第一篇：光纖通信在配電網(wǎng)自動化上的應用

光纖通信在配電網(wǎng)自動化上的應用

趙明洲 廣東省中山電力工業(yè)局(528400)

王衛(wèi)星 華南農(nóng)業(yè)大學(510642)

1前言

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對電力的需求日益增長，同時對供電的可靠性和供電質(zhì)量提出了更高的要求。配網(wǎng)饋線自動化是配網(wǎng)系統(tǒng)提高供電可靠性最直接有效的技術手段之一。在近幾年國家加大了對城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的改造，國內(nèi)各大供電局對配電網(wǎng)自動化的投入也在加大。在配網(wǎng)自動化實現(xiàn)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)通信問題是一個難點問題。在此，僅就光纖通信在配網(wǎng)自動化方面的應用談一點認識和體會。

2配電網(wǎng)自動化對通信的要求

同調(diào)度SCADA系統(tǒng)一樣，配電自動化系統(tǒng)也需要一個有效的通信網(wǎng)，同時他有自己的特點：終端數(shù)量極多。配網(wǎng)系統(tǒng)擁有眾多的開閉所、配電變壓器、柱上斷路器，要對這些設備進行監(jiān)控就需要許多FTU和TTU，同時這些FTU隨配電設備安裝，地域分布廣，通訊節(jié)點分散。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)模、復雜程度和自動化程度決定了通信系統(tǒng)應滿足下述要求：

(1)可靠性：

配網(wǎng)系統(tǒng)的通信設備有很多暴露在室外，環(huán)境惡劣，因此必須能夠抵御高溫、低溫、日曬、雨淋、風雪、冰雹和雷電等自然環(huán)境的侵襲。同時，盡量避免各種電磁干擾，保證長期穩(wěn)定可靠地工作，并要求在線路停電時，通信系統(tǒng)仍能正常工作。

(2)經(jīng)濟性：

考慮到配電網(wǎng)系統(tǒng)的總體經(jīng)濟效益，通信系統(tǒng)的投資不應過大，力爭充分利用現(xiàn)有的主網(wǎng)通信資源，進行主、配網(wǎng)整體規(guī)劃，避免重復投資。

(3)尋址量大：

通信系統(tǒng)不僅要考慮目前及未來的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，還要考慮系統(tǒng)升級的要求。

(4)雙向通信：

配網(wǎng)自動化要實現(xiàn)遙測、遙信、遙控功能，就必須要求具有雙向通信能力。

(5)容易操作和免維護。

根據(jù)以上的要求，伴隨著光纖價格的下降，目前，光纖通信正廣泛地應用于電力系統(tǒng)。

3光纖通信

自激光器和低損耗光纖問世以來，光纖通信系統(tǒng)以其技術、經(jīng)濟上無可比擬的優(yōu)越性而迅速崛起，并風靡全球。該系統(tǒng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，以光為載波信號傳遞信息的通信系統(tǒng)，應用的光波波長為1.0～1.μm靘，整個系統(tǒng)由電端機、光端機、光纜和中繼器構成。光纖可分為單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)、長波長低射散光纖(LMF)、保偏光纖(PMF)及塑料光纖(POF)等很多種；常用的為單模和多模光纖，多模光纖就是傳輸多個光波模式，而單模光纖只傳輸一個光波模式。單模光纖比多模光纖傳輸距離長，目前一般地，光信號在多模光纖內(nèi)可傳6km左右，在單模光纖內(nèi)可傳30km。因此，單模光設備的價格要高于多模光設備。實用的光纖通常都是由多根光纖、加強芯、保護材料、固定材料等組合成光纜構成的傳輸線。

光纖MODEM可完成光信號與數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。光纖MODEM一般有一個以上的數(shù)據(jù)口用以傳遞同步或異步信號。通信速率可達到2Mbps或更高，配網(wǎng)常用的通信速率一般為同步N×64K或異步19200bps以下。故足以滿足配網(wǎng)通信的需要，光纖MODEM的連接示意圖如下：

另外，還有一種光纖MODEM具有雙環(huán)自愈功能。這一功能使通信的可靠性大大增強。其功能示意圖如圖2所示：

圖2(I)中，A，B，C三點是通過自愈光MODEM實現(xiàn)的雙環(huán)網(wǎng)，若在D點發(fā)生故障，則如圖2(II)所示，光路在A站和C站愈合(環(huán)回)，使通信不受影響，同時向主站發(fā)出相應的告警及定位信號，使維修人員及時修復故障段光纜。

4光纖通信的特點

光纖通信具有通信容量大，衰減小，不怕雷擊，抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設方便等優(yōu)點，不過投資費用相對較高，尤其對于城區(qū)內(nèi)直埋式電纜線路的光纖敷設，施工費用將更大。

5光纖通信在配電網(wǎng)上的實現(xiàn)方案

光纖通信的組網(wǎng)方式非常靈活，可以構架成星型、鏈型、樹狀、網(wǎng)狀、單纖網(wǎng)、雙纖網(wǎng)、環(huán)上多分支、多環(huán)相交、多環(huán)相切等各種拓撲結構的網(wǎng)絡。

根據(jù)配電自動化系統(tǒng)的特點，光纖網(wǎng)通常需組成環(huán)型網(wǎng)，并與計算機局域網(wǎng)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。常用的組網(wǎng)方式如圖3所示。

圖3中：“S”表示網(wǎng)絡服務器，“W1、W2、Wn”表示工作站，“b”表示變電所，“k”表示開閉所，“T”表示配電變壓器。

實際工程設計中，充分考慮到電力通信專網(wǎng)拓撲結構的復雜性，SDH傳輸系統(tǒng)可以采用多達126個E1(2M口)全交叉連接和雙主光環(huán)+多光分支的設計思想?；緲嫾転?～3個SDH／STM-1雙纖自愈環(huán)相交或相切，而且在需要時，可通過更換光卡的方式在線升級為SDH／STM-4。如果局調(diào)度中心局域網(wǎng)位于網(wǎng)絡地理中心，建議設計為相切環(huán)，以調(diào)度中心為切點，如圖4所示；如果局調(diào)度中心局域網(wǎng)偏離網(wǎng)絡地理中心，建議設計為相交環(huán)，由于調(diào)度中心不在交點，為了環(huán)間可靠轉(zhuǎn)接，各環(huán)相交至少兩點，互為保護路由，如圖5所示。

6結束語

在實際的配網(wǎng)自動化的通信系統(tǒng)，必須構建一個成本低、收效高的雙向通信系統(tǒng)，用可以接受的費用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同時，由于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)所要完成的功能太多而系統(tǒng)復雜，采用單一的通信系統(tǒng)來滿足所有的功能需要是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟的。因此，在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，要應用多種通信方式，按綜合的經(jīng)濟技術指標而選取其中最優(yōu)的組合。在電力系統(tǒng)中較常用的通信方式還有一點多址數(shù)字微波、數(shù)傳電臺、無線擴頻、專線電纜、郵電本地網(wǎng)、載波、擴頻載波等，可供組網(wǎng)時選擇。

第二篇：淺論電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的應用

淺論電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的應用

論文關鍵詞：電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)；自動化；應用

論文摘要：本文分析了電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的實施目的、實施原則及自動化模式方案，以加快配電網(wǎng)自動化的發(fā)展，提高配電網(wǎng)供電的可靠性。

