DTU培訓(xùn)-2013.02.17

1、研發(fā)中心控制器系統(tǒng)部研發(fā)中心控制器系統(tǒng)部DTU產(chǎn)品培訓(xùn)產(chǎn)品培訓(xùn)報(bào)告人：報(bào)告人： 宋振躍宋振躍主要內(nèi)容主要內(nèi)容 DTU簡(jiǎn)述 DTU功能介紹 DTU樣機(jī)接口說(shuō)明配電終端配電終端配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端的定義： 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端是用于配電網(wǎng)饋線(xiàn)回路的各種饋線(xiàn)遠(yuǎn)方終端、配電變壓器遠(yuǎn)方終端以及中壓監(jiān)控單元（配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站）等設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。采用通信信道完成數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)方控制功能。 常見(jiàn)的遠(yuǎn)方終端FTU、DTU、TTU和RTU等。配電終端產(chǎn)品配電終端產(chǎn)品1、饋線(xiàn)遠(yuǎn)方終端FTU（Feeder terminal unit）2、環(huán)網(wǎng)柜/開(kāi)閉所配電終端DTU （Distribution termin

2、al unit）3、配電變壓器配變遠(yuǎn)方終端TTU （Transformer terminal unit） 環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜/開(kāi)閉所配電終端開(kāi)閉所配電終端DTU（Distribution terminal unit） 配電網(wǎng)自動(dòng)化裝置（DTU）是針對(duì)目前城市電網(wǎng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛的環(huán)網(wǎng)柜、小型開(kāi)閉所，而開(kāi)發(fā)的監(jiān)控終端產(chǎn)品，可與配電網(wǎng)自動(dòng)化主站和子站系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)多條線(xiàn)路的電量的采集和控制，檢測(cè)故障、故障區(qū)域定位、隔離及非故障區(qū)域恢復(fù)供電，提高供電可靠性。 可完成4回線(xiàn)路、 6回線(xiàn)路、8回線(xiàn)路、12回線(xiàn)路的監(jiān)控管理工作。 通訊結(jié)構(gòu)提供3個(gè)串口（可擴(kuò)充至6個(gè)），2個(gè)10/100M以太網(wǎng)口（可擴(kuò)充至4個(gè)），

3、支持多網(wǎng)卡、GPRS通信、手持無(wú)線(xiàn)維護(hù)等功能。 用戶(hù)可通過(guò)WEB配置界面對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，如參數(shù)修改、各程序模塊更換升級(jí)等等，維護(hù)操作簡(jiǎn)便，提高系統(tǒng)的可用率。各個(gè)模件之間的通信通過(guò)高速總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)形式為雙層機(jī)箱式，外層掛箱箱體一次成型防雨防塵，內(nèi)層采用模件機(jī)箱，安裝方便，結(jié)構(gòu)清晰。內(nèi)箱采用標(biāo)準(zhǔn)6U機(jī)箱（如在某些有條件的開(kāi)閉所，可以直接使用內(nèi)箱嵌裝在機(jī)柜上）。DTU主要功能介紹主要功能介紹 遙控功能遙控功能可以正常的遙控跳閘、合閘。終端接受并執(zhí)行來(lái)自主站遙控命令，完成開(kāi)關(guān)的分、合閘操作；具有遠(yuǎn)方/本地轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：同時(shí)轉(zhuǎn)換至少6組開(kāi)關(guān)控制權(quán)限，可就地實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的分、合閘操作；分別記錄并保存主

4、站及當(dāng)?shù)剡b控記錄；軟硬件防誤動(dòng)措施，保證控制操作的可靠性；每個(gè)遙控接點(diǎn)可以設(shè)置動(dòng)作保持時(shí)間。遙測(cè)功能遙測(cè)功能遙測(cè)量（YC）采集：包括Ua，Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、F、P、Q、S、COS、I0、U0共16個(gè)模擬量。電壓輸入標(biāo)稱(chēng)值：380V/220V/100V 50Hz。電流輸入標(biāo)稱(chēng)值：5A 50Hz 或1A 50Hz電壓電流采樣精度:0.5級(jí)。功率采樣精度：1.0級(jí)短期過(guò)量交流輸入電流施加標(biāo)稱(chēng)值2000%，持續(xù)時(shí)間小于1S，系統(tǒng)工作正常。采集蓄電池電壓等直流量。遙信功能遙信功能遙信量（YX）采集：采集遙信變位，事故遙信并可向主站或子站發(fā)送狀態(tài)量。有事件順序記錄（SOE），遙信分辨率小于2m

