第一章1、(1)配电自动化(Distribution Automation,简称DA):配电自动化以一次网架和设备为基础,以配电自动化系统为核心,综合利用多种通信方式,实现对配电网(含分布式电源、微网等)的监测与控制,并通过与相关应用系统的信息集成,实现配电网的科学管理。
(2)配电自动化系统(Distribution Automation System,简称DAS):实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能,主要由配电自动化系统主站、配电终端、配电子站(可选)和通信通道等部分组成。
(3)配电SCADA(Distribution SCADA,简称DSCADA):是配电自动化主站系统的基本功能。
DSCADA通过人机交互,实现配电网的运行监视和远方控制,为配电网的生产指挥和调度提供服务。
(4)馈线自动化(Feeder Automation,简称FA):利用自动化装置(系统),监视配电线路(馈线)的运行状况,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区域并将故障区域隔离,快速恢复对非故障区域的供电。
2、配电自动化的意义(1)提高供电可靠性(2)提高设备利用率(3)经济优质供电(4)提高配电网应急能力(5)通过对配电网运行情况的长期监视和记录,掌握负荷特性和发展趋势,为科学开展配电网规划和建设与改造提供客观依据。
(6)提高供电企业的管理现代化水平和客户服务质量。
第二章配电网架和配电设备1、我国电力系统常用的中性点接地方式(1)中性点有效接地(小电流接地系统):直接接地、经消弧线圈接地、经高阻接地(2)中性点非有效接地(大电流接地系统):不接地、经低阻接地2、常用中性点接地方式比较(书P7表2.3前四行)3、架空线网架结构及特征(1)辐射状架空网:无联络开关(2)“手拉手”环状架空网:两条辐射状架空网通过一个联络开关连接(3)多分段多联络网:一条馈线分为N段且各馈线段经过联络开关与不同的备用电源联络4、电缆网架结构包括单射电缆网、双射电缆网、对射电缆网、多供一备电缆网、单环电缆网、双环电缆网。
5、提高供电可靠性的网架结构有双射网、对射网、单环网、双环网、“手拉手”环网、多分段多联络、多供一备网。
(共7种)6、提高设备利用率的网架结构有多供一备网和多分段多联络网7、柱上配电开关类型包括断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器,区别在于分段电流能力不同(灭弧能力不同)。
断路器:可关合和开断短路电流和负荷电流负荷开关:具有短路电流关合功能、短时短路电流耐受能力和负荷电流开端功能8、电缆配电开关设备类型包括环网柜、分接箱、固体绝缘开关柜9、三种常见操动机构的工作原理和优缺点(1)电磁操动机构:依靠电磁线圈流过控制电流合闸,通过机械结构保持,失去控制电流即分闸。
优点是结构简单、价格低廉、加工工艺要求低、可靠性高,缺点是合闸功率大、需要配备大容量的直流合闸电源、机构笨重、耗材多。
(2)弹簧操动机构:利用储能电机的旋转,通过齿轮传动,以储能弹簧拉长后的储能为动力,当合闸时,合闸线圈通电吸合,打开锁扣装置,用弹簧的拉力带动操动机构,使开关实现合闸动作。
优点是大大减少了合闸电流,对直流操作电源的容量要求较低,缺点是电机储能时噪声大、结构复杂、制造工艺复杂,成本高,可靠性难以保证。
(3)永磁操动机构:永磁机构将电磁机构与永久磁铁有机地组合起来,采用电磁铁操动,永久磁铁锁扣,正常情况下电磁线圈不带电,当开关要分闸或合闸时,通过改变线圈的极性,利用电磁线圈的磁力与永久磁铁相吸或排斥的原理,驱动分闸或合闸。
特点是永磁机构避免了合分闸位置机械脱扣、锁扣系统所造成的不利因素,无需任何机械能而通过永久磁铁产生的保持力就可使真空断路器保持在合、分闸位置上。
第三章配电自动化系统的组成及其功能1、配电自动化系统的组成:配电主站、配电子站、配电终端、通信通道2、配电自动化系统主站主要功能(1)公共服务(2)配电SCADA(3)馈线故障处理(4)网络分析应用(5)智能化功能(6)与其他应用系统的互联3、配电自动化终端的分类:馈线终端FTU、站所终端DTU、配变终端TTU4、典型智能配电终端硬件结构框图5、三遥指遥信(应用通信技术传输被测变量的测量值)、遥测(完成对设备状态信息的监测)、遥控(完成改变运行设备状态的命令)6、常用通信规约:IEC60870-5-101\IEC60870-5-104\IEC618507、配电自动化信息交互的主要标准:IEC61968\IEC61970第四章配电自动化通信系统1、配电自动化通信系统的组成:配网通信综合接入平台、骨干层通信网络、接入层通信网络以及配网通信综合网管系统2、配电自动化通信网络分为(1)骨干网:光纤传输网(2)接入网:光纤专网、配电线载波、无线等多种通信方式3、配电自动化系统通信方式:光纤专网、配电线载波、无线专网、无线公网4、EPON技术特征(1)采用单纤双向技术(2)无源分路(3)下行采用广播或时分复用,上行采用时分多址技术。