我國電力系統(tǒng)自動化在發(fā)電廠、變電站、高壓網(wǎng)絡、電力調(diào)度等方面都有較好的發(fā)展和應用，但是在配電網(wǎng)絡方面還較為滯后，這是由于我國電力建設資金短缺，長期以來側重電源和大電網(wǎng)建設的緣故，使配電網(wǎng)絡技術發(fā)展受到嚴重的影響。設備落后、不安全的因素較多等狀況，造成了配電網(wǎng)用電質(zhì)量及供電可靠性方面較難滿足要求。近幾年來，隨著電力事業(yè)的發(fā)展，各種新電器廣泛應用于生活、生產(chǎn)，給人類帶來了巨大的便利，但同時，也使人類社會對電的依賴日益加深。電力作為一種商品進入市場，配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者必須考慮的主要問題。國家電力公司為規(guī)范電力公司的運作，真正體現(xiàn)服務人民的企業(yè)宗旨，對電能質(zhì)量提出了較高的要求，尤其對供電可靠性制定了明文規(guī)定：一般城市地區(qū)為99.96%，使每戶年平均停電時間不大于3.5h；重要城市中心區(qū)應達99.99%，每戶年平均停電時間不大于53min。對照這一標準，我們還有很大差距。因此加快配電網(wǎng)自動化的建設與應用，是提高配電網(wǎng)供電可靠性的一個關鍵環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)上述目標的重要內(nèi)容。

城市配電自動化的內(nèi)容是對城域所轄的全部柱上開關、開閉所、配電變壓器進行監(jiān)控和協(xié)調(diào)，既要有實現(xiàn)FTU的三遙功能，又要具備對故障的識別和控制功能，從而配合配電自動化主站實現(xiàn)城區(qū)配電網(wǎng)運行中的工況監(jiān)測、網(wǎng)絡重構、優(yōu)化運行。由此，配電自動化的系統(tǒng)結構應當是一個分層、分級、分布式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，應遵循開放系統(tǒng)的原則，按全分布式概念設計。按照一個城區(qū)全部實施設計，系統(tǒng)必須將變電站級作為一個完整的通信、控制分層；系統(tǒng)整體設計可分為配調(diào)中心層、變電站層、中壓網(wǎng)層、低壓網(wǎng)層。

一、配電自動化實施目的配電自動化在我國的興起主要是緣于城網(wǎng)改造工程。長期以來配電網(wǎng)建設不受重視，結構薄弱，供配電能力低。國家出臺的城網(wǎng)改造政策，提出要積極穩(wěn)步推進配電自動化。配電自動化實現(xiàn)的目標可以歸結為：提高電網(wǎng)供電可靠性，切實提高電能質(zhì)量，確保向用戶不間斷優(yōu)質(zhì)供電；提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體供電能力；實現(xiàn)配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務；提高管理水平和勞動生產(chǎn)率；減少運行維護費用和各種損耗，實現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行；提高勞動生產(chǎn)率及服務質(zhì)量，為電力市場改革打下良好的技術基礎。

二、配電自動化的實施原則

配電自動化是整個電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分，電力作為商品的屬性也集中體現(xiàn)在配電網(wǎng)這一層上，配點網(wǎng)自動化應面向用戶并適應經(jīng)濟發(fā)展水平。日本在20世紀80年代，已完成了計算機系統(tǒng)與配電設備結合的配電自動化系統(tǒng)，主要城市的配電網(wǎng)絡上投入運行，使得電網(wǎng)供電可靠性得到顯著的提高，日本1996～1997平均每戶停電0.1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。

1998年我國投巨資進行城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造。由于我國對是國家壟斷經(jīng)營，尚未真正實現(xiàn)電力市場化，各地發(fā)展很不平衡，因此配電自動化系統(tǒng)實施的目的必須適應終端用戶的需求，而這種需求會因不同用戶、因地、因行業(yè)而異隨時變化。如果全面的實施配電自動化，應綜合考慮，對于提高供電可靠性，應將它看作一個長期的市場行為。供電可靠性的提高是一個受多種因素制約、用多種手段有效協(xié)作后的結果，尤其依賴于系統(tǒng)管理水平的提高。故應將改造的重點轉(zhuǎn)為采用各種綜合手段提高供電質(zhì)量，如采用不停電施工減少計劃停電；開發(fā)應用配電自動化設備，實現(xiàn)遠方監(jiān)視、控制、協(xié)調(diào)，消除操作中人為因素可能導致的錯誤。供電企業(yè)在實施配電自動化時，也應首先研究客戶長期的、變化的、潛在的需求，按現(xiàn)代的營銷模式做市場調(diào)查、顧客群細分等，將配電自動化的實施同時作為整個電力營銷策略中的環(huán)節(jié)之一；其次，量力而行，綜合企業(yè)內(nèi)已有的線路網(wǎng)絡水平、調(diào)度自動化和變電站（開閉所）自動化水平、人員素質(zhì)，制定實施的進度和規(guī)模。

三、配電網(wǎng)自動化模式方案

（一）變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環(huán)網(wǎng)供電方案。也就是說優(yōu)化配網(wǎng)結構，推行配電網(wǎng)“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統(tǒng)判斷，確認故障范圍后，發(fā)令使故障段開關斷開。

（二）自動重合器方案

此方案是將兩電源連接的環(huán)網(wǎng)分成有限段數(shù)，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數(shù)相配合來切除。

（三）自動重合分段器方案

每段事故由自動重合分段器根據(jù)關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上，應保證變電站內(nèi)斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。然后站內(nèi)斷路器進行重合，保證從電源側向負荷側送電，當再次合上故障點時，站內(nèi)斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

（四）饋線自動化模式

1、就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現(xiàn)。

2、計算機集中監(jiān)控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

3、就地與遠方監(jiān)控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監(jiān)控，配電網(wǎng)高度可以積極參與網(wǎng)絡優(yōu)化調(diào)整和非正常方式下的集中控制。

參考文獻：

[1]徐丙垠.配電自動化遠方終端技術[J].電力系統(tǒng)自動化，1999，（5）.[2]林功平.配電網(wǎng)饋線自動化解決方案的技術策略[J].江西科技師范學院學報，2001，（7）.[3]陳亮.中低壓配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2008，（6）.[4]王振國,岳航.海勃灣城區(qū)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)實施方案探討[J].內(nèi)蒙古電力技術，2004，（2）

第三篇：電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的 應用現(xiàn)狀及展望

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的 應用現(xiàn)狀及展望

2003-11-

5電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化的 應用現(xiàn)狀及展望

1、配電網(wǎng)自動化應用現(xiàn)狀

長期以來，我國電力部門重發(fā)電，輕用電的現(xiàn)象比較嚴重，將主要精力放在大電網(wǎng)、大機組上，對配電網(wǎng)用電質(zhì)量及可靠性關心不夠，忽視了配電網(wǎng)的重要性和特殊性，使配電網(wǎng)技術發(fā)展受到嚴重的影響，造成了配電網(wǎng)供電可靠性差、設備落后、不安全的因素較多等狀況。

