(1)切断故障的时间较长。
(2)依靠重合器或主变电站出线断路器的继电保护装置保护整条馈线,降低了系统的可靠性。
(3)出于必须分断重合器或主变电站的出线断路器,因此实际扩大了事故范围;若重合器拒分或主变电站出现断路器的保护失灵或断路器拒分,会进一步扩大事故范围。
(4)当采用重合器与电压一时间型分段器配合隔离开环运行的环状网的故障区段时,会使联络开关另一侧的健全区域所有的开关都分一次闸,造成供电短时中断,更加扩大了事故的影响范围。
基于重合器的馈线自动化系统仅在线路发生故障时能发挥作用,而不能在远方通过遥控完成正常的倒闸操作,不能实时监视线路的负荷,因此,无法掌握用户用电规律,也难于改进运行方式。对于多电源的网格状网,当故障区段隔离后,在恢复健全区段供电,进行配电网络重构时,也无法确定最优方案。
四、采用远方通信通道的馈线自动化系统
上图是个典型的采用远方通信通道即基于FTU的馈线自动化系统。 1.故障区段判断和隔离的原理
对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环状网,判断故障区段,只须根据馈线沿线各开关是否流过故障电流就可以实现。 2. 典型配电环网的故障处理过程
最新一代的FTU具备独特的故障定位、故障隔离和供电恢复FDIR(Fault Detection Isolation Recovery)功能,FDIR能够在环网或两端供电的开环运行馈线线路中,按其配备在该线路的一组FTU中,指定其中任意一台为主FTU完成与其他FTU的数据通信;主FTU统一收集关于该线路各个分段馈电线路的电气实时数据,并且集中与配网控制主站通信。当任何一段馈电线路发生故障时,主FTU能够及时独立地完成故障的定位和相关远方负荷开关的控制操作;从而在当地自动实现环网供电开环运行馈电线路的故障隔离和供电恢复,将停电时间缩短到几秒钟的水平。
五、配电网自动化远方终端
一般将配电网自动化远方终端分为三种:馈线远方终端(FTU)、开闭所远方终端(DTU)、配电变压器远方终端(TTU)。通常把户外柱上FTU、环网柜FTU和开闭所FTU均称为FTU。监控的配电网馈线的数量不一样,但基本功能一样。都包括遥信、遥测、遥控和故障电流检
测等功能。
FTU的功能及性能要求
FTU技术核心主要包括快速故障定位、事故隔离和恢复供电,网络通信,配电网内的单相接地选线与定位,开关状态在线监视等。其功能有: (1)遥信(2)遥测(3)遥控
(4)统计(5)对时(6)事件顺序记录
(7)事故记录(8)定值远方修改和召唤定值
(9)自检和自恢复功能(10)远方控制闭锁与手动操作功能
(11)远程通信功能
(12)抗恶劣环境(雷电、环境温度、防雨、防湿、防沙、振动、电磁干扰等) (13)具有良好的维修性(14)可靠的电源 此外还有三项功能可选择:
(1)电度采集(2)微机保护(3)故障录波 2. FTU的组成和结构
采用高性能的单片机,设置防雨功能和便于维修的外壳。 3.区域工作站
4.环网柜FTU和开闭所FTU 5.配变远方测控单元(TTU) 六、馈线自动化的电源问题
1. 操作电源和工作电源均取自馈线。有三种,方式一:工作电源取自开关两侧的单相变压器(如联络开关);方式二:当有低压线路与柱上开关同杆时,工作电源取自一台单相变压器和一回低压线路;方式三:当有不同电源的两回低压线路与开关较近时,工作电源取两回低压线路。两路电源应能自动切换。
2. 操作电源和工作电源均取自蓄电池
3. 操作电源取自馈线,工作电源取自蓄电池 第五节需方用电管理DSM 一、负荷控制与管理
负荷管理(LM)是实现计划用电、节约用电和安全用电的技术手段,目的是提高供电质量和效益。
1. 负荷控制系统的概念和类型
电力负荷控制(Load Control)是对用户的用电进行控制的技术措施。根据通信方式不同可将符合控制系统分为 音频电力负荷控制 无线电电力负荷控制 配电线载波电力负荷控制 工频电力负荷控制 混合电力负荷控制