5、s。采集開(kāi)關(guān)和接地刀閘的合、分狀態(tài)量信息；采集終端電源狀態(tài)信息；采集終端故障、異常信息等虛擬遙信；遙測(cè)越限、過(guò)流、接地等虛擬遙信；采集各種故障指示器接入狀態(tài)量；采集柜門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)信息；采集開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能狀態(tài)。DTUDTUDTU產(chǎn)品系列化戰(zhàn)略圖產(chǎn)品系列化戰(zhàn)略圖DTU4回線(xiàn)路12回線(xiàn)路8回線(xiàn)路落地式結(jié)構(gòu)安裝方式標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)式產(chǎn)品功能完備性能先進(jìn)依托PowerPC平臺(tái)壁掛式嵌入式現(xiàn)有DTU產(chǎn)品6回線(xiàn)路功能設(shè)計(jì)方式功能單元插拔式功能母板背插式ARM9平臺(tái)高端標(biāo)準(zhǔn)化DTU結(jié)構(gòu)安裝方式不變管控線(xiàn)路模式不變1、 FTU簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述在饋線(xiàn)自動(dòng)化實(shí)施過(guò)程中，故障定位、隔離及自動(dòng)恢復(fù)供電是饋線(xiàn)自動(dòng)化的主要實(shí)施目標(biāo)。FTU是整個(gè)

6、自動(dòng)化系統(tǒng)的控制單元，起著連接開(kāi)關(guān)和SCADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng) )的橋梁作用，是用于實(shí)現(xiàn)配電開(kāi)關(guān)或環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制的自動(dòng)化設(shè)備。這種終端裝置簡(jiǎn)稱(chēng)為FTU。一般裝設(shè)在10kV線(xiàn)路(饋線(xiàn))上的斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)旁，對(duì)線(xiàn)路負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、通過(guò)控制開(kāi)關(guān)對(duì)線(xiàn)路故障進(jìn)行識(shí)別、隔離。 一般來(lái)說(shuō)，1臺(tái)FTU要求能監(jiān)控1臺(tái)柱上開(kāi)關(guān)，主要原因是柱上開(kāi)關(guān)大多部分是分散安裝，若遇同桿架設(shè)情況，由于上下排線(xiàn)路兩臺(tái)開(kāi)關(guān)之間的距離非常近，這時(shí)可用1臺(tái)FTU監(jiān)控兩臺(tái)開(kāi)關(guān)。 從FTU設(shè)計(jì)本身考慮，如果監(jiān)控開(kāi)關(guān)的數(shù)量過(guò)多 ，則體積要增大，成本會(huì)明顯增加。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，超過(guò)3臺(tái)的情況較少。 F

7、TU與開(kāi)關(guān)的連接 柱上開(kāi)關(guān)通過(guò)預(yù)留自動(dòng)化接口，使用航空插頭將開(kāi)關(guān)和FTU控制單元進(jìn)行連接。FTU適用范圍：適用范圍： 該裝置具備三段式保護(hù)、三次重合閘功能和重合閘后加速功能，可與各種開(kāi)關(guān)配套。 同時(shí)，具備短距離無(wú)線(xiàn)接收功能、短距離雙向無(wú)線(xiàn)通訊功能、GSM短信通訊功能、GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊功能、 以太網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通訊功能、 RS232通訊功能，可根據(jù)需要組成各種通訊模式，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化功能。FTU結(jié)構(gòu)特征：結(jié)構(gòu)特征： 設(shè)備采用掛箱式或箱柜嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，機(jī)箱內(nèi)主要由FTU主控模塊（含顯示單元）、驅(qū)動(dòng)模塊（永磁類(lèi)有該模塊）、加熱器單元、驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能單元、智能電源、接口組件、控制操作單元及后備電源（蓄電池）