近幾年來，隨著我國輸電網(wǎng)自動化程度的提高，地、縣調(diào)系統(tǒng)及無人值守變電站的綜合自動化程度也隨之迅速發(fā)展與提高。隨之而來的是大家對配電網(wǎng)的重要性有了新的認識，意識到了加快配電網(wǎng)自動化的發(fā)展，是提高配電網(wǎng)供電可靠性的一個關鍵環(huán)節(jié)。

2、配電網(wǎng)自動化的應用原則

2.1適應性原則

2.1.1適應城鄉(xiāng)經(jīng)濟條件的原則。由于我國農(nóng)村經(jīng)濟相對落后，因而不能照搬發(fā)達國家的配電網(wǎng)自動化模式，應該立足國情，結合當?shù)貙嶋H條件以解決配電網(wǎng)的實際問題和符合供電可靠性及用戶的要求為目的，將有限的資金有效地投入配網(wǎng)自動化中去。

2.1.2適應配電網(wǎng)發(fā)展的原則。隨著“網(wǎng)改”的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)無論在線路長度和設備容量上也在不斷增長，配電網(wǎng)自動化應該能適應發(fā)展了的配電網(wǎng)，反過來，發(fā)展的配電網(wǎng)，更需要實現(xiàn)自動化。

2.1.3適應定時限保護的原則。定時限保護方式采用電流階梯和時間階梯重合，可使上下級保護配合方便、協(xié)調(diào)。而反時限保護由于設備產(chǎn)品的實際保護特性有差異、使上下級保護的配合不協(xié)調(diào)。

2.2逐步完善的原則。

配電網(wǎng)自動化是一項綜合性系統(tǒng)工作，涉及到城市建設，配電網(wǎng)規(guī)劃，設備選擇等一系列繁雜工程，內(nèi)容豐富，技術性強。對于配網(wǎng)自動化的發(fā)展應實行分期、分階段進行。第一階段為初級階段，即變電站出線以自動重合閘作保護，線路上裝多組自動配電開關，建立電壓控制系統(tǒng)。第二階段在第一階段的基礎上，增設通信及控制設備，各分支線自動配電開關由營業(yè)所實現(xiàn)控制，對負荷進行調(diào)配。第三階段增加各營業(yè)所與配電管理中心的通信，將各點信號傳送到配電管理中心，實現(xiàn)微機控制及信息的自動處理，達到完善的配電自動化。

2.3采用電流控制式的原則。

由于重合斷路器經(jīng)常有合分操作以及瞬時性故障時自動重合，使得配電開關頻繁動作，導致設備可靠性降低，影響使用壽命。另外，自動配電開關有個合閘延時時間，故障時在并聯(lián)組數(shù)較多的線路，最末級完成合閘的時間達幾十分鐘，合閘時間明顯大于故障判斷時間，影響供電的連續(xù)性。此外，自動配電開關不具備計數(shù)功能，只靠一次合閘時間來判別。相比之下，電流控制式采用的設備沒有這些缺陷，比電壓控制模式更為簡單。

3、配電網(wǎng)自動化必備功能

配網(wǎng)自動化是以實時方式就地或遠方對配電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)收集、控制、調(diào)節(jié)和事故處理的技術，其目的在于保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行發(fā)送電壓質(zhì)量降低電能損耗、快速處理、提高供電可靠性。它應當具備以下幾方面的功能:

3.1通過實時監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測每條線路上的負荷運行情況，及時發(fā)現(xiàn)不安全因素，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運行。

3.2通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時發(fā)現(xiàn)用戶計量表故障，防止竊電，避免用電量損失。

3.3具備可靠的、高速率的通訊。

3.4具備完善的、能識別故障電流的、滿足室外惡劣環(huán)境的故障控制器FDR，以及實現(xiàn)斷路器遠方操作的RTU。

3.5能通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時計算線路線損，使線路能在最佳的經(jīng)濟狀態(tài)下運行。

3.6系統(tǒng)的電量控制和功率控制可促進電費回收。

3.7配電自動化的主站系統(tǒng)應具有擴充性和開放性功能，主站軟件功能完善，硬件上有足夠的處理速度和裕度。

4、配電網(wǎng)自動化模式方案

4.1變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案。

由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環(huán)網(wǎng)供電方案。也就是說優(yōu)化配網(wǎng)結構，推行配電網(wǎng)“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及開關具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置，事故信息、監(jiān)控系統(tǒng)由微機一次完成。設備與線路故障由RTU傳遞，主站系統(tǒng)判斷，確認故障范圍后，發(fā)令使故障段開關斷開。

4.2自動重合器方案。

此方案是將兩電源連接的環(huán)網(wǎng)分成有限段數(shù)，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數(shù)相配合來切除。

4.3自動重合分段器方案。

每段事故由自動重合分段器根據(jù)關合故障時間來判斷故障。此方案在時間的設置

上，應保證變電站內(nèi)斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。然后站內(nèi)斷路器進行重合，保證從電源側自負荷側送電，當再次合上故障點時，站內(nèi)斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

4.4饋線自動化的模式

4.4.1就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現(xiàn)。

4.4.2計算機集中監(jiān)控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據(jù)采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

4.4.3就地與遠方監(jiān)控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監(jiān)控，配網(wǎng)高度可以積極參與網(wǎng)絡優(yōu)化調(diào)整和非正常方式下的集中控制。

5、結 語

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化是當前電網(wǎng)建設和熱點，無論是大型、中小型城市都是把電網(wǎng)建設改造及自動化的實施列為工作重點，投入大量的資金和人力，其目的都是為了擴大供電能力，提高供電可靠性，優(yōu)化電力服務。從目前的應用情況，有些內(nèi)容只限于開發(fā)、研制和試用階段，因此，各地應本著從實際出發(fā)，統(tǒng)籌安排，循序漸進的原則，從本地配電網(wǎng)的網(wǎng)絡結構改造入手，做好規(guī)劃，根據(jù)效益反饋，來逐步建設，完善適合于本地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

參 考 文 獻

[1] 《電網(wǎng)建設改造與安全運行實用手冊》主編:劉鋒

[2] 《中國農(nóng)村電氣化學術文集》蔣良華:“農(nóng)村電網(wǎng)綜合自動化和農(nóng)電企業(yè)管理自動化”

[3] 《大同配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃與實施》曹福成等著

原作者： 不詳

第四篇：配電網(wǎng)自動化B答案

配電網(wǎng)自動化B參考答案

一、填空（每空1分，共19分）

1．電子式載波電能表、售電計算機、MODEM

2．呼叫控制；應用邏輯

3．來電合閘無壓釋放

4．TCC

5．故障管理，負荷管理，配電網(wǎng)分析

6．一快三慢（1A3C），二快二慢（2A2B）

7．上報，上級

8．調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化、集中抄表

9.導電部分

10.小區(qū)變

二、選擇題（共20分,每小題2分，每題選一個答案，多選或不選不得分）

1．A2.A3.D4.D5.B

6.D7.B8.C9.B10.D

三、判斷題（共10分，每小題1分，對則打“√”，不對則打“×”）

1、√

2、×

3、√

4、×

5、√

6、×

7、√

8、√

9、×

10、√

四、簡答題（共51分）

1、（5分）答： 1）系統(tǒng)精度；2）系統(tǒng)的開放性；3）系統(tǒng)的可靠性；4）系統(tǒng)的實時性；5）系統(tǒng)的安全性。（每個1分）

