方案也越复杂。那么要实现系统对各段的故障能够自动准确识别并切除，且最大限度缩短非故障区域的停电时间的愿望，也就更有难度。
三、通信
配网自动化的通信包括主站对子站、主站对现场终端、子站对现场终端、子站之间、现场终端之间的通信等广义的范围。通信是实施配网自动化的一个重点和难点，区域不同、条件不同，通信方案也多种多样，主要有光纤、有线电缆、电力载波、微波、扩频等，但就目前配网自动化技术不够成熟的情况下，采用混合通信方案是比较符合实际的原则。
四、结论
变配电自动化系统 篇7
1铁路10k V变配电所自动化系统的应用
1.1自动化系统的特点在铁路变配电所系统中常规的系统由监控装置、远动装置、继电保护等装置组成, 并且通过电流的互感和电缆的连接来实现, 在实际应用过程中操作复杂, 维护工作较为困难。变配电所的自动化系统的应用组合和优化了设备的功能和传送方式, 通过计算机的分布式综合监控和保护替代了传统的变配电所的控制方式, 大大提高了工作效率和维护简便程度, 对于有效的监控和更新更为灵敏准确, 具有更为优化的功能和显示效果。
1.2铁路10k V变配电所自动化系统的概况铁路10k V变配电所自动化系统通过远动系统、主站网络、配电网络以及通信系统实现了馈线控制、定位隔离、供电恢复、自动读表、故障指示、设备自动化管理等内容, 大大减轻了人工负担, 提高了工作精确度。
1.3变配电所综合自动化的应用自动化系统的应用中通过计算机的实时监控实现了在线运行的故障自检, 通过自检功能有效地提高了安全可靠性, 及时地进行维护工作。
计算机程序的科学设定之后能够由计算机自动进行监视、测量和记录的工作, 通过变配电所的各设备及元件的参数显示, 工作人员就能够对运行情况进行科学的判断, 从而实现电力配电系统的有效运行, 运行管理的效率大大提高, 并且自动化系统的应用实现了远动控制和远程监测等内容, 提高了运行管理的水平。
2铁路10k V变配电所自动化系统施工
变配电所自动化系统施工具有很多方面, 以下将主要对准备阶段、调试阶段以及试运行阶段进行探讨和研究。
2.1前期准备阶段在自动化系统施工之前准备工作是尤为重要的, 准备工作包括对整个自动化系统的综合了解, 其中有自动化装置的具体安装形式, 各种控制屏以及保护屏的数量和安装区域, 从安装线的位置到安装间隔和运行状态都要做充分的准备工作, 详细检查装置的外观是否有所损害, 功能能否有效实现, 电源接法以及设备连接情况也要充分检查, 通过有效的准备工作之后才能够进行后续的安装调试工作。
2.2调试阶段调试阶段在安装工作中不可忽略, 调试过程包括了很多方面, 主要有一次、二次系统的电缆连接和设备的保护情况监控、控制内容, 通过调试和校验工作为后续工作提供可靠的基础。
首先, 检查调试一次、二次系统的电缆连接, 主要有以下内容: 给直流屏控制电源、储能电源或合闸电源, 合上装置电源开关和控制回路开关, 手动逐一分合断路器, 检查控制回路、断路器位置指示灯显示是否正确, 反应是否正常;断路器本身信号和操动机构信号在后台机上的反应信号及报警音响是否正确;重复以上操作分别检查各项设备, 发现信号不正确应及时切断电源, 查找故障原因并予以纠正。避免在正常使用运行过程中造成事故。其次, 进行二次交流部分的检查:用升流器在一次侧对A、B、C三相分别加单相电流, 对二次电流回路进行完整性检查;用升压器在一次侧对A、B、C三相分别加单相或用调压器在PT二次侧A、B、C三相分别加单相电压57V, 母线段的保护和计量测量电压回路要进行严格的测试, 必须保证其他母线设备无电压, 电压显示正确等, 并且在调试测量过程中需要注意, 万用表量电度表屏电压的形式要从装置面板、后台机电压等显示值来看, 充分考虑到每一个细节的部分, 通过对加三相电压, 用相序表测计度、测量、保护电压相序等的检验和调试;检验过程中要启动PT切换功能, 本电压等级一二段母线均应有正确电压显示, 而其它母线段二次侧无电压。然后进行直流系统保护功能的调试:对保护装置做试验, 检验装置精度及传动断路器, 在后台机上应报保护动作信息、开关变位信息和显示动作时刻数据。
