DTU配网自动化测控终端精讲.ppt

1、配电综合自动化系统解决方案,提纲目录,系统方案,方案综述 / 应用范围 / 系统结构 /系统特点,方案综述,谷峰电力配网综合自动化系统是针对行业发展背景和需求，遵循IEC61850/61970相关国际标准、电力行业相关标准和规范，结合多年在电力自动化行业的应用经验基础上研发的。 适用于地市县规模配网系统 提供涵盖主站软硬件、配电终端、通信系统、一次设备等各个层次的系统解决方案 覆盖架空及电缆线路的柱上开关、开闭所、环网柜、分支箱等监测点 通过对配电线路故障的实时监测、快速定位、准确隔离、迅速恢复，提高线路故障的排查速度，提高供电可靠率 可根据客户的实际应用需要，提供定制化的方案和服务,产品应用

2、范围,应用于： 柱上开关-FTU 环网柜-DTU 开闭所-DTU 分支箱-TTU 变压器TTU 等场合； 通信方式主要采用:载波、光纤、无线等通信方式。,系统结构,系统特点,面向智能配电网络设计思想 系统融合一体化建模、平台化分层架构、插件技术、面向服务（SOA）等设计思路，具有很好的的稳定性和可扩展性。 可适应性强 支持多种硬件平台、操作系统、数据库以及通信规约，兼容多种通信介质和配电终端，适应不同的应用场景。 可用性 系统以可视化的方式实现配电网络的完整管理，结合仿真手段，实现全网的分析应用，方便系统分步实施，在自动化设备安装初期，即可充分利用系统功能，见证配网智能化建设的过程 安全可靠

3、遵循行业安全规范，采用多种安全防护措施，保证系统安全运行；自适应冗余结构，保证系统的可靠运行。设备运行状态的自动化实时监控告警，保证了系统的长期稳定运行。,配电终端解决方案,产品综述 / 产品目录 / 应用场合 / 产品功能 / 技术特色 站所装置 / 柱上装置 /看门狗控制器/ 智能分布FA / 典型案例,S1,S2,整体解决方案,产品综述,配电自动化终端装置，以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以稳定性高的嵌入式实时操作为软件开发平台自行研制开发的新型配电自动化终端，集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体，广泛适用于配电室、环网柜、开闭所、柱上开关等多回路集中监控应用场合，可与通信系

4、统配合组成有信道方式的各种环网及非环网的配电自动化系统，配合配电子站、主站实现配电线路的运行状态监视、故障识别、故障隔离和非故障区域恢复供电等配网自动化功能。,产品目录,智能站所自动化终端：适用于环网柜、配电室、开闭所及箱式变电站。 终端具有机柜式、壁挂式、嵌入式三种安装方式。 智能柱上配电终端：适用于柱上开关、断路器,柱上配电终端FTU单元,4U19英寸标准DTU单元,6U19英寸标准DTU单元,柱上看门狗控制器FTU,应用场合,主要应用于10kV环网柜、开闭所、配电房、箱式变、柱上开关的自动化建设与改造,环网柜自动化DTU,配电房自动化DTU,箱式变自动化DTU,柱上开关自动化FTU,产品

5、基本功能,一、 线路监控 交直流采样：可采集三相交流电压、电流和直流量，实现电压、电流、有功功率、 无功功率、功率因数、频率、积分电度以及直流电压等电量的测量； 遥信：采集并向远方传送状态信息，状态变位优先传送； 遥控：接收并执行远方、就地的遥控指令； 二、故障监测识别及处理能力 遥故障检测功能：零序检测、过流过压检测、线路过负荷检测、线路三相过电流检测 遥测越限检测功能：电流越限检测、电压越限检测、零序电压越限检测。,产品基本功能,故障处理： 过流跳闸功能（三段式保护）； 重合闸功能（重合闸次数可以设置）； 双电源备自投功能； FA故障处理功能； DA故障处理功能：可以快速实现多电源点之间的