电力负荷控制系统由控制中心和负荷控制终端组成。负荷终端控制可分为:单向终端和双向终端。
2. 负荷控制系统的功能
(1)负荷控制功能按区域分片控制或按负荷容量控制。 (2)远方监控功能远方抄表、远方跳合闸、远方监视 (3)历史记录 (4)统计打印
(5)系统管理以电能表为分界线可分为表前控制和表后控制。
表前控制,降压减负荷即为典型的表前控制,它监视辐射型馈电线路的未梢电压、在保证此电压不低于极限值的前提下,通过降低该馈电线路的电压来达到减轻系统负荷的目的。此外,紧急状态下的切断馈电线路(拉路限电)也是—种极端情况下的表前控制。
表后控制,用于削峰目的的表后控制.是将在用户侧对需方用电设备直接进行的控制。通过供方和需方结合实现的。
二、远方抄表与电能计费系统 1. 数字电子式电能表
2. 抄表技术综述抄表方式主要:手工抄表、预付费电能计费方式、本地自动抄表、移动式自动抄表、远动自动抄表。
3. 采用IC卡电能表的预付费系统 4. 自动抄表技术
本地自动抄表,主要采用携带方便、操作简单可靠的抄表器来自动实现。
远程自动抄表,主要利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配电线载波等通信联系,将电能表的数据自动传输到计算机电能计费管理中心进行处理。
集中脉冲处理方式系统,由于该技术会造成计量误差,逐步退出。
5. 远程自动抄表电能计费系统的组成主要包括具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机和中央信息处理机等四部分。
6. 自动抄表系统的远程传输通道电话网络、低压配电线载波、移动无线网等。 三、需方用电管理DSM (一)、DSM与负荷管理
传统的负荷管理是电力部门单方面的管理负荷,而DSM则是引导和调度用户积极参与负荷的自动调节和控制,共同实现负荷管理的目标。
管理对象主要是家庭生活用电、商业用电、工业用电等多种用户。 主要目标是如下:见表5-1
(二)、DSM的实施方案与实现的技术手段 属于供方(供电部门)的有:
(1)控制电力系统设备。降低电压,控制功率因数。 (2)为用户提供如何最有效地利用电能的技术咨询。
(3)推行激励电价。分时分季电价;地区电价;可停电电价、直接控制负荷合同;需量电价、打折扣;特约电价。
(4)允分利用分散电源。风力发电;太阳能发电;燃料电他:预备电源:热电联产:小水电:其它替代电源。
属于需力(用户侧)的有:
(1)控制需方设备。①家用和商用空调机远距离交替运转控制、投切和设定控制温度;②商用和产业用冷冻机设定控制温度和远距离交替运转控制;③家用和商用热水器远距离投切控制;④水泵远距离投切控制和定时启动;⑤暖房远距离交替运转控制、投切和设定控制温度;⑥对非指定负荷设置需量控制器;⑦对连续作业负荷进行控制。
(2)改善用户设备效率。①提高热泵的使用效率;②建筑隔热;③推广节电器具和方法。 (3)需方储能。①蓄冷与蓄热;②采用有蓄水池的热水器;③利用工业余热。 2. 实现DSM的技术手段
这方面的技术层出不穷,主要有:
(1)用于电源方面的DSM技术如:热电联产;联合循环发电;起用旧设备等 (2)用于输电系统的DSM技术
(3)用于配电系统的DSM技术如:配电自动化;用户信息系统;新型电能表等
(4)用于终端用户的DSM技术如:负荷监测;家庭自动计量装置;负荷控制;电能储存;节能技术等
(5)用于电力公司和需方间通信用的DSM技术如:配电线载波;无线方式;电话线;其它通信方式等。 (三)、DSM的多种电价 1. 峰谷分时、分季电价制度 2. 定时电价 3. 论质电价
第六节配电网应用分析功能 一、网络建模
二、网络结线分析与动态着色 三、状态估计
四、配电网潮流计算 五、配电网重构 六、负荷预测