智能分布式配電終端FTU-DTU

1、智能分布式配電終端FTU/DTU及智能分布式FA一、架空線路智能分布式饋線自動化終端（DAF-810饋線自動化終端）1.現狀和問題傳統(tǒng)的架空配電線路發(fā)生短路故障時，一般由變電站饋線出口斷路器保護動作跳閘，并通過人工切除故障后，恢復供電。這種方式下，人員的維護量大，并且停電時間長，供電可靠性低。現有的配電網自動化中一般是基于電壓時間型的FTU，不依賴于通訊，當故障發(fā)生時，依然由變電站饋線出口斷路器保護動作跳閘，通過FTU之間時間的配合，不斷的通過重合，實現故障的自動恢復。這種方式下，如果發(fā)生的永久故障，并且故障發(fā)生在末端，會對配電網和用戶設備造成多次短路沖擊，而且恢復時間較長，供電可靠性依然低。

2、 而智能分布式饋線自動化能夠不依賴主站通過饋線自動化終端內部間的數據交換，實現故障點準確定位及跳閘。圖1 DAF-810饋線自動化終端FTU外觀圖 2.產品特點廣州市智昊電氣技術有限公司DAF-810饋線自動化終端（分布式FTU）具有如下特點：提高故障隔離與恢復的速度：為了保證系統(tǒng)的快速性，由智能FTU裝置間就地動態(tài)決策，快速實現故障的自動恢復，有效減少饋線出口開關和分段開關的動作次數，極大的縮短停電時間。加強系統(tǒng)運行的可靠性：為了提高系統(tǒng)可靠性，主控FTU為動態(tài)的，當原主FTU故障時，其他FTU中編號最小的一臺可自動取代原主控FTU，實現FTU協(xié)調功能。系統(tǒng)基于

3、無線通訊運行。在通訊正常的情況下，主控FTU能夠準確定位故障點，并通過預置的控制策略來進行故障的快速隔離及恢復，避免了電壓時間型FTU多次嘗試性重合，減少了恢復過程中故障對系統(tǒng)的多次沖擊；在通訊異常的情況下，本裝置自動按傳統(tǒng)的電壓時間型FTU邏輯運行。通過本系統(tǒng)的II段近后備保護，并結合饋線出口斷路器的保護、母線保護、變壓器保護，實現了電網、變電站和饋線各類保護的協(xié)同配合，同時本系統(tǒng)還具備重合閘、解列、重構等功能，完善了智能配電網的自愈體系，提高了配電網的供電質量。 提供強大的分析能力：后臺監(jiān)控系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)運行監(jiān)控功能、系統(tǒng)維護功能、分段開關四遙功能、以及后臺輔助分析功能。監(jiān)控功

4、能指常態(tài)下的監(jiān)控，系統(tǒng)維護功能主要包括饋線拓撲結構維護、控制策略的配置、定值的計算及在線下發(fā)等，而后臺輔助分析功能包括故障場景再現，系統(tǒng)動作行為分析等。運行過程中，本系統(tǒng)能將故障處理的過程信息，包括故障類型、故障點、電流、電壓、DTU狀態(tài)、通訊狀態(tài)、分段開關狀態(tài)，上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)或配電網自動化系統(tǒng)，實現故障處理的全過程監(jiān)視及事后分析，便于檢修人員的故障排除，縮短事故處理時間。 減少系統(tǒng)的維護量：后臺監(jiān)控系統(tǒng)，能提供配電網饋線拓撲結構的維護工具，能方便實現DTU裝置的拓撲在線維護，并實現各類整定值的計算、校核和在線下發(fā)，系統(tǒng)維護量小。本系統(tǒng)不需要配電自動化主站和變電站配網子站系統(tǒng)參與

