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2019-07-31     電氣自動化應用

一、電力系統基本構成

圖-1 電網、電力系統、動力系統構成示意圖

二、相關定義

1、電網:由輸變電系統與配電系統所構成的一體化電力網絡,叫做電網。

其中,按照電網的產權和管理範圍不同,分為地方電網、省級電網、區域電網和國家電網。

2、電力系統:由發電廠電力部分與電網所構成的一體化系統,叫做電力系統。

其中,按照電壓等級不同,分為:

中壓系統(3kv~10kv~35kv短距離配電系統);

高壓系統(110kv~220kv長距離或大容量輸變電系統);

超高壓系統(330kv~500kv跨區域超長距離和超大容量輸電系統);

特高壓系統(750kv~1000kv跨區域特長距離和特大容量輸電線路)等。

3、動力系統:由發電廠能源轉換系統、電力系統和用電系統所構成的一體化系統,叫做動力系統。

4、電力一次系統:由直接電氣聯接的發電、輸電、變電設備及電力控制設備所構成的一體化系統,叫做一次系統。該系統上的設備叫做一次設備。

5、電力二次系統:對一次系統進行測量、控制、保護和信息交流的系統叫做二次系統。該系統上的設備叫做二次設備。

6、綜合自動化系統:數字化、智能化的電力二次綜合系統,目前演變為綜合自動化系統。

三、輸變電/配電系統的構成

輸變電網的結構與配電網的結構相類似,只是電壓等級不同,故以下僅以配電網為例簡述。

下圖為典型的配電網系統簡圖,該系統由變電站、開閉所和輸電/配電線路構成

圖-1輸電/配電網一次系統示意圖

該系統有兩個變電站,各出一路分支通過開閉所組成一個閉環供電網絡;環網採用開環供電方式,具體由兩側的開閉所實現開環和供電的主、備用控制;環網中可有若干個T接線路為用戶供電。同時,兩個變電所分別可有若干個直配分支線路為專線用戶供電。

由圖-2可見,變電站一次系統設備包括以下四個部分:

高壓電力聯絡設備:

聯絡線;隔離開關、聯絡斷路器(或稱聯絡開關)、電流互感器;高壓母線;電壓互感器;

避雷器;站用變壓器(高壓側)。

主變電設備:

隔離開關、高壓側斷路器、電流互感器;主變壓器;中壓側斷路器、電流互感器、隔離開關;

母線連接設備:

母線、母聯斷路器、電流互感器、隔離開關;隔離開關、熔斷器、電壓互感器;隔離開關、

熔斷器、避雷器、避雷電容器;隔離開關、斷路器、電流互感器、站用變壓器(低壓側)。

中壓出線連接設備:

隔離開關、分支斷路器、電流互感器;分支電纜;隔離開關;分支架空線路、避雷器。

2、變電站二次系統

在變電站的數字化、智能化裝備以後,變電站的二次系統發生了革命性的變化,已經變成了變電站綜合自動化系統。

3、變電站的站用電系統:

包括:交流系統——低壓配電櫃,用於提供直流系統、交流電動機及照明電源;直流系統——直流電源櫃及電池組,用於二次系統、直流驅動及事故照明。

4、開閉所:

在不方便建設變電站的用戶相對集中的供電區域,採用開閉所進行中壓配電,故開閉所常配置為配電網的監控子站。小規模的開閉所分支數量可以只有幾路,大規模的開閉所分支數量可以達到幾十路。

四、配電網綜合自動化系統的基本構成

配電網綜合自動化系統(DAS)簡稱配電管理系統,如下圖所示內容:

1、配電網監控與採信系統(SCADA)

配電網監控與採信系統(SCADA)由主站、通信網絡和各種現場監控終端組成,如下圖所示。

2、變電站綜合自動化系統

目前所廣泛採用分層分布分散式的變電站綜合自動化系統結構。

分層分布分散式的變電站綜合自動化系統

3、饋線自動化系統

饋線系統多為閉環線路或多分之線路,線路上又有多處T接點,有的T接點本身就構成配電子站,子站以下有多處並聯或串聯設備的監控終端,如下圖所示。

4、配電自動化終端

如以上圖中所示,配電自動化終端主要分為三種:

站控終端RTU:安裝在開閉所或者小型變電站,監控站內斷路器、變壓器、無功補償電容器等。

配電子站監控終端DTU:安裝在配電子站,具有「四遙」、線路監控、保護等多項功能。

線路配電開關監控終端FTU:安裝在柱上開關處或路邊封閉式開關櫃內,具有「四遙」、線路監控、保護等多項功能。

配電變壓器監測終端TTU:安裝在用戶變壓器側,監測變壓器的運行參數和就近監控無功補償電容器的投切。

配電網綜合自動化系統常見術語的漢英文對照:

地區調度自動化系統(EMS)——Electric Power Management System

配網綜合自動化系統(DAS)——Distribution Automation System

1、配電網運行自動化系統(DOAS)——Distribution Operation Automation System

數據採集與監控系統(SCADA)——Supervisory Control And Data Acquisition

變電所自動化系統(SA)——Substation Automition System

饋線自動化系統(FA)——Feeder Automation System

負荷管理系統(LM)——Load Management System

自動讀表系統(AMR)——Automatic Meter Reading System

站控終端(RTU)——Remote Terminal Unit

配電子站監控終端(DTU)——Distribution Subsystem Terminal Unit

線路配電開關監控終端(FTU)——Feeder Terminal Unit

配電變壓器監測終端(TTU)——Transformer Terminal Unit

2、配電網管理自動化系統(DMAS)——Distribution Management Automation System

自動繪圖/設備管理/地理信息系統(AM/FM/GIS)

——Automatic Mapping/Facility Management/Graphic Information System

用戶信息系統(CIS)——Customer Information System

停電管理系統(OMS)——Outage Management System

文章來源: https://twgreatdaily.com/3vMTSGwB8g2yegNDWA6_.html