第五章-第三节-基于FTU的馈线自动化系统

第五章馈线自动化

FeederAutomation,简称FA

主讲人：周英华QQ:1055455616常州机电职业技术学院一、概述基于FTU的馈线自动化系统:

是通过在变电所出口断路器及户外馈线分段开关处安装柱上FTU．以及在配电变压器处安装TTU，并建设可靠的通信网络将它们和配电网控制中心的SCADA系统连接．再配合相关的处理软件所构成的高性能系统。

第三节基于FTU的馈线自动化系统2024/3/4第2页一、概述作用：该系统在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作以优化配网的运行方式，从而达到充分发挥现有设备容量和降低线损的目的；在故障时获取故障信息，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域的供电，从而达到减小停电面积和缩短停电时间的目的。第三节基于FTU的馈线自动化系统2024/3/4第3页典型基于FTU的馈线自动化的组成

配电自动化控制系统SCADAFA控制主站配电自动化通信网络FTUFTU断路器联络开关分段开关控制线通信线第一层：一次设备（负荷开关、分段器等）第二层：FTU控制箱主要由开关操作控制电路、不间断供电电源、控制箱体等部件组成。各FTU分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、电压、功率和开关当前位置、贮能完成情况等，并将上述信息由通信网络发向远方配电网自动化控制中心。各FTU还可以接受配网自动化控制中心下达的命令进行相应的远方倒闸操作。

第三层：通信子系统第四层：FA控制主站FA控制主站的功能主要是提供人机接口，自动处理来自线路的FTU的数据，对故障点进行定位，并遥控线路开关，实现故障点的自动隔离及恢复供电。

FTU应满足的基本要求是：①数据传输的完整性；②时间响应的快速性；③不同的数据传输的优先级和不同响应时间。

第五层：SCADA／DMS主站

SCADA／DMS主站与馈线自动化控制主站相连，可完成配电线路的SCADA监控以及更高级的配电管理功能。

2024/3/44基于FTU的馈线自动化系统的构成FTU：是一种具有数据采集和通信功能的柱上开关控制器。作用：各个FTU分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、电压、功率和开关当前的位置、储能完成情况等，并将上述信息由通信网络发给配电网的控制中心；接收配电网自动控制中心的命令进行相应的倒闸操作；故障时记录下故障前和故障时的重要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流、最大故障功率等，并将上述信息发送给控制中心，经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案，最终以遥控方式隔离故障区段、恢复健全区段供电。二、FTU（馈线终端单元）2024/3/4第5页（1）FTU组成：（a）主控制器部分、（b）电压电流信号采集。（c）输入／输出(I／O)部分（d）调制解调器(MODEM)、二、FTU（馈线终端单元）2024/3/4第6页电压、电流形成部分来自线路的电压、电流主控制器部分开关量输入/输出（I/O）部分开关量引入控制开关MODEM与主站通信（2）FTU内部结构2024/3/472024/3/48FTU一般应具有下列功能：(a)遥信功能。FTU应能对柱上开关的当前位置、通信是否正常、贮能完成情况等重要状态量进行采集。若FTU自身有继电保护功能的话，还应对保护动作情况进行遥信。(b)遥测功能。FTU最重要的遥测功能是采集正常运行时和故障瞬间开关经历的电流，此外还可增加采集电压、有功功率及无功功率等模拟量的功能。

(c)遥控功能。FTU应能接受远方命令控制柱上开关合闸和跳闸。(d)统计功能。FTU还应能对开关遮断故障电流的次数和动作时间进行统计（3）FTU的性能要求2024/3/4第9页(e)对时功能。FTU应能接受主系统的对时命令，以便和系统时钟保护一致。(f)事件顺序记录(SOE)。记录状态量发生变化的时刻和先后顺序。(g)事故记录：记录事故发生时的最大故障电流和事故前一段时间(一般是1分钟)的平均负荷，以便分析事故，确立故障区段，并为恢复健全区段供电时进行负荷重新分配提供依据。(h)定值远方修改和召唤定值。(i)自检和自恢复功能。FTU应具有自检测功能，并在设备自身故障时及时告警；FTU应具有可靠的自恢复功能，一旦受干扰造成死机，应能通过监视定时器(WDT)重新复位系统恢复正常运行(j)远方控制闭锁与手动操作功能。(k)抗恶劣环境

2024/3/4第10页（3）FTU的性能要求

(l)具有良好的维修性。

(m)可靠的电源。

(o)电度采集。这是一项可选功能，对于实行分片管理的供电部门，安装在联络开关处的FTU一般应具有双向电度采集功能，这对于电能核算和线损估计有意义。

2024/3/4第11页（3）FTU的性能要求（4）配变远方测控单元（TTU）TTU的主要功能：1）实现对配电变压器实现远方监视。2）采集变压器的I、U、P、Q、cos

、分时电量、电压合格率等数据。3）根据监视的负荷曲线，准确计算线损、用户电量核算、防窃电。4）通过低压配电线载波实现对本台区低压用户进行抄表数据的远传。结构特点：

与FTU类似，但增加低压载波、输出控制为补偿功率因数的电容器。（4）配变远方测控单元（TTU）2024/3/42024/3/4第14页（5）区域工作站特点：1）一般采用工业PC、多路串行口扩展板构成，采用通用规约，允许多台FTU共用同一通道；2）一般设置在主变电所，并设UPS。

基于重合器的馈线自动化

优点：具有无需通信网络，无需远方控制中心进行干预，结构简单，有利于降低建设投资费用缺点：对开关断开能力要求高，为找到故障点而需要多次重合，对设备冲击大，随网络运行方式的变化，需要到现场修改定值，且不能对运行参数进行监控，故障信息不能及时上报配调中心等。三、两种馈线自动化方案比较2024/3/4第15页基于FTU的馈线自动化优点：为全面实现配电自动化创造了最为基本的条件