5、，就可自治實現配網的故障隔離及重合、故障恢復功能，安裝實施簡單，維護工作量小，便于推廣使用。 強化投資的收益比：無線GPRS通訊是架空線型線路的標準配置，本系統(tǒng)要求的無線通訊并不增加投資。在資金充裕時，采用光纖通訊和斷路器分段，可獲得理想的保護選擇性和故障智能處理特性；在資金緊張時，可使用GPRS專網、無線網橋建立通訊網絡，使用負荷開關作為分段裝置，也能建立就地智能FA，實現故障快速隔離及智能恢復。但是降低了故障隔離的選擇性。 增強部署的靈活性：適用于市、縣供電公司或大中型工礦企業(yè)中對供電可靠性有較高要求的架空線型配電線路。系統(tǒng)支持多種饋線拓撲結構，包括手拉手、單電源和多電

6、源供電線路。 3.智昊電氣DAF-810饋線自動化終端系統(tǒng)原理(中性點經小電阻接地系統(tǒng)的電纜網絡)（1）電源甲側首端線路故障檢測圖1 電源甲側首端線路出口故障（2）聯(lián)絡開關間的線路段故障檢測 圖2 聯(lián)絡開關間的線路段故障（3）電源乙側負荷開關間線路段的故障檢測 圖3 電源乙側負荷開關間故障（4）電源丙側負荷開關間線路段的故障檢測圖4 電源丙側負荷開關間故障（5）設備檢修狀態(tài)下（負2、負3、負5之間停電檢修）的故障檢測圖5 設備檢修狀態(tài)下故障（6）運行方式調整（聯(lián)絡開關調整）后線路故障檢測圖6 聯(lián)絡開關調整后故障（7）連續(xù)兩次發(fā)生在不同位置的故障檢測（故障間隔30秒）圖7 連續(xù)兩次故障

7、（8）支線線路的故障檢測（重合閘成功，看門狗斷開）圖8支線線路故障處理（9）線路瞬時故障（其它區(qū)域瞬時故障，重合成功）檢測圖9 瞬時故障5.異常情況包括（非正常狀態(tài)下的處理預案）l 被控開關拒動（遙控返校出錯）l 開關誤動l 與變電站站內控制單元通信中斷l(xiāng) 負荷開關FTU間通信中斷l(xiāng) 處理過程中通信中斷l(xiāng) 處理過程中收到電源站內“事故總信號”l 恢復供電過程中預判出轉供線路過載二、電纜型智能分布式配電終端（DAF-830配電自動化終端）1.現狀和問題傳統(tǒng)的電纜型配電線路發(fā)生短路故障時，一般由變電站饋線出口斷路器保護動作跳閘，并通過人工切除故障后，恢復供電。這種方式下，人員的維護量大，并且停電時

8、間長，供電可靠性低?；陔妷簳r間型的DTU，是通過不斷的重合，實現故障的自動恢復。但是電纜型饋線中，過多的重合閘會造成電纜損壞加速，對變壓器造成沖擊傷害。僅僅依靠重合閘的電壓時間型的DTU，并不適合于電纜型線路。 DAF-830電纜型智能分布式饋線自動化終端（帶智能分布式FA控制器）2.產品特點實現配網保護的選擇性：通過智能DTU之間的相互通訊和配合，本系統(tǒng)能自動精確定位故障點，先于饋線出口斷路器保護動作，由分段斷路器實現有選擇性的切除短路故障，最大可能的縮小停電范圍，大大提高配電網的供電可靠性。提高故障隔離與恢復的速度：為了保證系統(tǒng)的快速性，監(jiān)控后臺不參與故障處理的決策過程，而直接由智能DT

9、U裝置間就地動態(tài)決策，快速實現故障的自動隔離和恢復，有效減少饋線出口開關和分段開關的動作次數，極大的縮短停電時間。加強系統(tǒng)運行的可靠性：為了提高系統(tǒng)可靠性，主控DTU為動態(tài)的，當原主DTU故障時，其他DTU中編號最小的一臺可自動取代原主控DTU，實現DTU協(xié)調功能。系統(tǒng)基于光纖通訊運行。在通訊正常的情況下，主控DTU能夠準確定位故障點，并通過預置的控制策略來進行故障的快速隔離及恢復，避免了電壓時間型DTU多次嘗試性重合，減少了恢復過程中故障對系統(tǒng)的多次沖擊；在通訊異常的情況下，本裝置自動按傳統(tǒng)的電壓時間型DTU邏輯運行。通過本系統(tǒng)的I段過流保護和II段近后備保護，并結合饋線出口斷路器的后備保護

