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(dòng)化終端 （DAF-810饋線自動(dòng)化終端）1. 現(xiàn)狀和問(wèn)題傳統(tǒng)的架空配電線路發(fā)生短路故障時(shí)，一般由變電站饋線岀口斷路器保護(hù)動(dòng)作跳閘，并通過(guò)人工切除 故障后，恢復(fù)供電。這種方式下，人員的維護(hù)量大，并且停電時(shí)間長(zhǎng)，供電可靠性低?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)自動(dòng)化中一般是基于電壓時(shí)間型的FTU,不依賴于通訊，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，依然由變電站饋線岀口斷路器保護(hù)動(dòng)作跳閘，通過(guò) FTU之間時(shí)間的配合，不斷的通過(guò)重合，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)恢復(fù)。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(huì)對(duì)配電網(wǎng)和用戶設(shè)備造成多次短路沖擊，而且恢 復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，供電可

2、靠性依然低。而智能分布式饋線自動(dòng)化能夠不依賴主站通過(guò)饋線自動(dòng)化終端部間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位及跳閘。DAF-810饋線終端沖JLIE茂廣州市智昊電氣技術(shù)有限公詞呱闕帆 ZLLG Blntriul "cabM林 3“ Ltd圖1DAF-810饋線自動(dòng)化終端 FTU外觀圖2. 產(chǎn)品特點(diǎn)市智昊電氣技術(shù)DAF-810饋線自動(dòng)化終端（分布式 FTU）具有如下特點(diǎn)：提高故障隔離與恢復(fù)的速度：為了保證系統(tǒng)的快速性，由智能FTU裝置間就地動(dòng)態(tài)決策，快速實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)恢復(fù)，有效減少饋線岀口開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的動(dòng)作次數(shù)，極大的縮短停電時(shí)間。加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性：為了提高系統(tǒng)可靠性，主控 FTU為動(dòng)態(tài)

3、的，當(dāng)原主FTU故障時(shí)，其他FTU中編號(hào)最小的一臺(tái)可自動(dòng)取代原 主控FTU實(shí)現(xiàn)FTU協(xié)調(diào)功能。系統(tǒng)基于無(wú)線通訊運(yùn)行。在通訊正常的情況下，主控FTU能夠準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，并通過(guò)預(yù)置的控制策略來(lái)進(jìn)行故障的快速隔離及恢復(fù)，避免了電壓時(shí)間型 FTU多次嘗試性重合，減少了恢復(fù)過(guò)程中故障對(duì)系統(tǒng)的多 次沖擊；在通訊異常的情況下，本裝置自動(dòng)按傳統(tǒng)的電壓時(shí)間型FTU邏輯運(yùn)行。通過(guò)本系統(tǒng)的II段近后備保護(hù)，并結(jié)合饋線岀口斷路器的保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、變 電站和饋線各類保護(hù)的協(xié)同配合，同時(shí)本系統(tǒng)還具備重合閘、解列、重構(gòu)等功能，完善了智能配電網(wǎng)的自 愈體系，提高了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。提供強(qiáng)大的分析能力：

4、 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控功能、系統(tǒng)維護(hù)功能、分段開(kāi)關(guān)四遙功能、以 及后臺(tái)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(hù)功能主要包括饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)維護(hù)、控制策略的 配置、定值的計(jì)算及在線下發(fā)等，而后臺(tái)輔助分析功能包括故障場(chǎng)景再現(xiàn)，系統(tǒng)動(dòng)作行為分析等。運(yùn)行過(guò)程中，本系統(tǒng)能將故障處理的過(guò)程信息，包括故障類型、故障點(diǎn)、電流、電壓、DTU犬態(tài)、通訊狀態(tài)、分段開(kāi)關(guān)狀態(tài)，上傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障處理的全過(guò)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(shí)間。減少系統(tǒng)的維護(hù)量：后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，能提供配電網(wǎng)饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維護(hù)工具，能方便實(shí)現(xiàn)DTU裝置的拓?fù)湓诰€維護(hù)，并實(shí)現(xiàn)各類