6、故障识别、故障上传 （定位）、故障隔离以及非故障区域的恢复； 支持常规DTU/FTU，能灵活配置适应电流型DA和电压型DA； 支持网络保护（面保护、对等通信），在没有主站情况下迅速查找和 隔离故障； 支持看门狗控制器功能，迅速切除用户分支线故障； 带重合功能的设备安装在变电站出口第一个开关替代出口开关，避免 出口开关频繁跳闸,三、通信接入 支持多串口、以太网口等通信介质 支持IEC61870-5-104、IEC61870-5-101 、DNP3.0、MODBUS等通信协议 支持光交换机、光猫、无线、载波等通信接口 支持以太网总线以及高速CAN总线的内部双总线通信方式 四、功能配置 三遥功能模块

7、独立配置 根据需求扩展容量配置 支持通信配置主备互换 五、数据传输 SOE主动上报 变化遥测主动或召唤上报 死区区间当地或远方调整,产品基本功能,六、电源管理 双电源无扰动切换； 电源实时监视； 电池充放电保护及活化。 七、数据存储 事件顺序SOE、极值记录； 数据掉电长期保存； 历史数据记录。 八、其他 自诊断自恢复； 参数设定、时钟校时； 通讯链路自恢复。,产品基本功能,技术特色,支持高速以太网总线、CAN总线，接口和存储容量大，扩展和自定义灵活； 支持多串口、以太网、无线等多种通信方式； 支持IEC61870-5-104、IEC61870-5-101 、DNP3.0、MODBUS等多种通

8、信规约; 遥信、遥控、遥测模块化、通用设计，配置、扩展灵活; 支持多种电源实时检测、切换、有输出短路保护; 采用大液晶汉显人机交互，操作方便； 支持本地/远程维护接口、无线终端维护调试、预留WEB远程浏览接口。,产品介绍 / 产品目录 / 产品结构 / 产品配置 / 性能指标,一智能站所自动化装置,产品介绍,智能站所自动化装置是我公司以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以高效嵌入式实时操作为软件开发平台自行研制开发的新型配电自动化终端，支持多种通信方式和通信协议，可通过高速CAN总线实现多个CPU之间的通信，结构设计合理，容量配置及扩展方便，广泛应用于城市电网中开关站、环网柜的自动化建设和改

9、造，与配电网自动化主站和子站系统配合，实现多条线路的电量的采集和控制，检测故障、故障区域定位、隔离及非故障区域恢复供电，提高供电可靠性。,产品目录,主要应用于10kV环网柜、开闭所、配电房等处 终端采用插箱式结构设计，能够完成对配电开关的信息采集和控 制，灵活配置二遥、三遥功能 支持光纤、电缆、载波、GPRS/CDMA等多种通信方式。,（一）6U19英寸标准机箱DTU单元,（二）4U19英寸标准机箱DTU单元,产品结构,站所终端装置单元采用插箱式结构设计，可根据需要配置对应的功能模块，主要包括以下组成部分： 机箱：提供标准4U19英寸、标准6U19英寸两种规格机箱 电源插件 通讯单元 遥测插件

10、 遥信插件 遥控插件 特色：插箱式结构设计，可根据应用需求功能灵活配置不同的插件组合,产品配置,性能指标,性能指标,性能指标,产品介绍 / 产品目录 / 产品结构 / 产品配置 / 性能指标,二智能柱上自动化装置,产品介绍,智能柱上开关装置（FTU）是针对柱上开关研制的配网自动化终端产品，以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以稳定性高的嵌入式实时操作为软件开发平台，采集柱上开关设备的开关量及遥测量，并按标准通信协议传送给上级主站或子站，接收主站对开关的控制命令，实现馈电线路的故障识别、故障定位、故障隔离、非故障区域恢复供电。,产品目录,柱上配电自动化装置（FTU）：8遥信、2遥控、5电压4电

