DTU培训-2013.02.17

1、研发中心控制器系统部研发中心控制器系统部DTU产品培训产品培训报告人：报告人： 宋振跃宋振跃主要内容主要内容 DTU简述 DTU功能介绍 DTU样机接口说明1、DTU简述配电终端配电终端配电网自动化系统远方终端的定义： 配电网自动化系统远方终端是用于配电网馈线回路的各种馈线远方终端、配电变压器远方终端以及中压监控单元（配电自动化及管理系统子站）等设备的统称。采用通信信道完成数据采集和远方控制功能。 常见的远方终端FTU、DTU、TTU和RTU等。配电终端产品配电终端产品1、馈线远方终端FTU（Feeder terminal unit）2、环网柜/开闭所配电终端DTU （Distribution

2、 terminal unit）3、配电变压器配变远方终端TTU （Transformer terminal unit） 环网柜环网柜/开闭所配电终端开闭所配电终端DTU（Distribution terminal unit） 配电网自动化装置（DTU）是针对目前城市电网中应用越来越广泛的环网柜、小型开闭所，而开发的监控终端产品，可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。 可完成4回线路、 6回线路、8回线路、12回线路的监控管理工作。 通讯结构提供3个串口（可扩充至6个），2个10/100M以太网口（可

3、扩充至4个），支持多网卡、GPRS通信、手持无线维护等功能。 用户可通过WEB配置界面对设备进行远程维护，如参数修改、各程序模块更换升级等等，维护操作简便，提高系统的可用率。各个模件之间的通信通过高速总线实现。 机械结构形式为双层机箱式，外层挂箱箱体一次成型防雨防尘，内层采用模件机箱，安装方便，结构清晰。内箱采用标准6U机箱（如在某些有条件的开闭所，可以直接使用内箱嵌装在机柜上）。DTU主要功能介绍主要功能介绍 遥控功能遥控功能可以正常的遥控跳闸、合闸。终端接受并执行来自主站遥控命令，完成开关的分、合闸操作；具有远方/本地转换开关：同时转换至少6组开关控制权限，可就地实现开关的分、合闸操作；分

4、别记录并保存主站及当地遥控记录；软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性；每个遥控接点可以设置动作保持时间。遥测功能遥测功能遥测量（YC）采集：包括Ua，Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、F、P、Q、S、COS、I0、U0共16个模拟量。电压输入标称值：380V/220V/100V 50Hz。电流输入标称值：5A 50Hz 或1A 50Hz电压电流采样精度:0.5级。功率采样精度：1.0级短期过量交流输入电流施加标称值2000%，持续时间小于1S，系统工作正常。采集蓄电池电压等直流量。遥信功能遥信功能遥信量（YX）采集：采集遥信变位，事故遥信并可向主站或子站发送状态量。有事件顺序记录（SOE），遥信

5、分辨率小于2ms。采集开关和接地刀闸的合、分状态量信息；采集终端电源状态信息；采集终端故障、异常信息等虚拟遥信；遥测越限、过流、接地等虚拟遥信；采集各种故障指示器接入状态量；采集柜门开闭状态信息；采集开关储能状态。DTUDTUDTU产品系列化战略图产品系列化战略图DTU4回线路12回线路8回线路落地式结构安装方式标准化指导式产品功能完备性能先进依托PowerPC平台壁挂式嵌入式现有DTU产品6回线路功能设计方式功能单元插拔式功能母板背插式ARM9平台高端标准化DTU结构安装方式不变管控线路模式不变1、 FTU简述简述在馈线自动化实施过程中，故障定位、隔离及自动恢复供电是馈线自动化的主要实施目标

6、。FTU是整个自动化系统的控制单元，起着连接开关和SCADA系统(数据采集与监视控制系统 )的桥梁作用，是用于实现配电开关或环网柜进行数据采集和控制的自动化设备。这种终端装置简称为FTU。一般装设在10kV线路(馈线)上的断路器、负荷开关、分段开关的开关旁，对线路负荷进行实时监视、通过控制开关对线路故障进行识别、隔离。 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部分是分散安装，若遇同杆架设情况，由于上下排线路两台开关之间的距离非常近，这时可用1台FTU监控两台开关。 从FTU设计本身考虑，如果监控开关的数量过多 ，则体积要增大，成本会明显增加。从实际应用来看，超过3台的

7、情况较少。 FTU与开关的连接 柱上开关通过预留自动化接口，使用航空插头将开关和FTU控制单元进行连接。FTU适用范围：适用范围： 该装置具备三段式保护、三次重合闸功能和重合闸后加速功能，可与各种开关配套。 同时，具备短距离无线接收功能、短距离双向无线通讯功能、GSM短信通讯功能、GPRS网络通讯功能、 以太网络网络通讯功能、 RS232通讯功能，可根据需要组成各种通讯模式，实现配电自动化功能。FTU结构特征：结构特征： 设备采用挂箱式或箱柜嵌入式结构设计方案，机箱内主要由FTU主控模块（含显示单元）、驱动模块（永磁类有该模块）、加热器单元、驱动储能单元、智能电源、接口组件、控制操作单元及后备

