配網自動化終端功能及應用課件

1、配網自動化終端功能及應用2022/7/29配網自動化終端功能及應用綱要概述配電自動化系統(tǒng)架構配電終端功能及性能指標幾種主要的通信方式介紹實際應用方案新的技術配網自動化終端功能及應用什么是配網自動化利用現代電子、計算機、通信及網絡技術將配電網在線數據及離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統(tǒng)，實現配電網及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的的監(jiān)測、保護、控制、用電負荷配電管理的現代化。配網自動化終端功能及應用配網自動化的實踐意義提高供電可靠性改善電能質量節(jié)能降損，優(yōu)化運行，提高系統(tǒng)經濟運行水平提高配網現代化管理水平提高服務水平，改善用戶形象合理規(guī)劃，科學決策配

2、網自動化終端功能及應用配電自動化系統(tǒng)的體系結構三層結構模式主站層 子站層 終端層這種模式適用于配電網絡較大，信息相對集中的情況，其總體成本較高兩層結構模式主站 終端這種模式適用于配電網絡較小，信息分散的情況，其總體成本較低配網自動化終端功能及應用配網自動化結構主站層子站層終端層配網自動化終端功能及應用主站系統(tǒng)一個平臺實時信息系統(tǒng)平臺四個應用系統(tǒng)EMSDMS廣域測量系統(tǒng)公共信息平臺配網自動化終端功能及應用主站系統(tǒng)（組件）告警服務SCADA 新應用 PASDTSDMS AGC 集 成 總 線報表工具圖形工具歷史數據服務配網自動化終端功能及應用平臺為應用提供的服務系統(tǒng)管理歷史(商用)數據服務告警服務

3、權限及責任區(qū)服務實時數據庫服務圖形工具包數據庫界面報表工具包公式計算服務配網自動化終端功能及應用配電主站的業(yè)務范圍配網自動化終端功能及應用深圳EMS系統(tǒng)配置圖配網自動化終端功能及應用子站設備通信子站配電子站： 區(qū)域DA； 區(qū)域性SCADA； 通信； 站內當地功能； 遠程診斷維護； 參數設置； 遠方讀表； 數據管理；配網自動化終端功能及應用終端設備一次設備二次設備配網自動化終端功能及應用一次設備電氣一次設備是指直接用于生產、輸送、疏導、分配和消耗電能的電氣設備。它包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動機、接地、避雷器、濾波器等。 配

4、網自動化終端功能及應用二次設備二次設備是指對一次設備的工作進行控制、保護、監(jiān)察和測量的設備。如測量儀表、繼電器、操作開關、按鈕、自動控制設備、計算機、信號設備、控制電纜以及提供這些設備能源的一些供電裝置(如蓄電池、硅整流器等)。 配網自動化終端功能及應用什么是配電終端DTUFTURTUTTU配網自動化終端功能及應用饋線終端設備（FTU）FTU 是裝設在饋線開關旁的開關監(jiān)控裝置。這些饋線開關指的是戶外的柱上開關，例如10kV線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。一般來說，1臺FTU要求能監(jiān)控1臺柱上開關，主要原因是柱上開關大多分散安裝，若遇同桿架設情況，這時可以1臺FTU監(jiān)控兩臺柱上開關。 配網

5、自動化終端功能及應用開閉所終端設備（DTU） DTU一般安裝在常規(guī)的開閉所（站）、戶外小型開閉所、環(huán)網柜、小型變電站、箱式變電站等處，完成對開關設備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量等數據的采集與計算，對開關進行分合閘操作，實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區(qū)間的恢復供電。部分DTU還具備保護和備用電源自動投入的功能。 配網自動化終端功能及應用配變終端設備（TTU） TTU監(jiān)測并記錄配電變壓器運行工況，根據低壓側三相電壓、電流采樣值，每隔12分鐘計算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等運行參數，記錄并保存一段時間（一周或

6、一個月）和典型日上述數組的整點值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間，供電中斷時間及恢復時間，記錄數據保存在裝置的不揮發(fā)內存中，在裝置斷電時記錄內容不丟失。配網主站通過通信系統(tǒng)定時讀取TTU測量值及歷史記錄，及時發(fā)現變壓器過負荷及停電等運行問題，根據記錄數據，統(tǒng)計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性，并為負荷預測、配電網規(guī)劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件，使用掌上電腦每隔一周或一個月到現場讀取記錄，事后轉存到配網主站或其它分析系統(tǒng)。 TTU構成與FTU類似，由于只有數據采集、記錄與通信功能，而無控制功能，結構要簡單得多。為簡化設計及減少成本，TTU由配變低壓側直接變壓整流供電，

7、不配備蓄電池。在就地有無功補償電容器組時，為避免重復投資，TTU要增加電容器投切控制功能。 配網自動化終端功能及應用遠程終端設備（RTU）遠程終端設備（RTU）是安裝在遠程現場的電子設備，用來監(jiān)視和測量安裝在遠程現場的傳感器和設備。RTU將測得的狀態(tài)或信號轉換成可在通信媒體上發(fā)送的數據格式。它還將從中央計算機發(fā)送來得數據轉換成命令，實現對設備的功能控制。 配網自動化終端功能及應用FTU&DTU功能及性能高性能的軟、硬件平臺全面高效通信管理功能極強的的抗干擾性能智能電源功能先進的饋線自動化功能（FA）配電自動化功能（DA)基礎功能測控配網自動化終端功能及應用硬件原理圖配網自動化終端功能及應用Vx

8、Works操作系統(tǒng)VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS），是嵌入式開發(fā)環(huán)境的關鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領域占據一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。在美國的 F-16、FA-18 戰(zhàn)斗機、B-2 隱形轟炸機和愛國者導彈上，甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測器上也使用到了VxWorks。配網自動化終端功能及應用通信接口及通信規(guī)約 通信接

