配电自动化主站系统的设计

2015年本科毕业设计（论文）

摘 要

配电自动化是电力系统现代化的必然趋势，实现配电自动化可以提高供电可靠性，扩大供电能力，提高配电网的运行管理水平，从而对配电网高效经济运行起到积极作用。配电自动化主站系统是配电自动化系统的核心，监视配网的实时运行状况，管理整个配网的运行设备。有的地方在早期实施配网自动化的过程中，由于对主站系统功能的定位不明确，导致在运行时系统功能不能满足要求和许多功能用不上的问题。

根据配电网设备建设和运行的特点，并结合国外配网的结构特点，对配电自动化主站的建设和系统功能的选择提出设计方案，对主站系统软硬件功能的层次化进行了研究和探讨。通过统一应用标准，解决了主站功能认识不统一，应用程度不同的问题。主要介绍了配电自动化主站系统的SCADA功能、支撑平台功能、馈线自动化功能（FA）、高级应用软件功能(DPAS)、WEB发布功能。同时对主站系统的软硬件配置进行了一定的研究和筛选。

关键词：配电网络；配网自动化系统；主站系统

I

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ABSTRACT

Distribution automation is the inevitable trend of modern power system, power distribution automation can improve power supply reliability, enlarge the power supply capacity, improve the level of operation and management of the distribution network, which will exert positive effects on power efficient and economic operation. Distribution automation master station system is the core of the distribution automation system, monitoring of the distribution network real-time running status of the operation of the equipment management of the entire distribution network. In some places in the early implementation of the process of distribution network automation, due to the unclear positioning for the main system function, resulting in the runtime system cannot meet the requirements, and many functions with no problems.

According to the characteristics of the distribution network equipment construction and operation, and combining with the characteristics of overseas distribution network structure and the distributi

Keywords: distribution network; distribution automation system; the master station system

II

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目 录

摘 要 ........................................................................................................................... I ABSTRACT .................................................................................................................... II 第1章 绪论 ............................................................................................................ 5

1.1配电自动化的概念 ........................................................................................... 5

1.1.1 配电自动化主站系统概述 .................................................................... 5 1.2 配电自动化的发展现状 .................................................................................. 5

1.2.1 国外配电自动化发展现状 .................................................................... 6 1.2.2 国内配电自动化发展现状 .................................................................... 6 1.3 配电自动化的发展方向和趋势 ...................................................................... 5

1.3.1 配电自动化系统的发展 ........................................................................ 6 1.3.2 配电自动化的发展趋势 ........................................................................ 6

第2章 主站系统建设 ......................................................................................... 8

2.1 主站系统建设原则 .......................................................................................... 5 2.2 主站系统需要完成的功能 .............................................................................. 5 2.3 配电自动化主站整体结构设计 ...................................................................... 5

第3章 主站系统软硬件配置 ........................................................................... 8

3.1 主站系统硬件配置 .......................................................................................... 5

3.1.1 主站系统硬件结构 ................................................................................ 5 3.1.2 主站系统硬件配置原则 ........................................................................ 5 3.2 主站系统软件配置 .......................................................................................... 5

3.2.1 主站系统软件结构 ................................................................................ 5 3.2.2 主站系统软件配置原则 ........................................................................ 5 3.2.3 主站系统软件基本功能配置 ................................................................ 5

第4章 主站系统功能设计 ................................................................................ 8

4.1 SCADA功能 .................................................................................................... 5

4.1.1 数据采集 ................................................................................................ 5 4.1.2 数据处理 .............................................................................................. 5 4.1.3 数据计算和统计 .................................................................................... 5 4.1.4 人工数据输入 ........................................................................................ 5 4.1.5 遥控和遥调 ............................................................................................ 5 4.1.6 统计分析功能 ........................................................................................ 5

