电力自动化名词解析

1、馈线终端设备 FTU馈线自动化终端（ FTU ）是自动化系统与一次设备联结的接口，主要用于配电系统变压器、断路器、重合器、 分段器、柱上负荷开关、环网柜、调压器、无功补偿电容器的监视和控制，与馈线主站通信，提供配电系统 运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配电设备的控制调节指令，以实现馈线自动化的各项功能。 FTU 实质上是介于远方终端（ RTU ）与继电保护之间的一种自动化终端。包括以下几个部分： 开关操作控制电路 不间断供电电源 馈线自动化控制器（测控模块） 通信接口终端（通信模块） 控制箱体FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如 10kV

2、线路上的断路器、负荷开关、 分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时 可以 1 台 FTU 监控两台柱上开关。配变终端设备（ TTU ）TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔12分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时 间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时 间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系 统定时读取

3、TTU 测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电 压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信 条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。TTU 构成与 FTU 类似，由于只有数据采集、记录与通信功能，而无控制功能，结构要简单得多。为简化设计 及减少成本， TTU 由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时，为避免 重复投资， TTU 要增加电容器投切控制功能。开闭所终端设备（ DTU ）DTU 一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开

4、闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开 关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进 行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。部分 DTU 还具备保护和备用 电源自动投入的功能。RTU 远程终端控制系统变电站是电力系统的一个重要组成部分，它的安全可靠运行是电网安全经济运行的根本保证。当前变电站正以分项自动化向 着综合自动化方向发展，综合自动化的近期目标是把变电站的保护、测量、监控、远动等融为一体，取得数据共享，资源共 享，大幅度提高自动化的功效。 对于电力系统，为了进行现代化管理，往往实现电网调度自动化

5、，虽然省、地、县各级调 度有不同的职能和责任，但其组成基本相同，一般是由主站和远动终端（RTU ）组成。远动终端就是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，它负责采集所在发电厂或变电站电力运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中 心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制和调度命令。然而，随着煤矿现代化管理的飞速 发展，实施煤矿安全生产微机监控调度系统已是大势所趋，该系统通过设置在矿调度室的主计算机能实时地监视煤矿井下生 产环境安全参数和全矿重要机电设备的工况，从而对各生产环节进行控制和调节，使生产的指挥管理和控制融为一体，成为 矿井生产的中枢。 由于矿

6、调度室远离生产现场，因此，矿井上下需要设置多个远动分站。毋庸置疑，煤矿变电站是企业生 产的核心和动力源泉，它关系着安全生产和人体安危。变电站的安全管理也是煤矿监控系统的一个重要环节。通常变电站与 煤矿生产调度中心往往相距较远，必须采用远动技术，在变电站设置远动终端即RTU ，与调度中心计算机通过信道相连接，RTU 与调度中心之间通过远距离信息传输完成 RTU 的远方监控功能。 RTU 与主站配合可以实现三遥功能， 即：遥测、 遥信、 遥控。遥测( YC ， Tele-measurement )交流电压遥测 （AI 输入 ）交流电流遥测 （AI 输入 ）直流电流遥测 （AI 输入 ）远程量测值。

7、RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路） 。另外还包括 2 类特殊 YC：a）数字值（ Digital Measured Value ）： RTU 以数字量的形式直接接收后上传。如频率、水库水位等。b）记数脉冲（ Counter Pulse ） ：单独的采集（电路）板。主要指RTU 采集的反映电能量的脉冲记数。容量可达几十路电度量。遥信( YX ，Tele-indication, Tele-signalization )遥信输入 （DI 输入 ）远程状态信号。 RTU 将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心

8、（上传）。包括： 断路器和隔离刀闸的位置信号 继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。容量达几十到几百个。遥控( YK ， Tele-command )直流电流遥调 （AO 输出 ）遥控输出 （DO 输出 ）远程命令。 调度中心发给 RTU 的改变设备运行状态的命令。包括： 操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电 抗器、发电机组的启停等。容量可达几十个设备。遥调（ YT ， Tele-adjusting ）、改变发电机组 P 或远程调节命令。调度中心发给 RTU 的调整设备运行参数的命令。包括：改变变压器分接头位置（调压） Q 的整定值（调节出力） 、自动装置整定值

9、的设定等。容量可达几个到十几个设备。电压合格率公式电压合格率（ %） =（1-电压超限时间 /电压监测总时间） *100%三相不平衡度不平衡度&unbalance factor £指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序分量与正序分量的方均根值百分比表示。电压或电流不平衡度分别用或表示。正序分量 Positive-sequence component将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量。负序分量 negative-sequence component将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量。谐波概念 电量。从广

10、义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的意义 已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波” 、“间谐波”、“次谐波”等等说法。谐波监控装置产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。分类谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。根据谐波频率的不同，可以