5、整定值的計(jì)算、校核和在線下發(fā)，系統(tǒng)維護(hù)量小。本系統(tǒng)不需要配電自動(dòng)化主站和變電站配網(wǎng)子站系統(tǒng)參與，就可自治實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的故障隔離及重合、故障恢 復(fù)功能，安裝實(shí)施簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，便于推廣使用。強(qiáng)化投資的收益比：無(wú)線GPRS1訊是架空線型線路的標(biāo)準(zhǔn)配置，本系統(tǒng)要求的無(wú)線通訊并不增加投資。在資金充裕時(shí)，采用光纖通訊和斷路器分段，可獲得理想的保護(hù)選擇性和故障智能處理特性；在資金緊時(shí)， 可使用GPRS專網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)橋建立通訊網(wǎng)絡(luò)，使用負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為分段裝置，也能建立就地智能FA，實(shí)現(xiàn)故障快速隔離及智能恢復(fù)。但是降低了故障隔離的選擇性。增強(qiáng)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(duì)供電可靠性有較高要

6、求的架空線型配電 線路。系統(tǒng)支持多種饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括手拉手、單電源和多電源供電線路。3. 智昊電氣DAF-810饋線自動(dòng)化終端系統(tǒng)原理（中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的電纜網(wǎng)絡(luò)）圖1電源甲側(cè)首端線路出口故障(4)電源丙側(cè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)間線路段的故障檢測(cè)(6)運(yùn)行方式調(diào)整(聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)調(diào)整)后線路故障檢測(cè)(8)支線線路的故障檢測(cè)(重合閘成功，看門(mén)狗斷開(kāi))圖9 瞬時(shí)故障5.異常情況包括（非正常狀態(tài)下的處理預(yù)案） 被控開(kāi)關(guān)拒動(dòng)（遙控返校岀錯(cuò)） 開(kāi)關(guān)誤動(dòng)與變電站站控制單元通信中斷負(fù)荷開(kāi)關(guān)FTU間通信中斷處理過(guò)程信中斷處理過(guò)程中收到電源站“事故總信號(hào)”恢復(fù)供電過(guò)程中預(yù)判岀轉(zhuǎn)供線路過(guò)載二、電纜型智能分布式配電終端（DAF

7、-830配電自動(dòng)化終端）1.現(xiàn)狀和問(wèn)題傳統(tǒng)的電纜型配電線路發(fā)生短路故障時(shí)，一般由變電站饋線岀口斷路器保護(hù)動(dòng)作跳閘，并通過(guò)人工切 除故障后，恢復(fù)供電。這種方式下，人員的維護(hù)量大，并且停電時(shí)間長(zhǎng)，供電可靠性低?；陔妷簳r(shí)間型的DTU是通過(guò)不斷的重合，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)恢復(fù)。但是電纜型饋線中，過(guò)多的重合閘會(huì)造成電纜損壞加速，對(duì)變壓器造成沖擊傷害。僅僅依靠重合閘的電壓時(shí)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(dòng)化終端（帶智能分布式FA控制器）2.產(chǎn)品特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)保護(hù)的選擇性：通過(guò)智能DTU之間的相互通訊和配合，本系統(tǒng)能自動(dòng)精確定位故障點(diǎn)，先于饋線岀口斷路器保護(hù)動(dòng)作，由分段斷路

8、器實(shí)現(xiàn)有選擇性的切除短路故障，最大可能的縮小停電圍，大大提高配 電網(wǎng)的供電可靠性。提高故障隔離與恢復(fù)的速度：為了保證系統(tǒng)的快速性，監(jiān)控后臺(tái)不參與故障處理的決策過(guò)程，而直接由智能DTU裝置間就地動(dòng)態(tài)決策，快速實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)隔離和恢復(fù)，有效減少饋線岀口開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的動(dòng)作 次數(shù)，極大的縮短停電時(shí)間。加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性：為了提高系統(tǒng)可靠性，主控 DTU為動(dòng)態(tài)的，當(dāng)原主 DTU故障時(shí)，其他DTU中編號(hào)最小的一臺(tái)可自動(dòng)取代原 主控DTU實(shí)現(xiàn)DTU協(xié)調(diào)功能。系統(tǒng)基于光纖通訊運(yùn)行。在通訊正常的情況下，主控 DTU能夠準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，并通過(guò)預(yù)置的控制策略來(lái) 進(jìn)行故障的快速隔離及恢復(fù)，避免了電壓時(shí)間型 DTU