监控部分的调试功能也是非常重要的, 主要调试内容包括了后台遥控断路器、主变压分接头等, 电动刀闸、遥控功能等也要充分注意, 通过对多项的监控设备和监控效果的调试和检验从而实现开关、模拟量、脉冲量系数的准确设置, 保障在运行过程中符合基本要求。
在调试过程中变电所的信息从上行到下行要分别进行, 根据不同的信息调度和遥信量的变化来进行, 其中上行信息主要包括调度端反应遥信量的准确度, 另外, 下行信息主要是对遥控断路器的调度和校准, 需要注意的是, 在调试中基本完成了之后要进行最后阶段的全系统防雷抗干扰的检验和调试, 在各个显示屏上做好明显标示, 通过反复的调试工作最终来保障自动化系统的运行效果。
2.3试运行阶段通过对整个自动系统的运行状态进行详细的观察和调试之后及时发现问题并且解决之后就可以进行试运行阶段; 通过差动保护的极性校验等工作来判断系统的运行情况;通过主变压器的运行负荷施加之后在监控机上调出采样数值;通过采样数值与差流相数值的比较来判断差动极性, 从而科学地判断运行情况。
线路在负荷施加之后在后台机进行调采样值, 分析观察之后对同一时刻的电压以及电流值进行比较, 从而判断电流值的准确度, 对于后台机的显示数据依次进行对比和判断, 从而综合判断运行效果并进行最终的调试工作。
3结束语
综上所述, 通信技术和计算机网络技术的发展推动了变配电所自动化技术的不断发展, 逐渐实现了铁路变配电所自动化的更高水平, 铁路运行对于电力的要求越来越高, 电力系统的精确控制直接影响着铁路的安全行车, 这就要求铁路的电力控制系统更为准确和可靠性更高, 所以我们需要根据具体的情况科学分析电力系统自动化的需求, 从而实现电力系统自动化的有效运行, 推动铁路行业的不断发展。
参考文献
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[3]陈鹏, 刘富强.铁路10k V配电所综合自动化改造工程设计探讨[J].安徽建筑, 2015 (03) :199-200.
变配电站综合自动化装置的设计 篇8
操作电源是变配电站二次电路设计的内容之一。直流操作选用直流屏, 采用蓄电池作为操作电源的后备, 因而直流操作电源的可靠性是非常高的。由于直流屏的价格比较高, 直流操作一般用于进出线回路比较多、供电可靠性要求比较高的变配电站。交流操作的价格比较低, 用于出线回路比较少、重要性不高的中小型变配电站, 操作电源直接取自电压互感器, 事故跳闸由电流脱扣器来完成, 其可靠性也比较高, 但电流脱扣器整定比较困难。当进出线回路比较多, 特别是采用变配电站综合自动化装置以后, 操作电源为交流操作时, 应选用逆变电源供电, 其可靠性比较高, 但逆变电源价格也比较高。
1 交流操作常规继电保护
交流操作常规继电保护采用去分流式电路, 由电流脱扣器直接进行保护跳闸, 见图1和图2。正常运行时, 过电流继电器KA与中间继电器的常闭接点将电流脱扣器YCY线圈短接, 脱扣器不会动作。
由图1可以看到, 当发生事故后, 事故电流超过过电流继电器KA的动作电流时, 过电流继电器KA动作。根据反时限保护特性曲线, 达到规定的动作时限后, 过电流继电器KA常闭接点打开、常开接点闭合, 电流脱扣器线圈接通直接跳闸。事故没有切除之前, 事故电流就一直存在, 电流脱扣器跳闸与操作电源无关, 而且不受操作电源电压波动的影响, 因而其可靠性很高。
由图2可以看到, 当发生事故后, 过电流继电器KA动作, 其常开接点闭合, 常闭接点打开。常闭接点打开后, 时间继电器KT断电, 其断电延时闭合接点延时闭合, 中间继电器KM吸合并通过短路电流进行自保持, 同时接通信号继电器KS发出事故跳闸信号。中间继电器KM的常开接点闭合、常闭接点打开, 电流脱扣器线圈接通直接跳闸。电流脱扣器跳闸与操作电源无关, 而且不受操作电源电压波动的影响, 因而其可靠性也很高。