2、（5分）答： 1）節(jié)省設備投資；2）提高重合的成功率；3）縮小停電范圍；4）提高配電網(wǎng)自動化程度；5）維護工作量小。（每個1分）

3、（10分）答： 主要作用是采集并處理配電變壓器低壓側的各種電量（電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)、電能量及狀態(tài)量）等參數(shù)，（4分）并將這些參數(shù)信息向上級系統(tǒng)傳輸，（1分）監(jiān)視變壓器運行狀況，（1分）變壓器發(fā)生故障時，及時將故障信息上報給上級系統(tǒng)；（2分）還可增加對電容器組實現(xiàn)就地和遠程集中無功自動補償及其它控制功能。（2分）

4、（8分）答：1）擴大系統(tǒng)監(jiān)控范圍，保證有效管理；2）提高配電網(wǎng)運行管理水平，實現(xiàn)配電網(wǎng)運行管理現(xiàn)代化；3）減少事故和操作引起的停電時間，提高供電可靠性；4）改善電能質(zhì)量，提高用戶服務水平；5）提高勞動生產(chǎn)率；6）達到電網(wǎng)經(jīng)濟運行的目的。7）樹立良好的供電企業(yè)形象；8）合理推遲電網(wǎng)建設，有效利用有限的資金。（每個1分）

5、（8分）答：1）重合器必須反映重合器與熔斷器保護范圍內(nèi)的全部故障電流；2）對線路出現(xiàn)的暫時性故障，利用重合器兩次快速操作來消除；3）永久性故障時，應在3次延時操作的分閘之前熔斷器熔斷，使重合器第三次重合成功恢復線路其余部分的供電；4）理想配合情況是熔斷器的兩條特性曲線應在重合器的快速和延時特性之間。（每個2分）

6、（5分）答：1）供電可靠性指標；2）線路損耗指標；3）電壓質(zhì)量指標；4）供電企業(yè)效益指標；5）自動化水平指標。（每個1分）

7、（10分）答：1）抗干擾能力強，誤碼率低；2）保密性強；3）抗衰落能力強，信息傳輸可靠率高；4）可與傳統(tǒng)的調(diào)制方式共用同種頻段；5）成本低，安裝維護方便。（每個2分）1

第五篇：配電網(wǎng)自動化知識點總結

第一章

概述

1.名詞解釋

1）配電系統(tǒng)：配電區(qū)域內(nèi)的配電線及配電設施的總稱。它由變電站、配電站、配電變壓器及二次變電站以下各級線路、發(fā)電廠直配線路和進戶線及用電設備組成。2）配電系統(tǒng)自動化：（DSA）“是利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網(wǎng)絡技術，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)等配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化?！?/p>

3）SCADA:(SCADA系統(tǒng))即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。是以計算機為基礎的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。4）SA(變電站自動化)：包括配電所、開關站自動化。它是利用現(xiàn)代計算機技術、通信技術將變電站的二次設備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。

5）FA（饋線自動化）:包括故障自動隔離和恢復供電系統(tǒng)，饋線數(shù)據(jù)檢測和電壓、無功控制系統(tǒng)。主要是在正常情況下，遠方實時監(jiān)測饋線分段開關與聯(lián)絡開關的狀態(tài)及饋線電流、電壓情況，并實現(xiàn)線路開關的遠方分合閘操作；在線路故障時，能自動的記錄故障信息、自動判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復對未故障區(qū)段的供電。

6）DMS（配電管理系統(tǒng)）:就是利用當前先進的計算機監(jiān)控、網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)處理技術對配電的運行工況進行監(jiān)視、控制，并對其設備、圖紙和日常工作實現(xiàn)離線、在線管理，提高配電運行的可靠性和故障自動分段、故障快速處理。包括配電網(wǎng)SCADA、配電網(wǎng)的負荷管理功能(LM)和一些配電網(wǎng)分析軟件（DPAS），如網(wǎng)絡拓撲、潮流、短路電流計算、電壓/無功控制、負荷預報、投訴電話處理、變壓器設備管理等。7）LM（配電網(wǎng)的負荷管理功能）：負荷管理提供控制用戶負荷，以及幫助控制中心操作員制定負荷控制策略和計劃的能力。其中削峰和降壓減載為其主要的兩個功能。

8）DPAS（配電網(wǎng)分析軟件）:配電系統(tǒng)的高級應用軟件為配電網(wǎng)的運行提供了有力的分析工具，主要包括：潮流計算、負荷預測、狀態(tài)估計、拓撲分析、電流/阻抗計算及無功電壓優(yōu)化等。9）AM/FM/GIS（配電圖資系統(tǒng)）:是自動繪圖AM（Automatic Mapping）、設備管理FM（Facilities Management）和地理信息系統(tǒng)GIS（Geographic Information System）的總稱，也是配電系統(tǒng)自動化的基礎。

10）DSM（需方用電管理）:實際上是電力的供需雙方共同對用電市場進行管理，以達到提高供電可靠性，減少能源消耗和供需雙方的費用支出的目的。其內(nèi)容包括負荷監(jiān)控、管理和遠方抄表、計費自動化兩方面。11）FTU:饋線自動化測控終端, 是一種集測量、保護、監(jiān)控為一體的綜合型自動監(jiān)控裝置

12）TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit，配電變壓器監(jiān)測終端):對配電變壓器的信息采集和控制，它實時監(jiān)測配電變壓器的運行工況，并能將采集的信息傳送到主站或其他的智能裝置，提供配電系統(tǒng)運行控制及管理所需的數(shù)據(jù)。

13）RTU：Remote Terminal Unit 微機遠方終端/變電站遠方終端。2.問答題

(3)我國配電網(wǎng)有哪些主要特點？ 1>城市配電網(wǎng)的主要特點

1》深入城市中心地區(qū)和居民密集點，負載相對集中，發(fā)展速度快，因此在規(guī)劃時應留有發(fā)展余地。2》用戶對供電質(zhì)量要求高。

3》配電網(wǎng)的設計標準較高，在安全與經(jīng)濟合理平衡下，要求供電有較高的可靠性。4》配電網(wǎng)的接線較復雜，要保證調(diào)度上的靈活性、運行上的供電連續(xù)性和經(jīng)濟性。5》隨著配電網(wǎng)自動化的水平提高，對供電管理水平的要求越來越高。

6》對配電設施要求較高。因為城市配電網(wǎng)的線路和變電站要考慮占地面積小、容量大、安全可靠、維護量小及城市景觀等諸多因素。2>農(nóng)村配電網(wǎng)的主要特點

1》供電線路長，分布面積廣，負載小而分散；用電季節(jié)性強，設備利用率低。

2》發(fā)展速度快，存在建設無規(guī)劃，布局不合理，施工無設計，設備質(zhì)量差等先天不足。3》農(nóng)電隊伍不穩(wěn)定，專業(yè)水平不理想。

4》農(nóng)電用戶多數(shù)是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)排灌和農(nóng)民生活用電，用戶安全用電知識較貧乏，嚴重影響安全供用電。

此外，我國配電網(wǎng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地。目前還有采用中性點經(jīng)電阻接地方案。(5)配電網(wǎng)自動化應實現(xiàn)哪些基本功能？