10、、母線保護、變壓器保護，實現了電網、變電站和饋線各類保護的協(xié)同配合，同時本系統(tǒng)還具備重合閘、解列、重構等功能，完善了智能配電網的自愈體系，提高了配電網的供電質量。 提供強大的分析能力：后臺監(jiān)控系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)運行監(jiān)控功能、系統(tǒng)維護功能、分段開關四遙功能、以及后臺輔助分析功能。監(jiān)控功能指常態(tài)下的監(jiān)控，系統(tǒng)維護功能主要包括饋線拓撲結構維護、控制策略的配置、定值的計算及在線下發(fā)等，而后臺輔助分析功能包括故障場景再現，系統(tǒng)動作行為分析等。運行過程中，本系統(tǒng)能將故障處理的過程信息，包括故障類型、故障點、電流、電壓、DTU狀態(tài)、通訊狀態(tài)、分段開關狀態(tài)，上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)或配電網自動化系統(tǒng)，實現故

11、障處理的全過程監(jiān)視及事后分析，便于檢修人員的故障排除，縮短事故處理時間。 減少系統(tǒng)的維護量：后臺監(jiān)控系統(tǒng)，能提供配電網饋線拓撲結構的維護工具，能方便實現DTU裝置的拓撲在線維護，并實現各類整定值的計算、校核和在線下發(fā)，系統(tǒng)維護量小。本系統(tǒng)不需要配電自動化主站和變電站配網子站系統(tǒng)參與，就可自治實現配網的故障隔離及重合、故障恢復功能，安裝實施簡單，維護工作量小，便于推廣使用。 強化投資的收益比：光纖通訊是電纜型線路的標準配置，本系統(tǒng)要求的光纖通訊并不增加投資。如果投資允許，建議采用斷路器作為分段開關，充分發(fā)揮系統(tǒng)的選擇性切除故障功能，同時也為智能配電網運行方式布置的靈活性提供多

12、種手段；如果投資有限，部分選用負荷開關，也能實現故障的自動恢復和重構，但是降低了故障隔離的選擇性。 增強部署的靈活性：適用于市、縣供電公司或大中型工礦企業(yè)中對供電可靠性有較高要求的電纜型配電線路。系統(tǒng)支持多種饋線拓撲結構，包括手拉手、單電源和多電源供電線路。 智昊電氣DAF-830配電終端（分布式DTU）及DAF-8800分布式FA控制器系統(tǒng)原理(中性點經小電阻接地系統(tǒng)的電纜網絡)1）環(huán)網首端電源線路故障檢測（圖1）圖1環(huán)網首端電源線路故障2）配電站間的線路故障檢測（圖2）圖2 配電站間的線路故障3）線路末端故障檢測（圖3）圖3 線路末端故障4）配電站母線故障檢測（圖4）圖

13、4 配電站母線故障5）運行方式調整（環(huán)網開環(huán)點調整）后的站間線路故障檢測（圖5）圖5運行方式調整（環(huán)網開環(huán)點調整）后的站間線路故障6）環(huán)網中設備處于檢修狀態(tài)下的故障檢測（圖6）圖6 環(huán)網中設備處于檢修狀態(tài)下的故障7）連續(xù)兩次發(fā)生在不同位置的故障檢測（圖7）第二次第一次圖7 連續(xù)兩次在不同位置的故障8）配電站出線線路故障檢測（圖8）圖8 配電站出線線路故障9）環(huán)網對側線路故障檢測（圖9）圖9環(huán)網對側線路故障 5異常情況處理包括:l 被控開關拒動（遙控返校出錯）l 開關誤動l 與變電站站內控制單元通信中斷l(xiāng) 配電站間FTU通信中斷l(xiāng) 配電站內控制單元與DTU通信中斷l(xiāng) FA處理過程中通信中斷l(xiāng) FA處理過程中收到配電站“事故總信號（MCB故障信號、SF6氣體氣壓異常）”l FA處理過程中收到電源站內“事故總信號”l 恢復供電過程中預判出轉供線路過載 三、效益分析