11、流、3串口、1网口 液晶按键（可选配）、后备电源管理、支持双路PT取电、温湿度采集控制 GPS定位对时、多种智能自动化保护方案可选择 产品类型 一路开关监控终端（单线路） 二路开关监控终端（双线路）,产品配置,性能指标,性能指标,性能指标,产品介绍 / 产品目录 / 产品配置 / 典型应用,【三】智能柱上开关控制器,产品介绍,智能柱上开关控制器是采用高速采样芯片和32位高速处理器相结合的新型高压开关控制器，能快速稳定的完成对高压开关的监控。它集保护、测量、控制、通讯等功能于一体，具有集成度高、配置灵活、界面友好等特点。广泛应用于辐射型供电及环网供电系统，可以帮助系统识别线路瞬时性故障与永久性故

12、障，可自动消除瞬时故障对线路的影响，又可隔离永久故障段，避免造成长时间的大面积停电，自动恢复非故障区段电网供电，从而经济实用地实现配网自动化。,产品目录,柱上电压型控制器,分界型控制器（柱上）,柱上集中型控制器,分界型控制器（面板型）,应用范围,广泛应用于辐射型供电及环网供电系统，开关控制器通过与开关的配合，识别线路瞬时性故障与永久性故障，自动隔离永久故障段。 适用场合：柱上分界开关控制、负荷开关控制、 用户分界负荷开关柜内,技术特点,以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以高效嵌入式实时操作为软件开发 平台，可扩展性强，提供较快的处理速度及大容量的数据存储空间； 支持多种通信方式：串行、以太

13、网、无线等； 支持多种通信规约：IEC61870-5-101、 IEC61870-5-104等 模块化设计，配置灵活； 智能化电源管理：提供多种工作电源监视、切换，有输出短路保护； 支持本地及远程维护：支持手持终端维护、预留远程WEB接口；,产品特色,非金属外壳特形结构（抗凝露）,IP67防护等级（可浸水工作）,体积小巧（整机重量小于12kg）,定值窗检查维护方便,杆上抱箍式安装（简单、牢固）,全航空插头连接（简便、密封、牢靠）,柱上分界型控制器,与柱上分界负荷开关（或断路器）配套使用 相间保护功能：具备相间过流保护功能，发生界内短路故障，自适应快速判别并隔离故障；界外短路故障，不动作。 零序

14、保护功能：发生接地故障时能快速判别并切除故障；适用于小电阻接地系统、不接地系统、消弧线圈接地系统三种方式。,柱上分界型控制器,主要功能： 电压量采集：一个线电压。 电流量采集：A相、C相、零序3个电流。 遥信：开关位置、储能状态。 具备遥控分闸功能。 故障检测：具备线路短路、接地告警等检测并主动上传功能。 事件存储SOE记录不少于100条。 事件存储故障记录：故障时刻电流、电压整定值存储记录不少于20次。 支持就地/远方定值设定、手动分闸操作及故障记忆。 不带电可设置保护定值。,柱上分界型控制器,主要功能： 支持串口通信，采用标准平衡式101通信规约。 配置通信模块一个（配置GPRS模块）。

15、相间保护功能：具备相间过流保护功能，发生界内短路故障，自适应快速判 别并隔离故障；界外短路故障，不动作。 零序保护功能：发生接地故障时能快速判别并切除故障；适用于小电阻接地 系统、不接地系统、消弧线圈接地系统三种方式。 具备电源状态指示、相间过流、接地等指示功能。 电气接口采用军品级航空接插件。 采用柱上挂式安装。 后备电源采用超级电容。 分闸操作电压：DC48V。,分界型控制器（柱上）,分界型控制器（柱上）,分界型控制器盘面及定值窗面板,分界型控制器（柱上）,外接电缆： 控制电缆（6芯） CT电缆（5芯）,面板型分界控制器,面板型分界控制器与分界开关柜/断路器柜配套使用。具备故障检测功能、保