1》配電網(wǎng)運行和管理功能2》運行計劃模擬和優(yōu)化功能3》運行分析和維護管理功能4》用戶負荷監(jiān)控和故障報修功能 3.論述題

為什么要建設配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)？（1000字左右）答：（1）配電網(wǎng)是電力產(chǎn)品發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)中面向廣大用戶的最后一環(huán)，位于電力系統(tǒng)和電力消費的交互位置。在電力系統(tǒng)的發(fā)-輸-配電環(huán)節(jié)中，配電系統(tǒng)處于相當重要的位置。

（2）隨著國民經(jīng)濟高速增長，我國電力工業(yè)也隨之高速發(fā)展，但與發(fā)、輸電相比，配電網(wǎng)建設相對滯后，城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設差距太大。因此啟動了城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造工程，同時，必須考慮配電網(wǎng)自動化建設，才能適應現(xiàn)代化城市發(fā)展的要求。

（3）隨著電網(wǎng)不斷發(fā)展，電網(wǎng)監(jiān)視所需信息量迅速增加，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的應用與推廣由此而生。同樣，隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)多年的高速發(fā)展，城鄉(xiāng)用電負荷成倍增長，配電網(wǎng)絡規(guī)模急劇膨脹。配電網(wǎng)的建設和管理需要現(xiàn)代化手段，才能最大限度的利用好建設資金，高效建設好城市配電網(wǎng)。更重要的是配電網(wǎng)的運行管理，也需要自動化才能解決問題。

（4）隨著人民生活水平和生活質(zhì)量的提高，對于使用電力的廣大用戶已不滿足僅僅有電用，還要求供電部門能夠提供高質(zhì)量的電能和優(yōu)質(zhì)的服務。要完成好這種服務需要自動化這一手段。

綜上所述，配電網(wǎng)自動化是國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，是電網(wǎng)發(fā)展、管理、運行和維護現(xiàn)代化的必然選擇，是為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)服務的重要手段。

第二章

配電自動化的通信系統(tǒng)

2.什么叫以太網(wǎng)？畫出其結構圖并簡要說明

答：以太網(wǎng)是一種局部通信網(wǎng)，通常在線路半徑1-10km中等規(guī)模的范圍內(nèi)使用，為單一組織或單位的非公用網(wǎng)，網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖等。結構如圖所示，可知，凡是用同軸電纜互聯(lián)的各站都能收到主機HOST發(fā)出的報文分組，但只有要求接受的那一終端才能接收。這樣就不需要路徑選擇，且控制也是完全分散的，也就是說以太網(wǎng)沒有交換邏輯裝置，因此沒有中央計算機控制網(wǎng)絡。這種分布線網(wǎng)絡可接收從各個終端發(fā)出的語言、圖形、圖像和數(shù)據(jù)信號，形成綜合業(yè)務網(wǎng)。它的突出特點是使用可靠的信道而不是各種功能設備，當其中某一站發(fā)生故障時不會影響整個系統(tǒng)的運行。

5.綜述配電系統(tǒng)自動化可采用的通信方式（要求：說明各方式的優(yōu)缺點）。

答：1》有線通信（1）光纖通信：優(yōu)點：傳輸頻帶寬，容量大；傳輸衰耗小，適于長遠距離；體積小，質(zhì)量輕，方便；輸入與輸出間電隔離，不怕干擾；保密性好；抗腐蝕，可直接埋于地下。缺點：強度不如金屬線；連接困難，分路耦合不方便；彎曲半徑不宜太小。（2）載波通信：在電力調(diào)度通信、遠動信息傳播、作為高頻保護的高頻通道已有了成熟經(jīng)驗，使用效果好。（3）專線：由于電纜共用，這種通信方式投資較少。（4）電信本地網(wǎng)：不需要投資建設專用通信網(wǎng)，開通費用低，但運行費用高。（5）傳呼：傳呼與撥號配合使用，可解決撥號實時性較差問題。

2》無線通信

（1）調(diào)幅廣播：波長長，傳輸距離長，不受視距、障礙物影響，一般無多路徑失真，通信質(zhì)量高，單向通信方式。（2）甚高頻無線電：覆蓋面積有限，易產(chǎn)生失真、陰影，投資低。（3）超高頻無線電：它比低頻無線電易被大氣吸收、產(chǎn)生失真、陰影，但可靠性相當高，不易產(chǎn)生互相干擾。（4）微波通信:帶寬充足，傳輸容量大、質(zhì)量高、配置靈活，設備昂貴。（5）衛(wèi)星通信:與微波通信相比，通信更可靠，傳輸延遲大。

8.畫出典型配電線載波通信系統(tǒng)的示意圖，并簡要說明之。

答：圖中，在主變電站安裝多路配電線載波機并與區(qū)域工作站相連，在饋線分段開關處安裝饋線RTU(FTU)，采用配電載波機經(jīng)結合濾波器及耦合電容耦合到饋線，并通過饋線與相應的區(qū)域工作站相聯(lián)系，這樣就可以把分散的FTU上報的信息集中至變電站的區(qū)域工作站，區(qū)域工作站再通過高速數(shù)據(jù)通道將收集到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給配電自動化調(diào)度中心，反之配電自動化調(diào)度中心也可把各種指令發(fā)送到區(qū)域工作站或轉(zhuǎn)發(fā)到相應的設備上。為了避免在線路開關分斷時切斷載波通道，在開關處通過耦合電容器構成載波橋路。第三章

配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)

2.相比于輸電SCADA,配電SCADA的復雜性表現(xiàn)在那幾個方面？ 答：（1）配電網(wǎng)一般是樹枝狀結構，采集信息比輸電網(wǎng)困難。

（2）配電網(wǎng)設備多，數(shù)據(jù)量一般比輸電網(wǎng)多出一個數(shù)量級

（3）配電網(wǎng)的操作頻率及故障頻率遠比輸電網(wǎng)多。

（4）低壓配電網(wǎng)為三相不平衡網(wǎng)絡，而輸電網(wǎng)是三相平衡的。

（5）對配電網(wǎng)而言，需要有建立在SCADA系統(tǒng)上的具有故障隔離能力及恢復供電能力的自動操作軟件。（6）配電網(wǎng)因其點多面廣，所以配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)對通信系統(tǒng)提出了比輸電網(wǎng)更高的要求

（7）配電網(wǎng)直接連接用戶，由于用戶的增容、拆遷、改動等原因，使得配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的創(chuàng)建、維護、擴展工作量非常巨大。

3.何為“四遙”？各具體功能是什么？

答：1》遙信YX：測量下列信號：開關位置信號、變壓器內(nèi)部故障綜合信號、保護裝置的動作信號、通信設備運行狀況信號、調(diào)壓變壓器抽頭位置信號、自動調(diào)節(jié)裝置的運行狀態(tài)信號和其他可提供繼電器方式輸出的信號、事故總信號及裝置主電源停電信號等

2》遙測YC：常用于變壓器的有功功率和無功功率的采集；線路的有功功率的采集；母線電壓和線路電流采集；溫度、壓力、流量等采集；頻率采集；主變油溫采集和其他模擬信號采集。

3》遙控YK：常用于斷路器的合、分以及電容器、電抗器的投切和其他可以采用繼電器控制的功能。

4》遙調(diào)YT：用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升、降調(diào)節(jié)和其他可以采用一組繼電器控制的具有分級升降功能的場合