发生事故而事故没有切除前, 事故电流一直存在, 电流脱扣器跳闸虽然与操作电源无关, 但时间继电器KT的电源取自操作电源, 如果操作电源发生故障, 其断电延时闭合接点一直处于闭合位置, 失去了定时限延时作用;带时限的定时限保护就变为不带时限的电流速断保护, 保护的选择性就会被破坏。
去分流式交流操作常规继电保护的整定值计算及灵敏系数校验与直流操作的计算方法相同。由于过电流继电器KA、中间继电器KM以及电流脱扣器YCT的阻抗为非线性, 需要进行电流互感器10 %误差校验。过电流继电器KA与中间继电器KM的接点串联在电流回路, 发生短路事故时要进行大电流切换, 需要采用专用继电器, 接点容量必须进行校验。电流脱扣器动作可靠性也必须进行校验。
去分流式反时限保护由反时限保护特性曲线来实现速断、过电流与过负荷3种保护, 去分流式定时限保护还要增加过电流与过负荷保护, 交流操作常规继电保护的应用范围就受到了一定限制。
2 交流操作微机继电保护
变配电站综合自动化装置 (微机保护) 是利用操动机构的分励线圈来进行事故跳闸的, 操作电源一旦发生故障, 继电保护就会拒动。所以, 变配电站综合自动化装置 (微机保护) 用于交流操作时, 操作电源必须可靠, 需要选用带蓄电池的不间断供电电源, 这样一来还不如直接选用直流操作。对于规模较小的变电站, 采用直流操作时需要选用直流电源屏, 这就不太合理。如果将变配电站综合自动化装置 (微机保护) 保护跳闸出口继电器KOU增加1对常开干接点, 就可以采用去分流式电路, 利用电流脱扣器进行事故跳闸。保护原理见图3。
由图3可以看到, 采用了中间继电器KM, 其接点容量可以满足要求。变配电站综合自动化装置 (微机保护) 功能很强, 保护整定与试验调试都更为简单。延时<0.5 s的速断跳闸与操作电源无关, 操作电源分别由电压互感器和低压柜引两路电源, 并加自动切换即可, 不一定再加UPS不间断电源。
如果把变配电站综合自动化装置 (微机保护) 跳闸出口继电器改为常闭与常开转换干接点输出, 就可以取消中间继电器KM, 原理见图4。此时对微机继电保护跳闸出口继电器常闭与常开接点容量需要加大, 并且要进行校验。
变配电站综合自动化装置 (微机保护) 对供电电源的可靠性要求比较高。微机继电保护可以在供电电源间断0.5 s不死机;如果在变电站发生事故时, 微机继电保护供电电源降低或消失, 对不带时限的电流速断保护不会有影响, 而对带时限的电流速断保护以及过电流与过负荷保护就会产生影响。
3 交流操作常规保护与微机继电保护的技术经济比较
交流操作常规继电保护具有简单可靠、造价低等优点, 特别适用于规模较小的变电站。但其保护功能比较简单, 保护整定困难, 试验调试工作量大, 而且没有自检与监控功能。
交流操作采用变配电站综合自动化装置 (微机保护) 后, 可以增加许多保护功能, 试验调试与日常维护简单, 并有自检与监控功能。若采用小容量带蓄电池的不间断供电电源, 则变配电站综合自动化装置 (微机保护) 仍利用操动机构的分励线圈进行事故跳闸, 不间断供电电源只作为变配电站综合自动化装置 (微机保护) 的控制电源, 弹簧储能另外供电, 选用小容量带蓄电池的逆变电源即可。
4 结语
变配电站综合自动化装置 (微机保护) 是一种技术先进的新产品, 在其使用过程中可能会出现许多新的问题, 这就需要产品开发、生产、电气设计与施工安装单位的技术人员共同研究解决, 使其得到广泛推广与应用。
摘要：变配电站综合自动化系统是电力系统继电保护中最先进的技术, 它与常规继电保护在电气设计上有较大的区别。对其应用过程中二次电路设计出现的新问题进行了讨论。
广电变配电系统地设计与探讨 篇9
1 广电用电的特点
广播电视中心在具体工作开展的过程中,用电有着自身的特点。为了保证其中的变配电系统设计方案的有效性,需要对广电用电的特点进行充分的了解。这些特点主要包括如下几方面。(1)单相负荷非常多。在某些三相网络工作的过程中,当相关设备处于超负荷的工作状态时,很容易产生一系列的安全问题。(2)由于广电中心主要运用的是非线性负荷,具体的工作过程中可能会存在谐波的问题,需要对相电流进行有效地控制。(3)工艺流程多,经常采用过电压的保护方式。(4)对于防电措施的要求非常高。
