智能配電網和配電自動化精品課件

1、智能配電網與配電自動化上海交通大學劉東2019.04.13基本內涵及總體目標配電環(huán)節(jié)在智能電網中的作用配電用電調度信息通訊變電輸電發(fā)電配電環(huán)節(jié)在智能電網的建設過程中起著連接電源和用戶，承上啟下的關鍵作用配電環(huán)節(jié)智能化的發(fā)展階段電能輸送：電能單方向從變電站輸送到用戶端；設備層面：配電設備的自動化水平低；傳感器部署少，對設備 的健康狀態(tài)缺少全面的把握 ；監(jiān)控層面：對系統(tǒng)的電壓、電流、功率等穩(wěn)態(tài)信息進行采集， 配電調度控制依靠調度員憑經驗判斷，人工進行控制操作，運行方式安排簡單，變化較少；通信層面：通信系統(tǒng)速度慢，可靠性差； 信息層面：信息系統(tǒng)主要呈孤島狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一的集成標準；業(yè)務層面：業(yè)務流程主

2、要局限在本部門，缺少跨部門應用。 傳統(tǒng)配電網的主要特征電能輸送：電能單方向從變電站輸送到用戶端；設備層面：設備自動化水平高；電力電子等電網控制設備廣泛應用；傳感器安裝普遍；監(jiān)控層面：從事先的離線分析，轉變?yōu)閷崟r的在線分析；能夠根據(jù)系統(tǒng)實時運行狀態(tài)，給出及時準確的處置方案，系統(tǒng)提供輔助分析結果，調度員參考并結合個人經驗判斷，人工進行控制；通信層面：高速可靠的通信系統(tǒng)，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的全面數(shù)字化采集、傳輸和交互；信息層面：信息系統(tǒng)在統(tǒng)一的集成標準下有效集成與共享；業(yè)務層面：業(yè)務處理流程實現(xiàn)跨部門的交互，實現(xiàn)業(yè)務流程的縱向與橫向交互。數(shù)字配電網的主要特征電能輸送：由于分布式電源、儲能以及微網的大量應用

3、，電能不僅可以從變電站輸送到用戶，部分電能也可以從用戶端或配電站所將電能反送到電網中；設備層面：智能化設備具有信息就地處理能力；廣泛安裝的傳感器能夠對設備缺陷和健康狀況進行自我檢測；監(jiān)控層面：快速判斷系統(tǒng)發(fā)生變化的原因，進行快速仿真分析其后果，并快速生成控制策略；實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)對人工的替代，系統(tǒng)具備自動恢復到安全狀態(tài)的能力，實現(xiàn)電網的自愈功能；通信層面：靈活采用多種通信介質，實現(xiàn)智能設備間、以及設備與控制系統(tǒng)間雙向的、集成化的通信；信息層面：信息系統(tǒng)不僅實現(xiàn)有效集成與共享，而且要實現(xiàn)電力企業(yè)內部以及外部的信息交互；業(yè)務層面：實現(xiàn)電力企業(yè)內部以及外部的業(yè)務互動，實現(xiàn)全局優(yōu)化的決策支持。智能配電

4、網的主要特征建立智能配電網： 信息有效集成 電網可靠自愈 供需靈活互動 新能源兼容接入 決策優(yōu)化高效 有效提高供電可靠性、改善電能質量、優(yōu)化資產利用、提高配電網建設與運行的經濟性。智能配電網建設的目標智能配電網技術路線與關鍵技術新能源接入領域高級配電網自動化領域高級配電網管理應用領域智能配電網通信技術體系領域智能配電網信息技術體系領域配用電互動領域配電自動化的發(fā)展模式配電自動化系統(tǒng) distribution automation system實現(xiàn)配電網的運行監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng)，具備配電SCADA(supervisory control and data acquisition)、饋線自動化

5、、電網分析應用及與相關應用系統(tǒng)互連等功能，主要由配電主站、配電終端、配電子站（可選）和通信通道等部分組成。配電自動化 distribution automation配電自動化以一次網架和設備為基礎，以配電自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并通過與相關應用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學管理。1.簡易型配電自動化方式簡易型方式是基于就地檢測和控制技術的一種準實時系統(tǒng)。它采用故障指示器來獲取配電線路上的故障信息。開關設備采用重合器或具備自動重合閘功能的開關設備，可以通過開關設備之間的邏輯配合（如時序等）就地實現(xiàn)配電網故障的隔離和恢復供電。2.實用型配電自動化方式

6、實用型方式是利用多種通信手段（如光纖、載波、無線公網/專網等），以實現(xiàn)遙信和遙測功能為主，并可對具備條件的配電一次設備進行單點遙控的實時監(jiān)控系統(tǒng)。配電自動化系統(tǒng)具備基本的配電SCADA 功能，實現(xiàn)配電線路、設備數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測。根據(jù)配電終端數(shù)量或通信方式等條件，可增設配電子站。3.標準型配電自動化方式上級調度自動化系統(tǒng)簡易型配電自動化區(qū)域配電GIS應用系統(tǒng)安全隔離饋線自動化區(qū)域標準型方式是在實用型的基礎上實現(xiàn)完整的配電SCADA功能和集中型饋線自動化功能，能夠通過配電主站和配電終端的配合，實現(xiàn)配電網故障區(qū)段的快速切除與自動恢復供電，并可通過與上級調度自動化系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)、電網GIS平臺等其

7、他應用系統(tǒng)的互連，建立完整的配網模型，實現(xiàn)基于配電網拓撲的各類應用功能，為配電網生產和調度提供較全面的服務。實施集中型饋線自動化的區(qū)域應具備可靠、高效的通信手段（如光通信網絡等）。4.集成型配電自動化方式上級調度自動化系統(tǒng)簡易型配電自動化區(qū)域安全隔離zhuangzhi饋線自動化區(qū)域基于IEC61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺（安全I和II區(qū)）基于IEC61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺（安全III和IV區(qū)）地理信息系統(tǒng)AM/FM/GIS配變采集與監(jiān)測系統(tǒng)生產管理系統(tǒng)PMS故障報修管理TCM（95598）企業(yè)資源計劃ERP營銷管理系統(tǒng)CIS集成型方式是在標準型的基礎上，通過信息交互總線實

8、現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)與相關應用系統(tǒng)的互連，整合配電信息，外延業(yè)務流程，擴展和豐富配電自動化系統(tǒng)的應用功能，支持配電生產、調度、運行及用電等業(yè)務的閉環(huán)管理，為配電網安全和經濟指標的綜合分析以及輔助決策提供服務。5.智能型配電自動化方式分布式電源接入微網及儲能裝置接入與智能用電系統(tǒng)互動與輸電網協(xié)同調度標準型或集成型配電自動化系統(tǒng)智能型方式是在標準型或集成型的基礎上，通過擴展配電網分布式電源/儲能裝置/微電網的接入及應用功能，在快速仿真和預警分析的基礎上進行配電網自愈控制，并通過配電網絡優(yōu)化和提高供電能力實現(xiàn)配電網的經濟優(yōu)化運行，以及與其它智能應用系統(tǒng)的互動，實現(xiàn)智能化應用。實施基礎與發(fā)展差距實施基礎發(fā)展差距謝謝上海交通大學電子信息與電氣工程學院School of Electronic, Information and Electrical Engineering