智慧型電網學習筆記

2021-09-30 16:54:54 字數 3611 閱讀 9918

目錄

一、電力系統整個架構

二、目前工作主要在配網自動化的末端

1、開閉所終端裝置(dtu)

2、饋線終端裝置(ftu)

3、配變終端裝置(ttu)

三、詳細技術

1、開閉所和環網櫃

2、四遙

3、電網結構

4、饋線自動化

5、無功補償:

6、裝機容量

7、scada

8、五級排程

9、配電網中主要設施

從發電到居民用電主要包括:發電、輸電網、配電網。

1. 發電廠部分

包含發電機和變電站 t1。在圖中母線 b2之前的裝置都是由發電廠自行進行維護,之後裝置歸電網管。 

2. 主網部分

線路 l1、l2,變電站 t2、t3,都算作主網的組成部分。這一部分歸電網公司的主網部門管理。 線路由高壓所管理, 變電站由檢修所和執行所進行管理。 主網部分就是輸電部分,電壓等級都是 110kv 及以上,220kv 或者 500kv(西北電網是 330kv,750kv)。行業規定 110kv 以下的都叫配電網路, 110kv以上的叫輸電網路。

3. 配網部分

主網的變電站將其他地方輸送過來的高等級電壓降壓後一部分直接送至大工業使用者,另一部分輸送至城區周邊的變電站(t4),由這些變電站再進一步降壓, 通過市區的配電線路送至使用者變壓器。 這兩部分合起來是配網。 居民用電歸當地的供電分局管理, 大工業使用者用電歸大客戶中心管理(有的地方也是歸在供電分局裡)。

基於220v電壓的保護測控等,主要裝置dtu、ttu、ftu,都有如下功能: 資料採集、 資料控制、 通訊功能,電壓在10kv變220v。

配網自動化系統一般由下列層次組成:配電主站、配電子站(常設在變電站內,可選配)、配電遠方終端(ftu、dtu、ttu等)和通訊網路。配電主站位於城市排程中心,配電子站部署於110kv/35kv變電站,子站負責與所轄區域dtu/ttu/ftu等電力終端裝置通訊,主站負責與各個子站之間通訊。

ftu(feeder terminal unit),饋線終端裝置, 是裝設在饋線開關旁的開關監控裝置。這些饋線開關指的是戶外的柱上開關,例如10kv線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。對柱上開關進行監控,完成遙測、遙控、遙信,故障檢測功能,並與配電自動化主站通訊,提供配電系統運**況和各種引數即監測控制所需資訊,包括開關狀態、電能引數、相間故障、接地故障以及故障時的引數,並執行配電主站下發的命令,對配電裝置進行調節和控制,實現故障定位、故障隔離和非故障區域快速恢復供電功能。一般來說,1臺ftu要求能監控1台柱上開關,主要原因是柱上開關大多分散安裝,若遇同桿架設情況,這時可以1臺ftu監控兩台柱上開關。

ttu監測並記錄配電變壓器執行工況,根據低壓側三相電壓、電流取樣值,每隔1~2分鐘計算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等執行引數,記錄並儲存一段時間(一周或乙個月)和典型日上述陣列的整點值,電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間,供電中斷時間及恢復時間,記錄資料儲存在裝置記憶體中,斷電不丟失。配網主站通過通訊系統定時讀取ttu測量值及歷史記錄,及時發現變壓器過負荷及停電等執行問題,根據記錄資料,統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性,並為負荷**、配電網規劃及事故分析提供基礎資料。如不具備通訊條件,使用掌上電腦每隔一周或乙個月到現場讀取記錄,事後轉存到配網主站或其它分析系統。為簡化設計及減少成本,ttu由配變低壓側直接變壓整流供電,不配備蓄電池。要具有就地和遠方無功補償和有載調壓的功能,在就地有無功補償電容器組時,ttu要增加電容器投切控制功能。一般要求ttu能實時監測線路、柱上配電變或箱式變的執行工況,及時發現、處理事故和緊急情況