4.簡述配電SCADA的功能。答：（1）數(shù)據(jù)采集功能（2）數(shù)據(jù)處理功能（3）控制功能（4）數(shù)據(jù)的交換與傳輸功能（5）人機界面功能（6）圖形編輯功能（7）報警處理（8）歷史數(shù)據(jù)處理功能（9）事件順序記錄（10）事故追憶功能（11）容錯措施（12）系統(tǒng)的時間統(tǒng)一（13）智能操作票功能（14）系統(tǒng)安全管理（15）通道監(jiān)視與站端系統(tǒng)維護（16）與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換的接口功能（17）打印輸出 第四章

變電站和開關站的綜合自動化 2.變電站綜合自動化系統(tǒng)應有哪些基本功能？ 答：（1）數(shù)據(jù)采集（2）數(shù)據(jù)處理與記錄（3）控制與操作閉鎖（4）微機保護與自動裝置（5）與遠方操作控制中心通信（6）人機聯(lián)系功能（7）自診斷功能（8）變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫 3.RTU應具有哪些基本功能？試比較其與變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能。答：1》功能：（1）四遙功能：即遙信、遙測、遙控和遙調(diào)（2）事件順序記錄（3）系統(tǒng)對時（4）電能采集（5）自恢復和自檢測功能（6）RTU和SCADA系統(tǒng)通信

2》關系：配電站的運行狀態(tài)都要經(jīng)過本站的微機遠東裝置RTU處理后再經(jīng)過遠動通道轉(zhuǎn)送至上一級電業(yè)主管部門的計算機系統(tǒng)，并在CRT上顯示出來共調(diào)度人員查詢，反之調(diào)度人員可通過遠動監(jiān)控系統(tǒng)對無人值班變電站內(nèi)的可控設備進行遙控操縱，主要有RTU來完成。6.名詞解釋

五防:防止帶負荷拉合隔離開關；防止誤入帶電間隔；防止誤分合斷路器；防止帶電掛接地線；防止帶地線合隔離開關

SOE:Sequence of Events 事件順序記錄。

PA(電能采集):采集變電站各條進線和出線以及主變壓器兩側的電能值。

SA(變電站自動化)：包括配電所、開關站自動化。它是利用現(xiàn)代計算機技術、通信技術將變電站的二次設備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。CRT:Cathode Ray Tube 陰極射線管/顯示器。S/H:Sampling Holding 采樣保持。第五章

饋線自動化

2.舉例說明基于重合器的FA模式。

3.簡述FTU的性能要求。

答：1遙信功能 2遙測功能 3遙控功能 4統(tǒng)計功能 5對時功能 6事件順序記錄 7事故記錄 8定值遠方修改和召喚定值 9自檢和自恢復功能 10遠方控制閉鎖與手動操作功能 11抗惡劣環(huán)境 12具有良好的維修性 13可靠的電源 14電能采集

5.說明采用面保護技術進行故障處理的原理。（畫圖說明）

答：由圖可知，根據(jù)保護自身檢測到的狀態(tài)和相鄰保護傳來的信息組成異或關系，當本身狀態(tài)與相鄰保護傳來信息想同時，則說明故障不在本區(qū)段，開關不動。相反，當本身狀態(tài)與相鄰保護傳來的信息相異時，可以判斷故障就在兩個相異的開關之間區(qū)段。也可以利用測量流過各保護的電流的大小，及相位關系原理來判斷故障區(qū)間。面保護的優(yōu)點不但涵蓋了集中式處理方法的優(yōu)點。而且具有更快的動作時間。第六章

配電系統(tǒng)調(diào)度自動化

1.電力系統(tǒng)調(diào)度有哪幾項基本工作？簡述其內(nèi)容。

答：1》預計負荷

電力系統(tǒng)調(diào)度根據(jù)電力局生產(chǎn)技術部門安排的設備投產(chǎn)及機組檢修計劃和節(jié)日、氣候、大型社會活動等有關資料編制月發(fā)電、輸電、供電設備的負荷計劃，籌備設備的運行方式，以便值班人員編制日負荷計劃時參考。

2》平衡電源

根據(jù)24h負荷預測，參照檢修安排和能源儲備情況，編制發(fā)電任務，并在頭一天將發(fā)電任務書下發(fā)到發(fā)電廠。

3》倒閘操作

電力系統(tǒng)大中型設備的操作和涉及兩個以上地點的操作均應由值班調(diào)度負責指揮。大型區(qū)域發(fā)電廠的發(fā)電機并列、解列操作，大型區(qū)域變電站的倒母線操作和變壓器的投入和停用，電網(wǎng)聯(lián)絡線路的操作和停修等操作項目必須由調(diào)度統(tǒng)一指揮。

4》事故處理

電網(wǎng)發(fā)生事故是國民經(jīng)濟的災難。會造成國民經(jīng)濟的嚴重損失，甚至會危及人們的生命財產(chǎn)安全。迅速、正確地處理電網(wǎng)事故是每個運行值班人員的重要職責。

5》經(jīng)濟調(diào)度

電力系統(tǒng)的正常經(jīng)濟運行方式必須根據(jù)24h提供的原則，區(qū)別對待安排發(fā)電機運行，保證低消耗的機組多發(fā)電，發(fā)電成本高的幾組盡可能用于調(diào)峰發(fā)電。同時，組織系統(tǒng)內(nèi)無功補償裝置運行，減少網(wǎng)損。

6》計劃用電

電力供應是為了滿足用戶用電需求。但是由于發(fā)電設備受到跟種因素的制約，往往還滿足不了最高負荷的要求。電力網(wǎng)為保持電能質(zhì)量，在電源不中斷的情況下對用戶采取計劃供電的辦法，保證電力系統(tǒng)設備的正常運行和設備維修。

2.簡述電網(wǎng)調(diào)度自動化的結構。答：一個完整的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)由三部分組成，即調(diào)度端，廠站端和數(shù)據(jù)傳輸電路，按ICE典型結構中的定義，調(diào)度端又稱控制中心，廠站端又稱被控站。由于我國電力系統(tǒng)實行分層調(diào)度，按地域劃分，具有國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)地調(diào)、縣調(diào)級建制，因此，調(diào)度自動化的控制中心（調(diào)度端）也按分層控制對應設置。分層控制最上面的一層是國調(diào)或網(wǎng)調(diào)，它除了控制大型電廠、站外，還控制省調(diào)。省調(diào)控制廠、站并管轄地調(diào)。地調(diào)管轄廠、站，并管轄縣調(diào)?？h調(diào)控制縣屬各種電壓等級的變電所。

第七章

自動抄表及電能計費系統(tǒng) 2.什么是遠程集中抄表系統(tǒng)？

答：是應用自動化手段，由主站通過傳輸媒體（有線，無線，電力載波導通信道）將多個電能表電能量的數(shù)值（窗口值）的信息集中抄讀的手段。

第八章

配電自動化地理信息系統(tǒng) 1.名詞解釋 DPS：

Web：萬維網(wǎng)。高效的全球性信息發(fā)布渠道。能夠?qū)崿F(xiàn)信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作等功能。GUI：Graphic User Interface

