信阳市西门子S7-200西门子代理商

上海署晓自动化科技有限公司
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配电网自动化及其实现

  80年代以来，中国电力工业得到了*发展，90年代中后期，****加强电网建设。目前正在进行大规模的城乡电网改造建设。现在220kV及以上系统中运行的微机保护超过一万台，有1000多个基于分布式网络的综合自动化的变电站投入运行。绝大多数省、地、县调度所装备了SA系统。这些信息技术以其良好的**性、灵活性和可扩展性为电力系统广大用户所接受。这为采用更**技术，从高起点提高自动化水平带来了契机。

当前各国都在致力于提高配电网自动化水平，扩展各种功能。中国应当结合各具体电网实际情况，通过试点做好规划，经济有效地实现**功能。可以予见，基于信息技术的配电网自动化将会得到广泛推广并发挥**作用。

二、基于信息技术的配电网自动化的基本功能

配电网自动化是实现配电运行、管理自动化以及信息集成、综合应用、用户服务自动化的基础。中国配电网自90年代开始逐步实现了一批功能独立的孤岛自动化，今后的发展趋势必然走向基于**通信技术的网络自动化。配电网自动化主要包括馈线自动化、自动制图/设备管理/地理信息系统及配电网分析软件等。与传统的孤岛自动化相比，基于信息技术的配电网自动化的关键在于以下三点：大量的智能终端、通信技术和丰富的后台软件。针对我国具体情况，配电网自动化应当针对本电网特点逐步发展、完善，实现各项基本功能，并实现对配电系统资源的综合利用。

为典型的配电网手拉手的环网结构，这是实施馈线自动化的基础结构。联络开关S3处于常开状态，负荷由变电站A和变电站B分别供电。当在开关S1和开关S2之间发生故障（非单相接地），线路出口保护使断路器B1动作，将故障线路切除，传统的故障隔离和恢复供电的方法是通过重合器和分段器的配合，经重合器多次重合实现的，该方法不依赖于通信[1]。但是，由于重合器的多次重合对配电系统造成的扰动在某些情况下是不能接受的，为了实现具有更好性能的馈线自动化人们在开关上装设了智能终端，即配电终端单元（FTU），并通过通信系统实现集中式馈线自动化。

这种馈线自动化的基本原理如下：当在开关S1和开关S2之间发生故障（非单相接地），线路出口保护使断路器B1动作，将故障线路切除，装设在S1处的FTU检测到故障电流而装设在开关S2处的FTU*电流流过，此时自动化系统将确认该故障发生在S1与S2之间，*跳开S1和S2实现故障隔离并合上线路出口的断路器，较后合上联络开关S3完成向非故障区域的恢复供电。这种依赖通信系统和FTU实现的馈线自动化是配电网自动化的基础，对于配电系统的运行与监控是十分重要和必要的。

2、小电流接地系统的单相接地保护

我国绝大多数配电网采用小电流接地方式。小电流接地系统在发生单相接地故障后，规程允许带故障运行两个小时，但由于非故障相的电压升为线电压，经常性长时间运行有可能导致绝缘破坏，因而也需要*实现故障定位。
----传统的接地选线的方法是利用零序电流的基波或5次谐波的大小及方向。实践中该原理的效果并不十分理想。大多数供电部门仍在采用"拉线法"进行故障选线，这对于提高供电**性是十分不利的。在图1所示系统中，分布安装在配网各点的FTU及集中通信将为这一传统问题的解决注入活力，位于接地点两侧的相邻的两个FTU对某些小电流接地的故障特征的测量将有明显区别，初步的研究表明，建立在FTU与通信基础之上的馈线自动化技术有可能很好地解决小电流接地问题。

3、配电网优化运行

统计资料表明，配电网的网损是相当高的，如表1所示[2]。有了分布式的FTU及通信系统后，该问题可以从以下两方面得到更好的解决。

表1 不同电压等级的网损比较

S7-300

模块化微型PLC系统，满足中、小规模的性能要求

各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务

简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活

方便用户和简易的无风扇设计

当控制任务增加时，可自由扩展

大量的集成功能使它功能非常强劲

S7-300F

故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求

基于S7-300

可连接配有安全相关模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站

通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通讯

此外，还有用于与安全无关应用的标准模块

ST 70 产品样本:

S7-300

SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括：

特殊机械，

纺织机械，

包装机械，

一般机械设备制造，

控制器制造，

机床制造，

安装系统，

电气与电子工业及相关产业。

多种性能等级的CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：

具有高电磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工业领域。
 

SIMATIC S7-300F故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。

S7-300F 满足下列安全要求：

要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801

安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508

类别 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，标准模块还可用在 S7-300F及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。