16、护控制功能和通信功能（配置通信模块后），适于安装在配电线路用户进线的责任分界点处，也可适用于符合要求的分支线路和末端线路。设备安装投运后，可以实现自动切除被控支线的单相接地故障和自动隔离被控支线的相间短路故障。,分界型控制器（面板）,相间保护功能：具备相间过流及速断保护功能，发生短路故障时能快速判别并切除故 障；与上级断路器保护延时不能配合时，发生相间短路故障，与上级断路器同时动作。 零序保护功能：发生接地故障时能快速判别并切除故障；适用于小电阻接地系统、不 接地系统、消弧线圈接地系统三种方式。 具备电源状态指示、开关位置状态、开关储能状态、相间过流、接地指示、装置异常、 通信指示等功能。 具

17、备就地/远方选择拨码。 电气接口采用军品级航空接插件。 开关柜嵌入式安装。 通信接口与控制信号接口独立，通信电缆采用屏蔽电缆。 合闸操作电压：AC220V，储能电压：AC220V， 分闸操作电压：DC48V。,分界型控制器（面板）,主要功能配置： 电压量采集：一个线电压。 电流量采集：A、B、C相、零序4个电流。 遥信：开关位置、储能状态。 具备扩展遥控分合闸功能。 故障检测：具备线路短路、接地告警等检测并主动上传功能。 事件存储SOE记录不少于100条。 事件存储故障记录：故障时刻电流、电压整定值存储记录不少于20次。 支持串口通信，采用标准平衡式101通信规约。 配置通信模块一个（单独与主

18、站通信时配置GPRS模块）。 支持就地定值设定、手动分合闸操作及故障记忆。 不带电可设置保护定值。,分界型控制器（面板）,外接电缆： 控制电缆（26芯） 通信电缆（5芯）,集中型控制器（柱上）,与柱上负荷开关配合使用： 故障检测：具备线路过流、短路、零序告警等检测并主动上传功能。 具备蓄电池活化、充放电、欠压告警、放电关断管理。 电流回路防CT开路设计。 支持串口通信和以太网通信；串口通信采用标准101通信规约；以太网口通信 采用标准104通信规约，接口不少于2个；具备双链路通信功能。 控制器、电池分体式设计。,集中型控制器（柱上）,主要功能配置： 电压量采集：Uab，Ucb。 电流量采集：A

19、相、B相、C相3个电流。 遥信：开关位置状态，电源状态等。 遥控：2个控出量。 故障检测：具备线路过流、短路、零序告警等检测并 主动上传功能。 事件存储SOE记录不少于100条。 具备当地/远方操作功能。 支持远程数据维护。 支持就地/远方定值设定、手动分合闸操作及故障记忆。 不带电定值设定功能。,集中型控制器（柱上）,主要功能配置： 具备电源监视及状态指示。 具备蓄电池活化、充放电、欠压告警、放电关断管理。 支持串口通信和以太网通信；串口通信采用标准101通信规约；以太网口 通信采用标准104通信规约，接口不少于2个；具备双链路通信功能。 配置通信模块一个。 电气接口采用军品级航空接插件（注

20、2）。 采用挂式安装。 电流回路防CT开路设计。 后备电源采用铅酸蓄电池。 控制器、电池分体式设计。 合、分闸及储能操作电压：DC24V。,集中型控制器（柱上）,外接电缆： 控制电缆：10芯 CT电缆：4芯 PT电缆：3芯 蓄电池电缆：电池侧小2芯、控制器侧小5芯 通信电缆：网口电缆,集中型控制器（柱上）,集中型控制器定值窗面板,集中型控制器（柱上）,电压型控制器（柱上）,与电压型负荷开关配套使用 与电压型开关配合具备延时关合功能。 与电压型开关配合具备闭锁合闸功能。 与电压型开关配合完成相间短路故障检出和隔离，实现就地馈线自动化。,电压型控制器（柱上）,主要功能配置： 电压量采集：Uab，U

21、cb。 电流量采集：A相、B相、C相共3个电流。 遥信：开关位置状态，线路电压有压等信号，可主动上送。 遥控：至少1个控出量。 与电压型开关配合具备延时关合功能。 与电压型开关配合具备闭锁合闸功能。 与电压型开关配合完成相间短路故障检出和隔离，实现就地馈线自动化。 遥测上送周期可设置0-99s。 事件存储SOE记录不少于100条。 遥信、遥测点表可配置。 具备当地/远方操作功能。 支持本地或远程数据维护。,电压型控制器（柱上）,主要功能配置： 支持就地/远方定值设定，就地/远方定值模式互锁当前定值。 不带电定值设定功能。 手动分合闸操作。 具备电源监视及状态指示。 支持串口通信和以太网通信；串