5、中压载波通信系统包括安装在主变电站的多路载波机、线路测控对象处的配电线载波机、高频通道(由阻波器、耦合滤波器、结合滤波器组成)6、配电自动化通信系统的典型实现方式(1)EPON+中压PLC(2)EPON+无线通信技术7、配电终端3种安全防护和安全接入方式(1)可以软件改造的终端,采用软加密实现方式(2)无法改造的终端通过外接安全通信模块实现防护(3)对未来新上配电自动化终端采用内置安全芯片的方式实现安全防护第五章馈线自动化1、基于开关配合的馈线自动化有(1)重合器与电压-时间型分段器配合的馈线自动化系统(2)重合器与过流脉冲计数型分段器配合的馈线自动化系统(3)合闸速断方式馈线自动化系统2、电压-时间型分段器残压闭锁功能是处于分闸状态的分段器或联络开关,若检测到其任何一侧的电压由无压升高到超过最低残压整定值,并在持续一段时间后消失,该分段器或联络开关将闭锁与分闸状态。
3、过流脉冲计数型分段器的典型使用方式:作为看门狗用于用户开关或分支开关4、合闸速断配合的馈线自动化系统故障处理过程(1)分段开关设置在Ⅰ套功能,两侧失压后自动分闸,一侧带电后延时合闸功能,延时时间tⅠ可整定。
断路器速断保护功能为:处于分闸状态的开关在合闸瞬间开放速断保护功能,若该开关合闸时速断保护动作导致开关再次跳闸,则该开关闭锁在分闸位置;若合闸后开关稳定在合闸位置超过规定时间ty(一般ty为1~2s),则关闭速断保护。
处于分闸状态的开关在检测到两侧均带电时严禁合闸。
(2)联络开关设置在Ⅱ套功能,开关一侧失压后启动延时合闸计数器,当到达事先整定延时时间tⅡ时,则联络开关自动合闸。
若联络开关两侧均恢复供电并且稳定时间大于3s则返回。
合闸速断保护功能同第Ⅰ套功能。
处于分闸状态的开关在检测到两侧均带电时严禁合闸。
5、集中智能馈线自动化系统故障定位判据(1)故障电流判据:故障区域的特征是该区域有且只有一个端点经历了故障电流(2)故障方向判据:该区域的所有经历故障电流的端点的故障功率方向都指向区域内部6、集中智能馈线自动化系统故障隔离步骤(书P101)7、中性点不接地时稳态零序电流法实现故障定位的原理:各线路出口处的零序电流,故障线路幅值最大(等于所有非故障线路之和),且方向与非故障线路相反,存在明显的故障特征,可用于实现故障选线;故障线路:故障点上游幅值远大于下游幅值,且故障点上游和下游的零序电流方向相反,存在明显的故障特征,可用于实现故障定位。
8、经消弧线圈接地时稳态零序电流法实现故障定位的原理(1)中电阻法是永久接地故障后在中性点和大地之间接入一个阻值适当的电阻,以产生足够大的附加零序电流,其零序有功电流主要流过故障线路,据此可实现选线和定位。
(2)残流增量法利用调谐消弧线圈补偿度改变或阻尼电阻投切前后各出线零序电流的产生变化,其中故障线路零序电流变化量最大,从而实现选线和定位。
由于消弧线圈带负荷调谐的制约以及对系统安全的考虑,故障点残留电流的改变量较小,一般在数安培到十安培之间;而根据消弧线圈调谐方式的不同,残流改变的时间一般在数秒到数分钟不等。
第六章配电自动化的高级应用1、潮流计算的作用:配电网潮流计算是配电网分析的基础,配电网的网络重构、故障处理、无功优化和状态估计等都涉及配电网的潮流计算。
2、分布式电源类型:(1)微型燃气轮机(2)光伏发电系统(3)燃料电池(4)小水电(5)垃圾电站(6)储能装置(7)风力发电系统3、最小配电区域:由开关节点、电源节点或末梢点围城的,其中不再包含开关节点的子图称作最小配电区域,最小配电区域是配电网中所能隔离的最小单元,是负荷转移的最小单元4、点区变换:已知配电网中各节点的负荷,根据网形邻接表C,可以计算出各个最小配电区域的负荷,这个过程称为点区变换5、区点变换:已知配电网中各个最小配电区域的负荷,根据网形邻接表C,可以计算出其各个端点的负荷,这个过程称为区点变换6、负荷转移仿真与运行安全评估的步骤:(1)根据配电网上各个开关的状态和网架结构(D),生成反映配电网当前运行方式的C邻接表,实现网络拓扑跟踪。
(2)将配电区域负荷预测结果作为ST邻接表中的馈线负荷,对于由于T接点造成的包含了几段馈线的配电区域,将其负荷预测值平均分配到区域内的各段馈线上,也可以根据掌握的负荷分配规律进行分配。
(3)进行区点变换,根据配电区域负荷预测结果计算出各个节点的负荷预测结果。
7、负荷预测意义:它是电力系统调度运营部门的一项重要日常工作,是制定配电网运行方式和实现优化运行的主要依据,也是校核配电网安全的重要依据。
无论从经济运行角度还是从安全运行角度来讲,配电网短期负荷预测都具有十分重要的意义。
8、配电网络重构:在保证配网呈辐射状(或准开环),满足馈线容量、电压降落要求和变压器容量等的前提下,确定使配电网的某一指标(如配电网的线损、负荷均衡或供电电压质量等)最佳的配电网运行方式9、配电网重构的目标:一般为降低配电网线损、负荷均衡化或健全区域最佳恢复供电10、配电网开关状态不良数据辨识与分析方法的冲突包括(1)例行不良数据辨识与结线分析(2)突变量启动的不良数据辨识与结线分析(3)通信中断启动的不良数据辨识与结线分析第八章智能配电网1、智能配电网的概念:智能配电网以配电自动化技术为基础,通过融合先进的测量技术和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信技术,并利用智能化的开关设备、配电终端设备,在含各种高级应用功能的可视化软件支持下,实现配电网正常运行状态下的监测、保护、控制、优化和非正常状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其他附加服务2、配电自动化向智能配电网发展的驱动力(1)市场机制的激励(2)监管法规的推动(3)清洁能源的驱动第七章配电自动化测试技术。