圖形用戶界面。AM：Autonated Mapping

自動繪圖 FM：FacilitiesManagement設備管理

TCMS：Trouble Call Management System

故障投訴管理系統(tǒng)。3.為什么要建設配電GIS？

答：為配電網(wǎng)絡運行管理提供一種基于地理位置空間信息的計算機管理的現(xiàn)代化技術手段，利用這種手段可及時了解配電網(wǎng)分布及其相關屬性和實時信息，以適應配電網(wǎng)設備安裝位置分散、設備管理和檢修及故障查詢工作量大，需要地理位置空間信息支持的要求，提高配電網(wǎng)規(guī)劃建設、運行維護、設備管理的水平和工作效益，并支持相關的管理過程，如業(yè)擴報裝、營業(yè)抄表、事故搶修、負荷管理與調(diào)度、電能質(zhì)量、線損管理 4.配電自動化GIS主要有哪些功能？

答：1》數(shù)據(jù)的錄入和編輯功能：（1）圖形數(shù)據(jù)的錄入和編輯（2）屬性數(shù)據(jù)的錄入和編輯（3）屬性數(shù)據(jù)和圖像編輯的互訪（4）圖層控制和編輯功能

2》數(shù)據(jù)的分析與計算功能（1）網(wǎng)絡實時分析（2）圖表分析（3）網(wǎng)絡模擬分析

3》圖形的操作與顯示功能（1）顯示控制（2）實時信息顯示

4》信息查詢功能（1）條件查詢（2）空間查詢

第九章

負荷控制和管理系統(tǒng) 1.名詞解釋

LM：Load Management

配電網(wǎng)的負荷管理功能。

DSM：Demand Side Management

需求側管理（需方管理）AIM：Addressable Intelligent Meter 可尋址的智能電能表。LMT：Load Management Terminal

負荷管理終端。LCM：Load Control Management 負荷控制與管理

IRP：Information Resource Planning

綜合資源規(guī)劃方法。

一、名詞解釋

1、配電自動化終端：配電自動化終端（簡稱配電終端）是安裝在配電網(wǎng)的各類遠方監(jiān)測、控制單元的總稱, 完成數(shù)據(jù)采集、控制、通信等功能。

2、饋線終端（Feeder terminal unit）：安裝在配電網(wǎng)架空線路桿塔等處的配電終端，按照功能分為“三遙”終端和“二遙”終端，其中“二遙”終端又可分為基本型終端、標準型終端和動作型終端。

3、站所終端（Distribution terminal unit）：安裝在配電網(wǎng)開關站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站等處的配電終端，依照功能分為“三遙”終端和“二遙”終端，其中“二遙”終端又可分為標準型終端和動作型終端。

4、配變終端：配變終端（Transformer terminal unit）：安裝在配電變壓器，用于監(jiān)測配變各種運行參數(shù)的配電終端。

5、配電自動化（distribution automation）：配電自動化以一次網(wǎng)架和設備為基礎，綜合利用計算機、信息及通信等技術，并通過與相關應用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的監(jiān)測、控制和快速故障隔離。

6、配電自動化系統(tǒng)（distribution automation system）：實現(xiàn)配電網(wǎng)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)、故障處理、分析應用及與相關應用系統(tǒng)互連等功能，主要由配電自動化系統(tǒng)主站、配電自動化系統(tǒng)子站（可選）、配電自動化終端和通信網(wǎng)絡等部分組成。

7、配電自動化系統(tǒng)主站（master station of distribution automation system）：配電自動化系統(tǒng)主站（即配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，簡稱配電主站），主要實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和分析應用等擴展功能，為配網(wǎng)調(diào)度和配電生產(chǎn)服務。

8、配電自動化系統(tǒng)子站（slave station of distribution automation system）：配電自動化系統(tǒng)子站（簡稱配電子站），是配電主站與配電終端之間的中間層，實現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理、通信監(jiān)視等功能。

9、配電SCADA（distribution SCADA）：指配電主站通過人機交互，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行監(jiān)視和遠方控制等最基本的功能，為配電網(wǎng)調(diào)度運行和生產(chǎn)指揮提供服務。

10、饋線自動化（feeder automation）：利用自動化裝置或系統(tǒng)，監(jiān)視配電網(wǎng)的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障，進行故障定位、隔離和恢復對非故障區(qū)域的供電。

11、基本型終端（Basic monitoring terminal）：用于采集或接收由故障指示器發(fā)出的線路遙信、遙測信息，并通過無線公網(wǎng)或無線專網(wǎng)方式上傳的配電終端。

12、標準型終端（Standard monitoring terminal）：用于配電線路遙測、遙信及故障信息的監(jiān)測，實現(xiàn)本地報警并通過無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)等通信方式上傳的配電終端。

13、動作型終端（Action type monitoring terminal）：用于配電線路遙測、遙信及故障信息的監(jiān)測，能實現(xiàn)就地故障自動隔離，并通過無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)等通信方式上傳的配電終端。

二、符號、代號和縮略語

1、“二遙”：遙信、遙測

2、“三遙”：遙信、遙測、遙控

3、DTU：站所終端（Distribution Terminal Unit）

4、FTU：饋線終端（Feeder Terminal Unit）

5、TTU：配變終端（Transformer Terminal Unit）

6、FA ：饋線自動化（Feeder Automation）

7、SOE：事件順序記錄（Sequence Of Event）

三、問答題

1、構建配網(wǎng)自動化的作用？

答：1）通過對配電設備的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并消除故障隱患，減少故障的發(fā)生； 2）通過自動故障隔離與恢復供電，避免或減少故障造成用戶停電； 3）快速定位故障，快速調(diào)度、派修，縮短故障搶修時間；

4）遠程遙控分段開關，進行倒閘操作，避免人工操作造成長時間停電。

2、配網(wǎng)自動化對一次設備要求

答：需要實現(xiàn)遙信(YX)功能的開關設備，應至少具備開關位置輔助觸點；需要實現(xiàn)遙測(YC)功能的一次設備，應至少具備電流互感器；需要實現(xiàn)遙控(YK)功能的開關設備，應具備電動操動機構。

3、配網(wǎng)自動化主要有哪幾種通信方式 答：光纖、載波、無線。

4、站所監(jiān)控終端（DTU）和饋線自動化終端（FTU）主要應用場合

答：DTU主要應用于10kV環(huán)網(wǎng)柜、開閉所、配電房等處；FTU主要應用于架空線路。

5、分界看門狗裝置的作用

答：1）自動切除用戶區(qū)內(nèi)單相接地故障； 2）自動隔離用戶區(qū)內(nèi)相間短路故障； 3）快速報送故障信息（GPRS）；

4）監(jiān)控用戶負荷。

6、配電終端的分類

7、配電自動化面向?qū)ο?/p>

答：配電自動化涉及范圍主要是指10kV中壓系統(tǒng)，一般是從變電站的主變低壓側和低壓母線開始，直至電力用戶為止。配電自動化主要處理此中壓網(wǎng)的一次設備（開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關、變壓器）的監(jiān)測與控制。

8、配電自動化的組成

答：配網(wǎng)主站、配電子站（常設在變電站內(nèi)，可選配）、配電終端（FTU、DTU等）、通信網(wǎng)絡。

9、饋線自動化的主要方式

答：饋線自動化可分為集中型與就地型。

10、集中型饋線自動化分類及原理

答：1）全自動式：主站通過收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息，判斷配電網(wǎng)運行狀態(tài)，集中進行故障定位，自動完成故障隔離和非故障區(qū)域恢復供電；