2 广电变配电系统的设计
为了提高广电中心整体的工作效率,消除用电过程中的安全隐患,需要对其中的变配电系统进行合理地设计。具体的设计内容主要包括如下几方面。(1)系统中选取可以自动切换的电源,供电高压选择为10kV。设置三台变压器,其中的一台用来照明,为大负荷的电器设备工作供电,一台作为变压器的动力负荷来源,最后一台可以专门为广电演播室供电。为了提高系统资源的利用率,避免电力资源的浪费,可以将前两台的变压器开关设置为母联的方式。(2)为了保证变配电系统运行的可靠性,应该采取放射式的供电方式。同时,在系统中增加了备用电源,保证了系统运行中供电的充足性。(3)根据广电中心不同部门的用电情况,变配电系统中配置专用的配电箱,保证工艺用电、大功率用电器用电、照明用电等可以持续进行。同时,配电箱在安装的过程中根据实际需要可以分为终端型和区域型,为区域供电提供了可靠的保障。在区域供电的过程中,为了减少线损率,出现的回路设计为三相回路。在每一条的回路上增加一定数量的终端箱,并对相关线路的数量进行有效地控制。回路出线一般不超过10条,回路电流也应该控制在合理的范围内,可以设置为15A左右。为了方便以后的操作,设计时给回路增加了一定的余量。除此之外,变配电系统接地的方式采用了TN-S方式。这种接地方式的安全系数高,可以有效避免雷电事故的发生,为广电中心相关设备的正常工作带来了可靠的保障。
3 变配电系统设计中电气设备的相关内容
电气设备对于变配电系统的正常工作有着显著的影响,决定着广电变配电系统运行的高效性。因此,在变配电系统具体的设计过程中,需要对电气设备的正常使用予以充分地考虑。主要体现在如下几方面内容。(1)高压控制柜设计时内部安装了真空断路器,能够实现真空的快速灭弧。这种装置的绝缘效果好,体积小、使用寿命长,可以提高变配电系统的运行效率。控制电流选取的是直流电源。在进线柜设计的过程中,为了增强开关的作用效果,可以采用定时限过电流的方式,并设置温度装置,达到电流速断的目的。高压控制柜通过这样的设计方式,提高了设备的安全性能,保证了变配电系统的可靠性。(2)在低电压配电柜工作的过程中,进线开关选用智能型脱扣器。这种装置工作中控制效果非常好,能够快速地反映出电流值的大小。当系统发生故障时,智能型脱扣器将会及时发出报警信号,缩短动作时间,提高了系统故障排除的工作效率。同时,采用智能开关也可以对系统中的短路、接地等故障信息进行及时判断,并做出相关应答。这种断路器的应用范围较广,通过设定反时限电流保护值及可靠的时间限定,可以增强系统运行的安全性。在短路延时动作电流反时限保护值的设定过程中,电流大小的设置需要结合广电中心实际的概况。一般情况下,时间设置为0.1s,电流设置为3500A,降低变配电系统运行中故障的发生率。
4 结语
广电变配电系统设计时需要考虑各方面的影响因素,采取有效的方式完善设计方案,为系统运行效果的增强提供可靠的保障。由于变配电系统设计时涉及的内容非常多,设计人员应该结合广电中心的实际概况明确系统的整体架构,保证最终设计出的系统能够达到预期的效果。文中通过对变配电系统设计中具体相关内容的分析和探讨,为相关的研究工作带来了可靠的参考依据。
摘要：为了提高广电变配电系统的运行效率,增强系统的安全性能,需要优化广电变配电系统的设计方案,提高系统资源的利用效率。这种系统在具体的设计过程中,必须考虑各方面的影响因素,使系统在具体的工作过程中能够达到预期的效果。同时,针对设计过程中存在的问题,设计人员应该采取有效的方式消除这些问题所产生的影响,促进广电事业更好地发展。
关键词：广电,变配电系统,系统资源
参考文献
[1]王守江.省级广电台站的供配电系统的配置[J].电子世界,2014(3).
[2]王青阳.广播电视机房供配电系统技术安全[J].电视技术,2012(10).
