简述电力系统基本构成

一、电力系统基本构成

二、相关定义

1、电网：由输变电系统与配电系统所构成的一体化电力网络，叫做电网。

其中，按照电网的产权和管理范围不同，分为地方电网、省级电网、区域电网和国家电网。

2、电力系统：由发电厂电力部分与电网所构成的一体化系统，叫做电力系统。

其中，按照电压等级不同，分为：

中压系统(3kv10kv35kv短距离配电系统)；

高压系统(110kv~220kv长距离或大容量输变电系统)；

超高压系统(330kv~500kv跨区域超长距离和超大容量输电系统)；

特高压系统(750kv~1000kv跨区域特长距离和特大容量输电线路)等。

3、动力系统：由发电厂能源转换系统、电力系统和用电系统所构成的一体化系统，叫做动力系统。

4、电力一次系统：由直接电气联接的发电、输电、变电设备及电力控制设备所构成的一体化系统，叫做一次系统。该系统上的设备叫做一次设备。

5、电力二次系统：对一次系统进行测量、控制、保护和信息交流的系统叫做二次系统。该系统上的设备叫做二次设备。

6、综合自动化系统：数字化、智能化的电力二次综合系统，目前演变为综合自动化系统。

三、输变电/配电系统的构成

输变电网的结构与配电网的结构相类似，只是电压等级不同，故以下仅以配电网为例简述。

下图为典型的配电网系统简图，该系统由变电站、开闭所和输电/配电线路构成：

该系统有两个变电站，各出一路分支通过开闭所组成一个闭环供电网络；环网采用开环供电方式，具体由两侧的开闭所实现开环和供电的主、备用控制；环网中可有若干个T接线路为用户供电。同时，两个变电所分别可有若干个直配分支线路为专线用户供电。

由图-2可见，变电站一次系统设备包括以下四个部分：

⑴高压电力联络设备：

①联络线；②隔离开关、联络断路器（或称联络开关）、电流互感器；③高压母线；④电压互感器；

⑤避雷器；⑥站用变压器（高压侧）。

⑵主变电设备：

①隔离开关、高压侧断路器、电流互感器；②主变压器；③中压侧断路器、电流互感器、隔离开关；

⑶母线连接设备：

①母线、②母联断路器、电流互感器、隔离开关；③隔离开关、熔断器、电压互感器；④隔离开关、

熔断器、避雷器、避雷电容器；⑤隔离开关、断路器、电流互感器、站用变压器（低压侧）。

⑷中压出线连接设备：

①隔离开关、分支断路器、电流互感器；③分支电缆；④隔离开关；⑤分支架空线路、避雷器。

2、变电站二次系统

在变电站的数字化、智能化装备以后，变电站的二次系统发生了革命性的变化，已经变成了变电站综合自动化系统。

3、变电站的站用电系统：

包括：①交流系统——低压配电柜，用于提供直流系统、交流电动机及照明电源；②直流系统——直流电源柜及电池组，用于二次系统、直流驱动及事故照明。

4、开闭所：

在不方便建设变电站的用户相对集中的供电区域，采用开闭所进行中压配电，故开闭所常配置为配电网的监控子站。小规模的开闭所分支数量可以只有几路，大规模的开闭所分支数量可以达到几十路。

四、配电网综合自动化系统的基本构成

配电网综合自动化系统(DAS)简称配电管理系统，如下图所示内容：

1、配电网监控与采信系统(SCADA)

配电网监控与采信系统(SCADA)由主站、通信网络和各种现场监控终端组成，如下图所示。

2、变电站综合自动化系统

目前所广泛采用分层分布分散式的变电站综合自动化系统结构。

3、馈线自动化系统

馈线系统多为闭环线路或多分之线路，线路上又有多处T接点，有的T接点本身就构成配电子站，子站以下有多处并联或串联设备的监控终端，如下图所示。

4、配电自动化终端

如以上图中所示，配电自动化终端主要分为三种：

⑴站控终端RTU：安装在开闭所或者小型变电站，监控站内断路器、变压器、无功补偿电容器等。

⑵配电子站监控终端DTU：安装在配电子站，具有“四遥”、线路监控、保护等多项功能。

⑶线路配电开关监控终端FTU：安装在柱上开关处或路边封闭式开关柜内，具有“四遥”、线路监控、保护等多项功能。

⑷配电变压器监测终端TTU：安装在用户变压器侧，监测变压器的运行参数和就近监控无功补偿电容器的投切。

知识补充：

配电网综合自动化系统常见术语的汉英文对照：

地区调度自动化系统（EMS）——Electric Power Management System

配网综合自动化系统(DAS)——Distribution Automation System

1、配电网运行自动化系统(DOAS)——Distribution Operation Automation System

⑴数据采集与监控系统(SCADA)——Supervisory Control And Data Acquisition

⑵变电所自动化系统(SA)——Substation Automition System

⑶馈线自动化系统(FA)——Feeder Automation System

⑷负荷管理系统(LM)——Load Management System

⑸自动读表系统(AMR)——Automatic Meter Reading System

⑹站控终端(RTU)——Remote Terminal Unit

⑺配电子站监控终端(DTU)——Distribution Subsystem Terminal Unit

⑻线路配电开关监控终端(FTU)——Feeder Terminal Unit

⑼配电变压器监测终端(TTU)——Transformer Terminal Unit

2、配电网管理自动化系统(DMAS)——Distribution Management Automation System

⑴自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)

——Automatic Mapping/Facility Management/Graphic Information System

⑵用户信息系统(CIS)——Customer Information System

⑶停电管理系统(OMS)——Outage Management System