9、多次嘗試性重合，減少了恢復(fù)過(guò)程中故障對(duì)系統(tǒng)的多 次沖擊；在通訊異常的情況下，本裝置自動(dòng)按傳統(tǒng)的電壓時(shí)間型DTU邏輯運(yùn)行。通過(guò)本系統(tǒng)的I段過(guò)流保護(hù)和II段近后備保護(hù)，并結(jié)合饋線岀口斷路器的后備保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、變電站和饋線各類保護(hù)的協(xié)同配合，同時(shí)本系統(tǒng)還具備重合閘、解列、重構(gòu)等功能，完 善了智能配電網(wǎng)的自愈體系，提高了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。提供強(qiáng)大的分析能力： 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控功能、系統(tǒng)維護(hù)功能、分段開(kāi)關(guān)四遙功能、以 及后臺(tái)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(hù)功能主要包括饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)維護(hù)、控制策略的 配置、定值的計(jì)算及在線下發(fā)等，而后臺(tái)輔助分析功能包括

10、故障場(chǎng)景再現(xiàn)，系統(tǒng)動(dòng)作行為分析等。運(yùn)行過(guò)程中，本系統(tǒng)能將故障處理的過(guò)程信息，包括故障類型、故障點(diǎn)、電流、電壓、DTU犬態(tài)、通訊狀態(tài)、分段開(kāi)關(guān)狀態(tài)，上傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障處理的全過(guò)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(shí)間。減少系統(tǒng)的維護(hù)量：后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，能提供配電網(wǎng)饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維護(hù)工具，能方便實(shí)現(xiàn)DTU裝置的拓?fù)湓诰€維護(hù)，并實(shí)現(xiàn)各類整定值的計(jì)算、校核和在線下發(fā)，系統(tǒng)維護(hù)量小。本系統(tǒng)不需要配電自動(dòng)化主站和變電站配網(wǎng)子站系統(tǒng)參與，就可自治實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的故障隔離及重合、故障恢 復(fù)功能，安裝實(shí)施簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，便于推廣使用。強(qiáng)化投資的收益比：光纖通訊是電纜型

11、線路的標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)關(guān)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的選擇性切除故障功能，同時(shí)也為智能配電網(wǎng)運(yùn)行方 式布置的靈活性提供多種手段；如果投資有限，部分選用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，也能實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)恢復(fù)和重構(gòu)，但 是降低了故障隔離的選擇性。增強(qiáng)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(duì)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)，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(diǎn)經(jīng)小電阻接地系 統(tǒng)的電纜網(wǎng)絡(luò)）1）環(huán)網(wǎng)首端電源線路故障檢測(cè)（圖 1）圖1

12、環(huán)網(wǎng)首端電源線路故障2）配電站間的線路故障檢測(cè)（圖 2）吏電站1配電站丄配電站2配電站孑配電站夷電站圖2配電站間的線路故障3）線路末端故障檢測(cè)（圖 3）費(fèi)電站1配電站丄配電站2配電詁1配申站4妥電站2圖3線路末端故障4）配電站母線故障檢測(cè)（圖 4）芟電站丄配電站丄配電站2配電站了配電站4圖4配電站母線故障5）運(yùn)行方式調(diào)整（環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)點(diǎn)調(diào)整）后的站間線路故障檢測(cè)（圖5）黃電詁IE電站1配電詁4実電站2圖5運(yùn)行方式調(diào)整（環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)點(diǎn)調(diào)整）后的站間線路故障6）環(huán)網(wǎng)中設(shè)備處于檢修狀態(tài)下的故障檢測(cè)（圖6）圖6環(huán)網(wǎng)中設(shè)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(cè)（圖7）圖7連續(xù)兩次在不同位置的故障8）配電站岀線線路故障檢測(cè)（圖8）麥龜站1配電站丄配電站2配電站孑配電站4茨電站2圖8配電站岀線線路故障9）環(huán)網(wǎng)對(duì)側(cè)線路故障檢測(cè)（圖 9）孌電站丄配電站丄配電站2配電站孑配電站4圖9環(huán)網(wǎng)對(duì)側(cè)線路故障5 異常情況處理包括：被控開(kāi)關(guān)拒動(dòng)（遙控返校岀錯(cuò)）開(kāi)關(guān)誤動(dòng)與變電站站控制單元通信中斷配電站間FTU通信中斷配電站控制單元與 DTU通信中斷FA處理過(guò)程信中斷FA處理過(guò)程中收到配電站“事故總信號(hào)（MCB故障信號(hào)、SF6氣體氣壓異常）FA處理過(guò)程中收到電源站“事故總信號(hào)”恢復(fù)供電過(guò)程中預(yù)判岀轉(zhuǎn)供線路過(guò)載三、效益分析市智昊