22、口通信采用标准101通信规约；以太网口 通信采用标准104通信规约，接口不少于2个。 配置GPRS通信模块一个。 电气接口采用军品级航空接插件（注2）。 电流回路防CT开路设计。 柱上挂式安装。 合闸操作电压：AC220V。,电压型控制器（柱上）,外接电缆： 控制电缆：6芯 CT电缆：4芯 PT电缆：5芯,电压型控制器（柱上）,电压型控制器盘面及定值窗面板,系统介绍 / 系统结构 / 系统组成 / 系统功能 / 应用条件 技术特色 / 性能指标 / 控制单元 / 配电终端 / 成套装置,【四】智能分布式FA系统,系统介绍,智能分布式FA系统是针对配电线路自动化领域发展需求最新设计的一款自动控制

23、系统，融合先进的通信技术、测控技术以及智能分布式处理技术，可适用于开关站、环网站、电缆分界室及配电室、低压变电站等场合，将自动化处理的决策权下放到配电终端层级，将全网划分为若干独立的自治区域，自治区内站点之间以对等通信方式实现故障信息的可靠交换，依据制定的故障处理逻辑，判断相邻站点信息，智能决策开关动作，实现对馈线故障的就地型分布式处理，是对集中式FA处理机制的优化。,系统结构图,系统组成,FA控制装置：安装在开关站或变电站内，用于采集出口断路器的保护动作信号和位置信号。 FA配电终端：测量线路开关电流、电压信号，检测故障电流，监控开关分、合闸状态，并与环路中其他FA设备协同配合，共同实现分布

24、式FA功能 出口断路器：线路发生过流或短路故障时可以切断故障电流 继电保护装置：线路发生过流或短路故障时可以切断故障电流 出口线路站内RTU装置：变电站或开关站内终端设备，以通信或直采方式获取出口断路器的电流、电压、开关位置、保护动作信号等，FA系统需要这些信号，作为启动故障处理功能的触发条件 10KV线路负荷开关：作为线路故障处理的分段点，负荷开关需加装电动操作机构以实现自动控制。 通信网络：为FA系统提供通信支持 后备电源：站内供电终端情况下，由后备电源向站内终端设备、通信设备、以及电动操作机构进行供电，实现线路故障处理,系统功能,系统主要功能： 信息采集、处理及上传 FA逻辑判断及故障处

25、理功能 智能FA硬件压板投退功能 事件记录及上报 电源失电保护功能 当地、远方调试功能 自恢复、自诊断,分布FA处理逻辑,应用条件,适合于单环拓扑结构手拉手配电线路结构。 线路出口、分段点、联络点安装CSG-DFA01分布式FA配电终端装置。 安装CSG-DFA01分布式FA配电终端装置的站点之间具备对等通信条件。,（一）分布式控制单元,（二）分布式配电终端单元,（二）户外箱变成套装置,（一）配电站成套装置,分布式终端单元,分布式成套装置,技术特色,分布式FA系统故障处理过程不依赖于主站系统，由自治区域全程完成 对等通信省去了数据通信的中间环节，更好地保证了故障的快速处理要求 FA功能运行可靠

26、性风险被分解到每个独立的FA自治区域 在分布式FA功能退出运行时，不影响集中式FA功能的应用 区域自治技术的应用减少了运行维护和管理费用 将以前人工故障处理30分钟以上时间缩短到30秒以内，大大减少故障时的 停电时间和停电范围，提高了供电可靠率,性能指标,交流采样 采集交流电压、电流量可以根据需要使用不同的插件灵活配置。 电压输入标称值：100V/220V 50Hz。 电流输入标称值：1A/5A 50Hz 。 电压/电流采样精度：0.5级。 有功采样精度：1.0级。 无功采样精度：1.0级。 在标称输入值时，每一回路的功率消耗小于0.25VA。 短期过量交流输入电流施加标称值的2000%（标称