8、等部分組成。箱體內(nèi)預(yù)留通信模塊的安裝位置，可根據(jù)用戶(hù)通信方式不同靈活配備相應(yīng)通信模塊（如GPRS、以太網(wǎng)等）。環(huán)境條件和電磁兼容試驗(yàn)：環(huán)境條件和電磁兼容試驗(yàn)：a）適用溫度范圍：-4070 。 b)濕熱試驗(yàn)：部件、單元、PCB的涂敷保護(hù)，防塵、防潮、防露，交變濕熱試驗(yàn)達(dá)到工業(yè)最高級(jí)4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。c)抗高頻干擾能力：信號(hào)控制和電源回路加衰減振蕩波2.5kVP（差模、共模）,工作正常，達(dá)到4級(jí)。d)快速瞬變脈沖群：控制信號(hào)2kVP（差模、共模），電源回路4kVP（差模、共模），工作正常，達(dá)到4級(jí)。e)浪涌干擾電壓：信號(hào)控制和電源回路加4kVP（差模、共模），工作正常，達(dá)到4級(jí)。f)抗靜電放電能力：8kV

9、，工作正常，達(dá)到4級(jí)。g)抗工頻電磁場(chǎng)：0.5mT，輻射電磁場(chǎng)：10V/m，80Hz 1000MHzh)耐沖擊電壓（雷擊）能力：5kV（1500A），正、負(fù)各三次，過(guò)后正常。FTUFTU功能功能 負(fù)責(zé)對(duì)柱上開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)量及所監(jiān)控線(xiàn)路的測(cè)量量的采集，經(jīng)過(guò)FTU處理后，對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行相應(yīng)控制操作。同時(shí)，按通信協(xié)議報(bào)告給上級(jí)主站或子站，并接受上級(jí)下達(dá)的命令，實(shí)現(xiàn)饋電線(xiàn)路的故障識(shí)別、故障定位、故障隔離。 主要功能：主要功能： 能夠?qū)崿F(xiàn)三段式過(guò)流保護(hù)功能、三次重合閘功能、三遙功能（遙測(cè)、遙信、遙控）、對(duì)時(shí)功能、事故記錄、參數(shù)設(shè)置與修改、自檢與自恢復(fù)功能、環(huán)網(wǎng)功能、遠(yuǎn)方閉鎖與手動(dòng)操作、電源管理功能、故

10、障檢測(cè)及故障判別功能 和通信功能等?？商峁?回線(xiàn)路（4電壓4電流。其中，3個(gè)測(cè)量電壓、1個(gè)零序電壓。3個(gè)測(cè)量電流、1個(gè)零序電流?？梢宰畲笙薅鹊淖杂山M合）模擬量；2個(gè)直流量的采集（如后備電源電壓、機(jī)箱內(nèi)溫度等）；7路數(shù)字量的采集（遙信，最大10路）；4路控制輸出（開(kāi)出，最大可以同時(shí)控制兩臺(tái)開(kāi)關(guān)）；支持多種通訊: 支持10M/100M以太網(wǎng)通信、串口通信、 GSM短信通信、GPRS通信及RS232/485通信。 交流量采集交流量采集 FTU采集交流輸入電壓，檢測(cè)開(kāi)關(guān)兩側(cè)饋線(xiàn)的供電情況； 采集線(xiàn)路的電壓、流經(jīng)開(kāi)關(guān)的負(fù)荷電流和有功功率、無(wú)功功率等模擬量。 采集Ua，Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、F、P

11、、Q、S、COS、I0、U0等模擬量。 直流量采集直流量采集 采集后備電源（鉛酸蓄電池、超級(jí)電容等）等電壓直流量、電流電壓的諧波分量和裝置機(jī)箱內(nèi)溫度等。遙測(cè)遙測(cè)模擬量信息的采集與處理模擬量信息的采集與處理FTU應(yīng)能對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的當(dāng)前位置、通信是否正常、儲(chǔ)能完成情況等重要狀態(tài)量進(jìn)行采集。若FTU有微機(jī)繼電保護(hù)功能的話(huà)，還應(yīng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行遙信。采集開(kāi)關(guān)和接地刀閘的合、分狀態(tài)量信息；采集終端電源狀態(tài)信息；采集終端故障、異常信息等虛擬遙信；遙測(cè)越限、過(guò)流、接地等虛擬遙信；采集各種故障指示器接入狀態(tài)量；采集柜門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)信息；采集開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能狀態(tài)。遙信遙信-數(shù)字量信息的采集與處理數(shù)字量信息的采集與處理 FT