配套dtu使用,它們最大的特點是進線側和出線側的電壓相同10kv。環網櫃由多個開關櫃組成,母線連線在一起形成環形幹線。

遙測(遙測資訊):遠端測量。採集並傳送執行引數,包括各種電氣量(線路上的電壓、電流、功率等量值) 和負荷潮流等。

遙信(遙信資訊):遠端訊號。採集並傳送各種保護和開關量資訊。

遙控(遙控資訊):遠端控制。接受並執行遙控命令,主要是分合閘,對遠端的一些開關控制裝置進行遠端控制。 

遙調(遙調資訊):遠端調節。接受並執行遙調命令,對遠端的控制量裝置進行遠端除錯,如調節發電機輸出功率。

閉環結構開環執行,故障後閉環,跳過故障點恢復部分線路

饋線自動化技術,快速實現故障的定位和恢復

電容器投切,應對快速劇烈的負荷變化。全稱無功功率補償,是一種在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境的技術。

電網輸出的功率包括兩部分:一是有功功率:直接消耗電能,把電能轉變為機械能、熱能、化學能或聲能,利用這些能作功,這部分功率稱為有功功率;二是無功功率:消耗電能,但只是把電能轉換為另一種形式的能,這種能作為電氣裝置能夠作功的必備條件,並且,這種能是在電網中與電能進行週期性轉換,這部分功率稱為無功功率(如電磁元件建立磁場占用的電能,電容器建立電場所佔的電能)。

交流投入型

由於電容器是電壓不能瞬變的器件,因此電容器投入時會形成很大的湧流,湧流最大時可能超過100倍電容器額定電流。湧流會對電網產生不利的干擾,也會降低電容器的使用壽命。為了降低湧流,大部分補償裝置使用電容器投切專用接觸器,這種接觸器有1組串聯限流電阻與主觸頭併聯的輔助觸頭,在接觸器吸合的過程中,輔助觸頭首先接通,使電容器通過限流電阻接入電路進行預充電,然後主觸頭接通將電容器正常接入電路,通過這種方式可以將湧流限制在電容器額定電流的20倍以下。

此類補償裝置**低廉,可靠性較高,應用最為普遍。由於交流接觸器的觸頭壽命有限,不適合頻繁投切,因此這類補償裝置不適用頻繁變化的負荷情況。

複合型裝置

復合開關技術就是將閘流體與繼電器接點併聯使用,由閘流體實現電壓過零投入與電流過零切除,由繼電器接點來通過連續電流,這樣就避免了閘流體的導通損耗問題,也避免了電容器投入時的湧流。但是復合開關技術既使用閘流體又使用繼電器,於是結構就變得相當複雜,並且由於閘流體對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。

全稱「發電廠裝機容量」,亦稱「電站容量」,指該系統實際安裝的發電機組額定有功功率,是表徵一座火電廠或水電站建設規模和電力生產能力的主要指標之一。

配電自動化系統中,scada是基礎,dms配電管理系統是核心。三層:主站、子站、終端。

scada(supervisory control and data acquisition)系統,即資料採集與監視控制系統。scada系統是以計算機為基礎的dcs與電力自動化監控系統;它應用領域很廣,可以應用於電力、冶金、石油、化工、燃氣、鐵路等領域的資料採集與監視控制以及過程控制等諸多領域  。

在電力系統中,scada系統應用最為廣泛,技術發展也最為成熟。它在遠動系統中佔重要地位,可以對現場的執行裝置進行監視和控制,以實現資料採集、裝置控制、測量、引數調節以及各類訊號報警等各項功能,即我們所知的"四遙"功能。rtu(遠端終端單元),ftu(饋線終端單元)是它的重要組成部分,在現今的變電站綜合自動化建設中起了相當重要的作用。

國調、網調、省調、地調、縣調。

地區一次變電站低壓側出110kv、地區二次變電站出10kv、終端變電站220v和為延伸終端變電站的開閉所、配電線路、配電變壓器、配電負荷開關、環網櫃、各種二次裝置。

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