11、分为：奇次谐波额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如 3、5、7 次谐波偶次谐波额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如 2、4、6、8 次谐波。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。总谐波畸变率非正弦周期性信号的各次谐波有效体系根值与基波有效值的比。一般以百分数表示。 电压谐波畸变率以各次谐波电压的均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。电压谐波畸变率=V( U2*U2+U3*U3+.+Un*Un ) *100%/ U1 式中 Un-第 n 次谐波电压有效值， U1-基波电压有效值负荷互感器CT电流互感器PT电压互感器零序电流在三相四线电路中，三相

12、电流的相量和等于零，即la+lb+IC=O如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流 相量和不等零，其相量和为：la+lb+lc=l（漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于 检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作， 作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流 即为零序电流。日冻结日冻结数据是指终端在每日日末 24点时刻所冻结的数据，其中由抄表得到的数据是日末24点时刻所抄回冻结的电表

13、数据。如7月29日的日冻结数据，是7月29日24点（即7月30日0点）电表上的抄读到的数据，数据是终端冻 结的。Baud数据通信速度的表示单位，是用法国的通信技术研究者 J.M.E.Baudot（1845 1903）的名字命名的。波特是设备（如调制解调器）每秒中发生信号变化的度量。它表示通信线路 状态每秒钟变化的次数。由于在低速的Modem调制解调器）中，此速度与传输速度 （bps）是一致的，故常被混淆。因此很少用于调制解调器速度。事实上，二者的含义是不同的。可以应用编码技术使IBaud （即信号变化）表示 2bit或更多bit 。2bit/Baud 被称为双位编码，3bit / Baud被称

14、为三位编码。在现今的高速Modem中，由于载波的每次变化可以传送多个比特数据，使得波特与传输速度不同。例如，的Modem的波特是600,而传输速度是 1200bps。因此，现在已不使用此单位了。信号速率单位，等于每秒所传输分立信号的元素数。如果每个信号元素只表示一位时，波特与bit/s 是同义词。视在功率在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，称为视在功率（即pare nt power），记为 S=UI。显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即 有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。为以示区别，视在功率

15、不用 瓦特（W为单位，而用伏安（VA或千伏安（KVA为单位。功率因数在正弦交流电路中，有功功率一般小于视在功率，也就是说视在功率上打一个折扣才能等于平均 功率，这个折扣就是 Cos©，称为功率因数（power factor ），用 Cos©表示。由于是单口网络端钮电压与电流间的相位差角，故©往往称之为功率因数角。视在功率是怎样计算出来的：KVA是设备的输出容量，单位是VA或KVA既是该设备的视在功率S,三相视在功率计算公式为S= 3UpX Ip，单位是：VA或KVA三相电路的有功功率等于各相功率之和。三相有功功率各相有功功率分别为 Pa=Ua< la x C

16、O® a Pb=Ubx lb x CO® b Pc=UcX lc x CO®c 三相有功功率为 P=Pa+Pb+Pc=UXla x CO® a+Ubx lb x CO® b+Ucx lc x CO®c 三相负载对称时： P=3U< l x CO® 单位是 W或 KW交流纯电阻电路的功率计算如下：电阻消耗的功率在任一瞬时都是正值，即在任一时刻都向电源吸取电能，一周期内瞬时的平均值称为平均功率，又称有功功率，用P表示，单位为 W它等于电压的有效值和电流的有效值的乘积即：P=UI=I平方x R=U平方R .1 ，有功功率P

17、P=UIcos&z ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示2,无功功率Q Q=UIsin&z此能量在往复交换的过程中，没有消耗掉。单位用VAR表示3，视在功率S S=UI4,&z称为功率因数角。是电压超前电流的相位差。一次设备与二次设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接 生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电 线路等。二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装 置、测量仪表、信号器具等。二次设备通过电压互感器和电流

18、互感器与一次设备取得电的联系。电力系统常用专用名词中英文对照DMS：( Distribution Management System) 配电管理系统DA ：( Distribution Automation ) 配电自动化DSM ：( Demand Side Managemen)t需求侧管理AMR ：( Automatic Message Recording)自动抄表CRMS:( Control Room Management System)控制室管理系统CIS：( Consumer Information System)用户信息系统AM/FM/GIS ：( Auto matic Mappin

19、g /facility Management/geographic information System )自动绘图 /设备管理 /地理信息系统SCADA：(System of Control And Data Acquisition) 数据采集和监视控制OMS：(Outage Management System)停电管理系统。WMS：(Work Management System)工作管理系统。GPS：( global position System)全球定位系统。SA：( Substation Automation )变电站自动化TDU：( Time Delay Unit )时间延迟单元RTU：( Remote Terminal Unit)站内远方终端FA: (Feeder Automation)馈线自动化FTU：( Feeder Terminal Unit)馈线远方终端MIS：( Management Information System)管理信息系统能量管理系统负荷管理EMS:( Energy Management System)LM: (Load Management)TTU(distributio n Tran sformer supervisory Terminal Un it)配电变压器监测