8、电源（蓄电池）等部分组成。箱体内预留通信模块的安装位置，可根据用户通信方式不同灵活配备相应通信模块（如GPRS、以太网等）。环境条件和电磁兼容试验：环境条件和电磁兼容试验：a）适用温度范围：-4070 。 b)湿热试验：部件、单元、PCB的涂敷保护，防尘、防潮、防露，交变湿热试验达到工业最高级4级标准。c)抗高频干扰能力：信号控制和电源回路加衰减振荡波2.5kVP（差模、共模）,工作正常，达到4级。d)快速瞬变脉冲群：控制信号2kVP（差模、共模），电源回路4kVP（差模、共模），工作正常，达到4级。e)浪涌干扰电压：信号控制和电源回路加4kVP（差模、共模），工作正常，达到4级。f)抗静电放

9、电能力：8kV，工作正常，达到4级。g)抗工频电磁场：0.5mT，辐射电磁场：10V/m，80Hz 1000MHzh)耐冲击电压（雷击）能力：5kV（1500A），正、负各三次，过后正常。FTUFTU功能功能 负责对柱上开关等开关设备的开关量及所监控线路的测量量的采集，经过FTU处理后，对开关进行相应控制操作。同时，按通信协议报告给上级主站或子站，并接受上级下达的命令，实现馈电线路的故障识别、故障定位、故障隔离。 主要功能：主要功能： 能够实现三段式过流保护功能、三次重合闸功能、三遥功能（遥测、遥信、遥控）、对时功能、事故记录、参数设置与修改、自检与自恢复功能、环网功能、远方闭锁与手动操作、电

10、源管理功能、故障检测及故障判别功能 和通信功能等。可提供1回线路（4电压4电流。其中，3个测量电压、1个零序电压。3个测量电流、1个零序电流。可以最大限度的自由组合）模拟量；2个直流量的采集（如后备电源电压、机箱内温度等）；7路数字量的采集（遥信，最大10路）；4路控制输出（开出，最大可以同时控制两台开关）；支持多种通讯: 支持10M/100M以太网通信、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采集交流输入电压，检测开关两侧馈线的供电情况； 采集线路的电压、流经开关的负荷电流和有功功率、无功功率等模拟量。 采集Ua，Ub、Uc、Ia、Ib

11、、Ic、F、P、Q、S、COS、I0、U0等模拟量。 直流量采集直流量采集 采集后备电源（铅酸蓄电池、超级电容等）等电压直流量、电流电压的谐波分量和装置机箱内温度等。遥测遥测模拟量信息的采集与处理模拟量信息的采集与处理FTU应能对柱上开关的当前位置、通信是否正常、储能完成情况等重要状态量进行采集。若FTU有微机继电保护功能的话，还应对保护动作情况进行遥信。采集开关和接地刀闸的合、分状态量信息；采集终端电源状态信息；采集终端故障、异常信息等虚拟遥信；遥测越限、过流、接地等虚拟遥信；采集各种故障指示器接入状态量；采集柜门开闭状态信息；采集开关储能状态。遥信遥信-数字量信息的采集与处理数字量信息的采

12、集与处理 FTU应能接收并执行指令控制开关合闸、开关跳闸和动作闭锁等。在检修线路开关时，相应FTU应具有远方控制闭锁的功能，以确保操作的安全性，避免误操作带来恶性事故。具有远方/本地转换开关：同时转换2组开关控制权限，可就地实现开关的分、合闸操作；分别记录并保存主站及当地遥控记录；软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性；每个遥控接点可以单独设置动作保持时间。 遥控遥控-接收并执行指令接收并执行指令FTU图片展示图片展示FTU内部结构特征内部结构特征山东标山东标FTU新研发新研发FTU样机样机2、FTU基本原理基本原理 由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护。因此

13、，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。 具体应用时，可只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可三者同时采用。 当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。电流保护主要包括：电流保护主要包括： 无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。三段保护区别：三段保护区别： 主要在于启动电流的选择原则不同。其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最 大负荷电流来整定的。三次重合闸功能三次

14、重合闸功能： 为了消除瞬时性故障的影响和实现线路保护配合，可以进行三次重合闸。三段式过流保护三段式过流保护FTU功能框图主主CPU单单元元内部无线组网通信板电 压电 流输入模 拟信 号处理开关信号处理模块遥信量隔离遥控输出隔离电源配置模块异常监视模块外围存储器与主站通信模块故障检测及故障判别功能 FTU具有自检测功能，并在设备自身故障时及时告警，具有可靠的自恢复功能。通过监视定时器重新复位系统，恢复正常运行。 开关的遥信变位优先上传至主站，主站通过召唤方式获得开关的实时状态。 终端（FTU）根据采集的三相电流信号，当过流达到整定值及整定时间时，终端产生虚拟过流遥信变位，并上报主站。 主站下发命令恢复或在设定的时间后（1分钟以上）自行恢复；当线路电流过流回复且电压恢复正常情况后，过流遥信自行恢复。 过流检测，共分为I段过流、II段过流、A相过流、B相过流、C相过流、3I0过流、3U0过压。 远方控制闭锁和手动操作功能在检修线路或开关时，相应的FTU应能具有远方控制 闭锁的功能，以确保操作的安全性，避免误操作造成的恶性事故。同时，FTU能够提供手动合闸/分闸功能按钮，以备当通道出现故障时能进行手动操作，避免上杆直接操作开关。环网功能为了提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。瞬时故障处理快，变电站一次重合闸即可，线路上的开关都