变配电系统的节电应用与技术 篇10
企业线损包括变压器损耗和线路损耗。我国规定:降低企业受电端至用电设备的线损, 线损率应达到下列指标:
1) 一次变压3.5%以下。
2) 二次变压5.5%以下。
3) 三次变压7%以下。
大型企业往往是二次变压, 少数为三次变压, 线损是很大的, 而且不仅是经济损失, 更重要的是线损过大, 会使用电设备的电压过低, 影响正常运行。
线损中的变压器损耗是线损的一部分, 采用节能型变压器, 并使变压器尽量经济运行是降低变压器损耗的主要办法。
线损中的另一部分是导线损耗, 导线损耗主要是电阻损耗, 即有功损耗。
供配电线路的节电主要是减少有功损耗和补偿无功损耗, 可采取提高功率因数;调整电网运行电压;按经济电流密度, 合理选择导线截面等措施。
1.1 提高功率因数的积极意义
提高功率因数有以下几方面的积极意义:
1) 减少线路功率损耗, 提高电网输电效率
2) 提高功率因数, 可减少电压损失
3) 增加电网的传输能力, 提高设备利用率
4) 减少设备容量在保证有功负载不变的条件下, 增加无功补偿时, 可以减少设备容量。
5) 减少企业电费开支
1.2 提高功率因数的具体方法
1.2.1 提高自然功率因数法合理选择供配电设备与用电设备的容量, 改善使用方式或状态,
减少所传输和取用的无功功率, 是提高功率因数的基本措施。它是不采取特种补偿装置, 而主要在设备与用电方面采取相关措施, 以提高功率因数的方法。具体措施有:
1) 恰当的选择电动机容量。一般异步电动机, 在额定负载时, 功率因数为0.85~0.89, 而空载时仅为0.2~0.3。根据资料统计, 异步电动机的无功功率消耗量约占工厂企业无功总耗量的70%左右, 故应注意调整电动机配置, 防止“大马拉小车”。要按实际负载选用电动机, 使其运行时能接近满载状态。
2) 按经济运行负载率调整变压器负载。当变压器负载低于最低经济负载时, 应按经济运行条件考核后, 合理更换相应容量的变压器。在厂休、节假日或负载的低谷期, 可将负载集中在一台变压器, 停下容量大的或空载变压器, 减少无功损耗。
3) 限制机床电动机和弧焊变压器空载运行。一般对空载运行持续时间超过5min的中小型电动机或电焊机应及时停机。机床上可采用负载限制器, 电焊机可安装空载自停装置, 实现减少无功损耗的目的。
4) 对照明灯具应采用高功率因数型的, 荧光灯可在镇流器上加装提高功率因数用的电容器, 使功率因数达到90%左右。
5) 合理选用同步电动机。在生产工艺条件允许的情况下, 容量在250K W以上, 负载较稳定时, 应选用同步电动机在过励磁方式下运行 (0.8~0.9超前) , 以提高自然功率因数。
6) 改进设备、减少无功消耗。例如交流接触器采用直流无声运行装置, 异步电动机同步化等。
1.2.2 提高功率因数的人工补偿法
采用能供应无功功率的设备, 即所谓特种补偿装置, 对供用电设备所需的无功功率进行人工补偿, 以提高功率因数的措施, 称为提高功率因数的人工补偿法。
不论工厂企业等高压与低压电力用户还是电力系统内部, 都普遍的采用电容器进行无功补偿。电容器补偿的最大优点是有功损耗小, 一般约为其无功容量的0.3%~0.5%。若采用调相机补偿, 则有功损耗分别为:满载时占额定功率的1.8%~5.5%;半载时为2.9%~9%;带1/4负载时高达5%~15%。此外, 采用电容器投资省、效率高。如采用调相机时, 其补偿单位无功功率的投资一般约为电容器投资的1.5~2倍。
2、按经济电流密度, 合理选择导线截面
供电线路的损耗是随导线通过的电流和导线电阻而改变的。在材质、截面、长度一定的情况下, 线损的大小与负载电流的平方成正比。而单位长度导线的电阻则与导线截面成反比。导线的截面越大, 单位长度导线的电阻越小, 线路损耗也就越小。但线路截面过大, 投资和材料消耗都要增多, 从经济上考虑不一定合理。因此从经济方面考虑, 导线应选择一个比较合理的截面, 即使电能损耗小, 又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。
3、调整配电方式, 均匀分配负载
如果负载功率相同, 则负载电流与电压成反比。因此, 线路损耗与电压的平方成反比。新添设备或设备改造时, 最好提高电压等级。配电方式有单相二线制、单相三线制、三相三线制、三相四线制几种。
在三相四线制线路中, 由于三相电流不平衡, 或三相三线制线路负载不平均, 都将引起线路的附加损耗, 可采用平衡电抗器和电容器电流平衡装置, 使其达到平衡。要尽量避免单相二线制供电。
4、调整电网运行电压