12、U應(yīng)能接收并執(zhí)行指令控制開(kāi)關(guān)合閘、開(kāi)關(guān)跳閘和動(dòng)作閉鎖等。在檢修線(xiàn)路開(kāi)關(guān)時(shí)，相應(yīng)FTU應(yīng)具有遠(yuǎn)方控制閉鎖的功能，以確保操作的安全性，避免誤操作帶來(lái)惡性事故。具有遠(yuǎn)方/本地轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：同時(shí)轉(zhuǎn)換2組開(kāi)關(guān)控制權(quán)限，可就地實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的分、合閘操作；分別記錄并保存主站及當(dāng)?shù)剡b控記錄；軟硬件防誤動(dòng)措施，保證控制操作的可靠性；每個(gè)遙控接點(diǎn)可以單獨(dú)設(shè)置動(dòng)作保持時(shí)間。 遙控遙控-接收并執(zhí)行指令接收并執(zhí)行指令FTU圖片展示圖片展示FTU內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征山東標(biāo)山東標(biāo)FTU新研發(fā)新研發(fā)FTU樣機(jī)樣機(jī)2、FTU基本原理基本原理 由于電流速斷不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)。因此，為保證迅速而

13、有選擇地切除故障，常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。 具體應(yīng)用時(shí)，可只采用速斷加過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)電流速斷加過(guò)電流保護(hù)，也可三者同時(shí)采用。 當(dāng)保護(hù)線(xiàn)路上發(fā)生短路故障時(shí)，其主要特征為電流增加和電壓降低。電流保護(hù)主要包括：電流保護(hù)主要包括： 無(wú)限時(shí)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。電流速斷、限時(shí)電流速斷、過(guò)電流保護(hù)都是反映電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。三段保護(hù)區(qū)別：三段保護(hù)區(qū)別： 主要在于啟動(dòng)電流的選擇原則不同。其中速斷和限時(shí)速斷保護(hù)是按照躲開(kāi)某一點(diǎn)的最大短路電流來(lái)整定的，而過(guò)電流保護(hù)是按照躲開(kāi)最 大負(fù)荷電流來(lái)整定的。三次重合閘功能三次重合閘功能：

14、為了消除瞬時(shí)性故障的影響和實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)配合，可以進(jìn)行三次重合閘。三段式過(guò)流保護(hù)三段式過(guò)流保護(hù)FTU功能框圖主主CPU單單元元內(nèi)部無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通信板電 壓電 流輸入模 擬信 號(hào)處理開(kāi)關(guān)信號(hào)處理模塊遙信量隔離遙控輸出隔離電源配置模塊異常監(jiān)視模塊外圍存儲(chǔ)器與主站通信模塊故障檢測(cè)及故障判別功能 FTU具有自檢測(cè)功能，并在設(shè)備自身故障時(shí)及時(shí)告警，具有可靠的自恢復(fù)功能。通過(guò)監(jiān)視定時(shí)器重新復(fù)位系統(tǒng)，恢復(fù)正常運(yùn)行。 開(kāi)關(guān)的遙信變位優(yōu)先上傳至主站，主站通過(guò)召喚方式獲得開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。 終端（FTU）根據(jù)采集的三相電流信號(hào)，當(dāng)過(guò)流達(dá)到整定值及整定時(shí)間時(shí)，終端產(chǎn)生虛擬過(guò)流遙信變位，并上報(bào)主站。 主站下發(fā)命令恢復(fù)或在設(shè)定的時(shí)間后（1分鐘以上）自行恢復(fù)；當(dāng)線(xiàn)路電流過(guò)流回復(fù)且電壓恢復(fù)正常情況后，過(guò)流遙信自行恢復(fù)。 過(guò)流檢測(cè)，共分為I段過(guò)流、II段過(guò)流、A相過(guò)流、B相過(guò)流、C相過(guò)流、3I0過(guò)流、3U0過(guò)壓。 遠(yuǎn)方控制閉鎖和手動(dòng)操作功能在檢修線(xiàn)路或開(kāi)關(guān)時(shí)，相應(yīng)的FTU應(yīng)能具有遠(yuǎn)方控制 閉鎖的功能，以確保操作的安全性，避免誤操作造成的惡性事故。同時(shí)，F(xiàn)TU能夠提供手動(dòng)合閘/分閘功能按鈕，以備當(dāng)通道出現(xiàn)故障時(shí)能進(jìn)行手動(dòng)操作，避免上桿直接操作開(kāi)關(guān)。環(huán)網(wǎng)功能為了提高供電可靠性，使用戶(hù)可以從兩個(gè)方向獲得電源，通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形。這種供電方式簡(jiǎn)稱(chēng)為環(huán)網(wǎng)供電。瞬時(shí)故障處理快，變電站一次重合閘即可，線(xiàn)路上的開(kāi)關(guān)都