27、值为5A），持续时间 小于1S，系统工作正常。 故障电流总误差不大于3%。,性能指标,遥信 单板容量：16个无源节点（或20个），可根据需要扩展至8块。 事项分辨率小于2毫秒。 防抖动时间通过软件可设置0-60000毫秒。 500VDC光电隔离。 状态量变位传输到配电自动化主站时间小于3 秒。 遥信变位传送正确率大于99%。 遥控 单板容量：8点（4路）。可根据需要扩展至8块。 输出方式：继电器常开接点。 接点容量：直流110V 5A或220V 5A；24V、10A；交流220V 10A。 遥控正确率100 SOE分辨率 站内事件顺序记录时间分辨率小于8 ms。 厂站间事件顺序记录的时间分辨率

28、小于20 ms。,性能指标,系统时钟 守时准确度小于55s/ h 电源 交流电源：AC220V/110V交流电压；电压容差+20%- -20%，频率容差 5%；波形为正弦波，谐波含量小于10%。 直流电源：DC220V或110（100V）；电压容差+15%- -20%；电压纹波 不大于5%。 备用电源容量： 采用24V/48V电池组（铅酸或锂离子）容量可根据要求定制。 整机功耗30VA。 软件/硬件平台 主机采用了国际最先进的VXWORKS实时多任务嵌入式操作系统。 主机采用了32位的工业级微处理器。 全部元器件采用工业级芯片（元器件）、板卡。,性能指标,通讯 串行接口：4个RS232串行接口

29、、1个维护专用接口；可根据需要扩展。 通信速率支持110-57600bps。 以太网络接口：2个10/100Base-T接口；可根据需要扩展。 通讯协议: 串行接口：DNP3.0、DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002 协议、 MODBUS规约以及DL-451规约。 以太网络接口： DL/T 634.5104/IEC60870-5-104协议。,【五】智能分布式FA系统 控制单元,产品介绍 / 产品结构,产品介绍,分布式FA控制单元一般安装在馈线环路出口断路器所在站点，与站内自动化装置通信，获取出口断路器保护动作信号和跳闸信号，以GOOSE组播通信方式传送给

30、自治区内的其他FA设备。当需要对非故障区域恢复供电时，自动发出控制出口断路器合闸命令给站内自动化装置，减少故障影响区域。,产品结构,分布式FA控制单元采用插箱式结构设计，包括以下组成部分： 安装机箱：标准19英寸3U高度箱体结构，具有5个插槽，一个为固定电源插槽、其他四个为FA控制器插槽，同一个插箱最多可以安装4台FA控制器。 电源插件：将输入的直流电源转换成多种电压等级的内部电源，供插箱内其他功能模块使用。常用的有DC110V、DC48V、DC24V等输入电源规格的电源插件。 控制器插件：分布式FA的通信、控制逻辑处理。通信接口包括1个专用RS-232维护串行接口、4个工程用RS-232串行

31、接口（其中2个接口可复用为RS-485）、2个标准以太网接口（RJ45)；FA投/退开关和数据收发指示灯。,产品介绍 / 产品结构,【六】智能分布式FA系统 分布式配电终端,产品介绍,分布式FA配电终端单元测量线路开关电流、电压信号，检测故障电流，监控开关分、合闸状态，并与环路中其他FA配电终端协同配合，共同实现分布式FA功能。,产品结构,分布式FA控制单元采用插箱式结构设计，包括以下组成部分： 安装机箱：标准19英寸3U高度箱体结构，主控插件和电源插件各一块，其余根据 应用需要和机箱容量选配。 电源插件：将输入的直流电源转换成多种电压等级的内部电源，供插箱内其他功 能模块使用。每插箱配置一块， DC110V、DC48V、DC24V三种输入电源规格。 主控插件：分布式FA终端的通信、逻辑控制处理模块。每插箱配置一块。 交流采样插件：遥测量数