电网正常运行电压较其额定电压偏差较大, 不论过高或过低都将影响电气设备的寿命和运行效率。将电网运行电压控制在合理水平, 对安全供、用电和节电均有重要意义。
从理论上讲, 输配电线路在输送一定的电力时, 电压降与电压成反比, 电力损耗与电压的平方成反比。因此, 提高电网运行电压对于减少能量损耗是有效的。但是从使用负载方面看, 电压又必须受到制约, 电压过高能显著加大电动机空载电流, 尤其是中小型电动机;当电动机负载系数较低, 固定损耗大于可变损耗时, 电网损耗与电压成反比。虽然在一定的范围内降低电压运行, 电流随电压降低而减少, 既可降低固定损耗, 又可降低可变损耗, 但电压过低又会使带额定负载的电动机的电流超载运行。为了同时兼顾供、用电两个方面, 对电网各点电压的变动范围即电压偏移必须调整至规定的范围内, 以保证电网安全经济运行。
摘要：随着全球的经济总量的不断上升, 人口的不断增加, 能源问题, 已经是一个关系到人类生存和发展的重大问题。人类现在消耗能源主要包括石油、天然气、煤等不可重复使用的能源。由于能源储量的限制, 可以预见, 在不久的将来, 一次不可重复利用的能源, 终将被人类消耗殆尽。面临全球性的能源危机, 我们执著的相信, 人类有能力解决我们所面临的能源枯竭的危机。而我们认为, 解决能源枯竭危机的方法无外乎三条路可以选择, 其一, 进一步开发新能源品种, 扩大新能源的使用占有率 (例如核能) 。其二, 加大对风能、水势能、太阳能等可重复利用能源的开发和使用。其三, 通过科技手段运用, 提升能源使用效率, 减少能源的浪费, 增加能源的相对保有量。电是重要的能源, 20世纪70年代以来, 我国电力短缺, 供不应求, 已经成为制约生产发展的重要因素。国家非常重视节约能源, 号召全民节约用电。节电行业, 也就是在能源危机乐观主义观点支持下诞生的一个新兴的行业。
关键词：节电,变压器
参考文献
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配电自动化系统的分析和探讨 篇11
摘要:随着配电系统及配电设备大幅度增加,控制操作及事故处理的难度也越来越大,文章对配电自动化系统进行了分析和探讨,以期保证供电的质量、可靠性和经济性。
关键词:配电自动化;分析;SCADA
中图分类号:TM76 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)20-0107-01
随着电力工业迅速发展,同时各行业用电需求日益增加,特别是经济发展较快地区的工农业和民用负荷上升很快,配电系统及其配电设备大幅度增加,配电系统网络结构越来越复杂,控制操作及事故处理的难度也越来越大,使配电自动化系统成了配电系统运行更高的客观要求。
1配电自动化的发展现状
①自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段:主要设备为重合器和分段器等,不需要建设通信网络和计算机系统,主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。②通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统:在配电网正常运行时能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用,故障时能及时察觉,并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。③增加自动控制功能:随着计算机技术发展,产生了第三阶段的配电自动化系统。现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。
2配电自动化管理系统需注意的问题
①规划和建设好配电网架:规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kV馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kV变电容量、10kV主干线和10kV馈线有足够转移负荷的能力。②解决好实时系统与管理系统的一体化问题:由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而AM/FM/GIS则可在全部配网使用。若使用一体化可通过AM/FM/GIS系统在一定程度上弥补DA的不足,故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AM/FM/GIS的一体化颇为重要。