III

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4.1.7 系统监视与切换 .................................................................................... 5 4.1.8 打印输出及报表功能 ............................................................................ 5 4.1.9 时钟同步 ................................................................................................ 5 4.1.10 计算机网络互连与远程通信 .............................................................. 5 4.2 馈线自动化（FA） ......................................................................................... 5

4.2.1 故障定位 ................................................................................................ 5 4.2.2 故障区域隔离 ........................................................................................ 5 4.2.3 非故障区回复供电 ................................................................................ 5 4.3 WEB发布功能 ................................................................................................. 5 4.4 高级应用软件功能 .......................................................................................... 5

4.4.1 配电网络拓扑分析 ................................................................................ 5 4.4.2 负荷预测 ................................................................................................ 5 4.4.3 状态估计 ................................................................................................ 5 4.4.4 潮流计算 ................................................................................................ 5 4.4.5 网损计算 ................................................................................................ 5 4.4.6 短路电流计算 ........................................................................................ 5 4.4.7 负荷转供 ................................................................................................ 5 4.4.8 网络重构 ................................................................................................ 5 4.4.9 配网经济运行 ........................................................................................ 5 4.5 GIS功能 ........................................................................................................... 5

4.5.1 实时GIS平台功能 ............................................................................... 5 4.5.2 实时GIS平台的维护功能 ................................................................... 5 4.5.3 基于GIS平台的生产管理功能 ........................................................... 5

结 论 ........................................................................................................................ 22 参考文献 ................................................................................................................... 23 致 谢 ........................................................................................................................ 24 附录1 主站系统硬件配置 ................................................................................. 25 附录2 主站系统软件配置 ................................................................................. 24

IV

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第1章 绪论

1.1配电自动化的概念

及相关电力系统技术于一身的信息管理系统，是一个能对配电网进行实时监控的集成系统,是电力系统自动化的重要组成部分。通过配电自动化系统,可以更全面的掌握配电网的运行情况,如开关状态、接线方式、负荷电流等，能够快速切断故障恢复供电，提高供电服务质量，缩短故障抢修时间，减少工作量。配电自动化的目的是提高供电可靠性，提高供电服务质量，提高企业经济效益并提高配电网络的管理水平。

配电自动化的首要目的是提高供电可靠性，通过实时监视，及时发现并处理隐患，避免事故的发生；通过提高电网检修和事故抢修工作效率,减少故障停电时间,一旦发生了故障,就自动隔离故障并减少故障停电范围，恢复非故障区域供电；其次是提高配网的管理水平,提高工作效率；此外,提高供电质量、提高配电网运行的经济性也是配电自动化的重要目标。

配电自动化是集计算机技术、数据通信技术、数据库技术、自动控制技术以

1.1.1 配电自动化主站系统的概述

配电自动化主站系统是配电自动化系统的核心，监视整个配网的实时运行状况,管理着整个配网的运行设备。该系统所有功能配置均从配电系统的应用出发,除具备常规的配电网SCADA子系统外，还包含了配电自动化地理信息系统(AM/FM/GIS)、智能化的故障处理和负荷转移决策系统、应用于配电网运行分析的配电管理系统等内容。

主站系统与其他信息系统连接时，应保证主站系统本身的安全，使其不受外界干扰；要采取必要的隔离措施，防止外部非法用户访问；主站系统必须有软硬件结合的权限管理和相关的规章制度，以防止内部员工的错误干扰。

1.2 配电自动化的发展现状

随着国民经济飞速发展和深入改革开放,短时停电和电压波动都会给社会、企业及居民带来巨大的损失。电力行业作为国家的支柱行业,目前机遇与挑战并存。电力用户对电能质量和供电可靠性的要求也越来越高,传统的人工手动管理方法早己无法适应当前的管理需要。因此,为实现配电自动化电网改造融入配电网中,以提高配电网的管理水平,加强信息反馈,提髙科学性和准确性,提高企业综合能力,适应市场经济要求和电力生产特点。所谓“电力信息化”是指信息技

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