2）半自動式：主站通過收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息，判斷配電網(wǎng)運行狀態(tài)，集中進行故障識別，通過遙控完成故障隔離和非故障區(qū)域恢復供電。

11、集中型饋線自動化分類及原理

答：1）智能分布式：通過配電終端之間的故障處理邏輯，實現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域恢復供電，并將故障處理結果上報給配電主站；

2）重合器式：在故障發(fā)生時，通過線路開關間的邏輯配合，利用重合器實現(xiàn)線路故障的定位、隔離和非故障區(qū)域恢復供電。

12、饋線自動化實施原則

1）對于主站與終端之間具備可靠通信條件，且開關具備遙控功能的區(qū)域，可采用集中型全自動式或半自動式； 2）對于電纜環(huán)網(wǎng)等一次網(wǎng)架結構成熟穩(wěn)定，且配電終端之間具備對等通信條件的區(qū)域，可采用就地型智能分布式； 3）對于不具備通信條件的區(qū)域，可采用就地型重合器式。

13、配電終端的主要組成部分

答：箱體、電源模塊、后備電源、配電終端核心單元、端子、導線等輔材。

14、柱上電壓時間型瞬時故障動作原理

15、柱上電壓時間型永久故障動作原理

16、電力的主要參數(shù)

答：電壓、電流、相位、頻率、有功功率、無功功率、視在功率等。

17、電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及主要作用

答：1）發(fā)電——包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其他能源發(fā)電 2）輸電——包括交流輸電和直流輸電 3）變電——低壓—高壓、直流—交流

4）配電——電力由大電網(wǎng)分配到小電網(wǎng)、用戶的過程

5）用電——用電設備的安裝、使用和用電負荷的控制，以及將這5個環(huán)節(jié)所存在的設備連接起來的電力系統(tǒng)

18、電網(wǎng)電壓等級

答：低壓網(wǎng)（1kV以下）、中壓網(wǎng)（1-10kV）、高壓網(wǎng)（35-220kV）、超高壓網(wǎng)（330-750kV）、特高壓網(wǎng)（1000kV及以上）

19、變電站的作用

答：變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施。20、變電站主要一次設備

答：變壓器、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、架空母線、消弧線圈、并聯(lián)電抗器、電力電容器、調(diào)相機、避雷器等。

21、變壓器作用及分類

答：變換電壓，將一種電壓等級的電壓變換成同頻率的另一種等級的電壓。

按相數(shù)分為：單相、三相變壓器；

按用途分為：升壓、降壓和聯(lián)絡變壓器；

按繞組分為：雙繞組、三繞組和自耦變壓器

22、斷路器作用

答：通過斷路器將設備投入（接通）或退出（斷開）運行。當設備或線路發(fā)生故障時，可以通過繼電保護動作控制斷路器，使故障設備或線路從電力系統(tǒng)中迅速切除。

23、隔離開關作用及使用注意事項 答：將電氣設備與帶電部分隔離開，以保證電氣設備能安全地進行檢修或故障處理。

它不能斷開負荷電流和短路電流，須與斷路器配合使用。

在停電時，應先拉斷路器，后拉隔離開關；送電時，應先合隔離開關，后合斷路器。如果誤操作，將引起設備損壞和人身傷亡。

24、電流互感器（CT）、電壓互感器（PT）原理及作用

答：它們的工作原理和變壓器相似，都是將高電壓（設備和母線的運行電壓）、大電流（即設備和母線的負荷或短路電流），按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設備的低電壓和小電流。作用是將采集到得一次側電壓、電流信號，用于測量、保護、自動化設備等。

25、配電網(wǎng)按照線路的分類

答：架空線路、電纜線路、混合線路

26、恒量電能質(zhì)量的主要指標 答：頻率、電壓、波形。

27、電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求

答：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。

28、配網(wǎng)中的主要保護 答：電流保護（短路保護）、零序保護（接地保護）。

29、配網(wǎng)自動化建設的主要問題

答：1）配電網(wǎng)架基礎薄弱，自動化建設效益不高 2）配電終端水平參差不齊，運行可靠性較低

3）配電網(wǎng)信息化水平較低，相關系統(tǒng)信息交互不暢 4）配網(wǎng)自動化規(guī)模效益體現(xiàn)不夠明顯 5）通信資源受限，制約配電自動化建設 6）配電自動化系統(tǒng)運維保障系統(tǒng)不夠完善 30、構建配網(wǎng)自動化的主要效益

答：供電企業(yè)的根本使命是保證供電安全與質(zhì)量，就是要做到盡量不停電。構建配網(wǎng)自動化使供電企業(yè)能夠在增加電費收入、減少人工成本、在社會樹立優(yōu)質(zhì)服務形象等方面獲得回報，但最突出的效益還是體現(xiàn)在減少用戶停電損失、保障社會正常運轉(zhuǎn)。

十五個原理

（1）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作原理

DTE： Data Terminal Equipment

SCADA、RTU、FTU、TTU、區(qū)域工作站、抄表終端等 DCE： Data Carry Equipment

Modem、復接分接器、數(shù)傳電臺、載波機、光端機等

1)調(diào)制：在發(fā)送端，將需要發(fā)送的數(shù)字脈沖信號變換成適合于傳輸?shù)哪M信號的過程。2)解調(diào)：在接收端，將接收的模擬信號還原成數(shù)字脈沖信號的過程。3)調(diào)制器：實現(xiàn)調(diào)制功能的設備。4)解調(diào)器：實現(xiàn)解調(diào)功能的設備。5)調(diào)制解調(diào)器：把調(diào)制器和解調(diào)器制作在一起，同時實現(xiàn)發(fā)送信息和接收信息功能。

（2）典型配電線載波通信系統(tǒng)的工作原理

公用配電用戶低壓配電載波機智能電表配電載波機抄表交換機多路低壓配電載波機T斷路器耦合電容器低壓配電載波機智能電表饋線饋線結合濾波器T配電多路載波機T配電多路載波機饋線RTU(FTU)T阻波器T配電多路載波機饋線RTU(FTU)T主變電站配電多路載波機區(qū)域工作站或轉(zhuǎn)發(fā)RTU外部通信

（3）光纖通信原理

電端機：完成對信息源處理，如多路復用、復接分接

光端機：發(fā)送端-有光源、電信號轉(zhuǎn)換成光信號；接收端-有光檢測器、光信號還原成電信號。中繼器：長距離傳輸?shù)恼巍⒐Ψ拧?/p>

（四）配電自動化混合通信系統(tǒng)

直交流采樣

直流采樣是將TA/TV輸出的交流模擬量(u, i等)經(jīng)過起隔離和降低幅值作用的中間TA/TV后，先進行整流和濾波轉(zhuǎn)換成相應的模擬直流電壓信號，然后再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量。

交流采樣是將TA/TV輸出的交流模擬量(u, i等)經(jīng)過起隔離和降低幅值作用的中間TA/TV后，不進行整流，仍以交流模擬信號供模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)進行采樣，然后通過計算得到被測量的有效值等需要的參數(shù)。（15）電力三相不平衡測量