所谓一体化,是指GIS作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得SCADA和AM/FM/GIS通过一个图形用户界面(GUI)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。③配置合理的通信通道:通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。④选择可靠的一次设备:对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求:第一三遥接口。模拟量接口:电流互感器或电流传感器,电压互感器或电压传感器;状态接口:开关分、合状态,开关储能状态,SF0压力状态;控制接口:分闸控制,合闸控制。第二操作电源。满足开关操作时的电源供应:交流失电
后,与控制设备配合能满足数据通信和故障隔离、恢复供电对动作次数的要求。
3配电自动化的发展趋势
①从多岛化到集成的配电管理系统DMS:传统的配电自动化,是由一些单项、分散的多岛自动化所组成,功能相互重叠、数据不能共享、通道不能借用、功能不能互补。借助计算机通信和网络技术把单项自动化系统相互连接起来,例如将配电网数据采集和监控(SCADA)、负荷管理(LM)和管理信息系统(MIS)通过少量接口转换实现互联而组成一个混合系统。解决问题的最佳途径,即遵循"开放系统"最大限度地保护用户原有硬软件投资的原则,采用开放系统结构(OSA),实现多应用系统产品厂家系统集成的道路。②配电网优化运行:电力市场的不断完善迫使电力企业以效益为目标,把工作重心转移到效率管理、降低成本和为用户提供优质服务上。这使得供电企业必须不断地分析电网的运行性能、制定电网优化运行方案。③定制电力技术的应用:定制电力(Custom Power)技术是Narain G.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题,可补偿电压下降及短时断电,对谐波进行有效的滤波,补偿相电流的不平衡,改进功率因数,其对提高供电质量方面有着广阔的前景,值得研究。
总之,配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益,因此开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。
参考文献:
楼宇变配电系统的智能控制分析 篇12
关键词：楼宇,变配电系统,照明系统,智能控制
1 楼宇变配电系统智能控制技术
变配电系统作为楼宇的动力系统, 其负荷密度较大、谐波大、峰谷差率高, 同时对供电的质量也具有较高的要求[1]。楼宇变配电系统智能控制技术通过建立智能控制系统对楼宇变配电系统的运行状态以及供电质量进行实时自动化监测与控制, 从而确保变配电系统的安全、稳定运行, 并实现高效节能的目标。
1.1 楼宇变配电智能控制系统的构成
根据在系统中所处的地位与实现的功能, 楼宇变配电智能控制系统主要由管理层、网络通讯层和现场设备层三大部分构成。
(1) 管理层位于监控中心, 由安装了智能控制系统软件的计算主机和一系列外围设备 (主控台、显示屏、打印设备、不间断电源等) 等组成, 系统通讯模块通过专用的硬件接口和通讯协议实现与网络通讯层的通讯, 接受其打包上传的变配电系统监测数据, 并将经过控制系统软件自动分析处理后生成的相关控制指令以及人工控制指令下发至网络通讯层, 实现对变配电系统的整体监测与控制。
(2) 网络通讯层作为中转单元, 采用通讯服务器、网关以及交换机等, 将管理层与现场设备层连接起来并实现二者之间的数据交换。具体体现在其主要负责与现场设备层的各类设备通讯, 采集处理现场设备层上传的数据并打包传输至管理层, 与此同时, 接受并转发管理层下发的指令至现场设备层各类设备。
(3) 现场设备层位于中低压变配电设备现场, 主要包括现场控制器、现场输入设备和现场执行设备。现场输入设备包括各类现场智能电量传感器 (电压、电流、频率、有功功率、功率因数传感器等) 以及位置传感器等多种数据采集设备, 其负责采集变配电力现场的各类数据和信息状态并经数模转换上传至网络通讯层。现场控制器则负责接收经由网络通讯层转发的管理层指令并发送至相应的现场执行设备, 驱动其完成相应的控制动作以实现系统的控制意图。
1.2 楼宇变配电智能控制系统的主要功能
变配电系统的智能控制主要包括以下几方面的功能:
(1) 保护功能。这是楼宇变配电智能控制系统中最重要的功能, 要求智能控制系统实现快速故障隔离, 提高供电的可靠性与安全性。馈线主要通过三段式电流保护方式进行保护, 针对重要的线路, 还需要提供自动重合闸控制功能。为适应系统的多方面要求, 保护的主要模块包括三段式电流保护、方向性电流保护、过电压保护、欠电压保护等。
(2) 监测与控制功能。实现楼宇变配电控制, 首先需要对变配电系统运行的电压、电流、功率、功率因数、频率、开关状态等多项参数与运行状态进行实时采集, 并根据采集数据, 对变配电系统的运行状态进行分析与判断, 然后执行相应的一系列就地控制动作, 包括三相多次重合闸、开关动作、断线闭锁、时限控制以及保护定值等多项功能。
(3) 事件的记录及故障报警功能。智能控制系统需要对系统运行故障类型、故障动作时间、故障最大值以及故障前后波形变化情况、故障前后主要开关状态进行完整准确的记录, 从而为故障分析提供可靠的原始数据。并且当数据异常、故障发生时, 能够及时响应, 启动报警功能, 自动对运行设备发送控制指令或对管理人员进行提示。
(4) 通信及显示功能。隔离RS232-C、RS422/485通信接口, 改善了系统通信的抗干扰能力和长距离通信能力, 为分布式控制系统的建立提供了有效的技术支持。通过分布式的通信接口及网络可以实时向控制中心提供各个设备的运行状况及有关数据, 同时通过系统管理软件对上述各项数据信息、记录信息进行统计分析处理并以报表图象的直观形式显示在监控屏幕上, 实现人机的友好交互。
1.3 楼宇变配电智能控制技术的实现
楼宇变配电智能控制系统的主要功能是对变配电系统进行自动检测, 主要包括对电压、电流、功率及功率因数、频率、开关状态等参数的检测。变配电系统采用网络电力仪表、计算机通信技术、电力自动化技术等, 将保护、测量、控制、监测等多项功能全部集成到监控系统中。具体实现时通过处于现场设备层的一系列智能电量传感器 (电流传感器、电压传感器、频率传感器、功率传感器、功率因数传感器等) 、位置传感器以及电力仪表等设备采集楼宇变配电系统的实时运行状态数据, 经过数模转换, 然后利用现场总线将所采集的数据经过网络通讯层传输给管理层。在管理层中, 系统管理软件将采集的数据与预先设定的值进行对比, 从而判断变配电系统是否处于正常运行状态, 如果发现异常, 则发出相应的报警信号, 并进行记录。同时通过网络通讯层对经过现场设备进行相应的调整与控制。另外, 系统管理人员还可在监控中心通过人机界面对运行参数进行设定与修改, 以调整变配电系统的运行状态, 从而实现对楼宇变配电系统的远程监控和集中管理。变配电系统的智能控制技术, 可以及时发现系统存在的故障和问题, 预防事故的发生, 同时还可以通过局域网以及与上级计算机调度端的联网来实现资源的共享, 进一步完善和强化电力计量及考核。另外还可以最大限度的缩短设备停电及检修的时间, 从而为实现整个楼宇变配电系统运行的安全可靠和节能环保目标提供充足的保障。
2 楼宇变配电系统智能控制技术的优点
以智能控制技术在楼宇变配电系统照明子系统中的应用阐述其相对于传统技术的优点。
传统的照明控制技术通常采用时间控制和分布式单独控制, 相比之下, 应用智能控制技术管理照明子系统有着显而易见的优点。
(1) 工作效率高。对照明系统分布式控制的集中管理, 使得管理人员通过与监控中心计算机的人机对话, 就能够很方便地对整个照明系统的所有相关设备进行进行监测与控制, 实现照明系统的安全可靠运行, 降低了劳动强度, 节约了人力成本, 提高了工作效率。
(2) 控制方式多样化。智能控制技术的应用, 使得照明系统分系统、分区间、分时段控制更容易实现, 灵活多样的控制方式满足了楼宇不同区域的个性化需求, 增强了使用者的舒适体验。
(3) 维护成本低。智能控制技术对照明系统的实时监测, 能够对故障的发生提供预警或第一时间发现故障所在并判断故障原因, 大大提高了维护工作的效率同时降低了维护成本。
(4) 节约能源。智能控制技术能够根据实际需要适时对照明系统进行调控, 避免了能源的浪费, 适应了现代社会节能环保的要求[2]。
3 结束语
随着现代社会经济的快速发展, 人们对生活和工作的环境要求越来越高, 对楼宇的舒适性、安全性都提出了更高的要求。楼宇变配电系统运行的安全性及可靠性直接关系到人们生产生活的质量。因此, 智能技术在楼宇变配电系统中的应用至关重要。通过智能化技术的应用, 可以大幅度提高变配电系统运行的可靠性和安全性, 降低系统运行的成本, 减少系统维护工作量, 避免能源浪费。
参考文献
[1]赵青云.智能小区配电系统控制技术研究[J].山西师范大学学报, 2008 (2) :52-55.