9、口： 10/100M以太網接口； GPRS無線接口（選配） 433M無線維護接口（選配） RS232維護接口通信規(guī)約-通信雙方約定的數據、控制命令等的表示及傳輸規(guī)則，相當于語言常用前置規(guī)約簡介（CDT、DISA、XT9702、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、DNP、 SC1801 、S5、4F)配網自動化終端功能及應用抗干擾的能力絕緣性能 絕緣電阻:裝置所有電路與外殼之間絕緣電阻在標準實驗條件下，不小于100M。 介質強度:裝置所有電路與外殼的介質強度能耐受交流50Hz，電壓2kV（有效值），歷時1min試驗，而無絕緣擊穿或閃絡現象。當復查介質強度時，試驗電壓值為規(guī)

10、定值的75%。沖擊電壓 裝置的導電部分對外露的非導電金屬部分及外殼之間，在規(guī)定的試驗大氣條件下，能耐受幅值為5kV的標準雷電波短時沖擊檢驗。抗干擾能力 裝置能承受GB/T14598.131998規(guī)定的嚴酷等級為級的振蕩波干擾試驗； 裝置能承受GB/T14598.141998規(guī)定的嚴酷等級為IV級的靜電放電干擾試驗； 裝置能承受GB/T14598.92002規(guī)定的嚴酷等級為級的射頻電磁場輻射干擾試驗； 裝置能承受GB/ T14598.101996規(guī)定的嚴酷等級為IV級的電快速瞬變脈沖群干擾試驗； 裝置能承受GB/T17626.51999規(guī)定的嚴酷等級為IV級的浪涌干擾試驗； 裝置能承受GB/T1

11、7626.61998規(guī)定的嚴酷等級為級的射頻傳導干擾試驗； 裝置能承受IEC 60255-22-7:2003規(guī)定的嚴酷等級為A級的工頻干擾試驗； 裝置能承受GB/T17626.81998規(guī)定的嚴酷等級為級的工頻磁場干擾試驗； 裝置能承受GB/T17626.91998規(guī)定的嚴酷等級為級的脈沖磁場干擾試驗； 裝置能承受GB/T17626.101998規(guī)定的嚴酷等級為級的阻尼振蕩磁場干擾試驗； 裝置能滿足GB/T14598.162002規(guī)定的傳導發(fā)射限值要求； 裝置能滿足GB/T14598.162002規(guī)定的輻射發(fā)射限值要求。機械性能 工作條件：裝置能承受嚴酷等級為1級的振動響應、沖擊響應檢驗； 運

12、輸條件：裝置能承受嚴酷等級為1級的振動耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗。配網自動化終端功能及應用智能電源模塊主電源模塊支持雙路電源輸入，支持交、直流供電方式。正常情況下，應為交流供電方式，一旦交流電源中斷，裝置在無擾動情況下自動切換到直流供電方式；當交流電源恢復供電時，裝置自動切回交流供電方式。主電源模塊能實現對供電電源的狀態(tài)監(jiān)視，并能將電源供電狀況以遙信方式上報到上級系統(tǒng)。主電源模塊使用蓄電池作為直流電源時，根據用戶的不同需求可以配置不同容量的蓄電池，主電源模塊具備對蓄電池智能充放電功能，電池欠壓等狀態(tài)以遙信方式上報到上級系統(tǒng)。配網自動化終端功能及應用FA饋線自動化功能先進的饋線自動化（FA）算法與

13、處理流程，支持故障在線仿真。終端饋線自動化功能包括故障檢測和故障在線仿真。故障檢測以回線為單位，實現三段式過流檢測、零流檢測、故障跳閘、一次重回閘（可選）、過負荷告警（可選）、PT斷線/失壓告警（可選）等功能，支持故障錄波，故障信息通過傳統(tǒng)虛擬遙信方式和專用故障信息通道上送。配網自動化終端功能及應用配電自動化（DA）DTU對所轄區(qū)域進行配網故障診斷、隔離和恢復供電 部分代替子站的功能變電站10kV母線變電站10kV出線開關開閉所A柱上開關B柱上開關C柱上開關D柱上開關EDTU_AFTU_BFTU_CFTU_DFTU_E圖1 試驗線路示意圖配網自動化終端功能及應用FTU&DTU主要功能-測控基于

14、高速ARM作為核心，支持雙以太網技術，功耗低，可靠性高，具有完善周密的電路設計和強大的技術支持。16位AD采樣，模擬量采集精度更高。光電隔離輸入常開繼電器控制開關配網自動化終端功能及應用性能指標電壓測量范圍：0300 V，測量準確度不超過0.5%；電流測量范圍：050 A，測量準確度不超過0.5%；有功功率、無功功率、功率因數測量準確度不超過1.0%；頻率測量準確度不超過0.2%；采集容量可擴展，最大支持48路模擬量；狀態(tài)量輸入：單板20個無源接點，可擴展SOE分辨率：不大于2ms 控制輸出：接點容量：AC250V,5A；DC30V,5A；單板容量12路，可根據需要擴展。故障電流最大為10IN

15、（IN為額定輸入電流）裝置采用符合IEC60297-3標準的高度為4U、寬度為19英寸的機箱，裝置結構采用嵌入式安裝方式，前插件形式，箱前接線；采用防水、防塵、抗振動設計，外殼封閉，適合安裝于開關柜等環(huán)境條件較為惡劣的現場運行。 配網自動化終端功能及應用環(huán)境條件環(huán)境溫度:工作：-4085；大氣壓力：86106kPa（相當于海拔高度2km及以下）；相對濕度：不大于95%，無凝露；其它條件：裝置周圍的空氣中不應含有帶酸、堿、腐蝕或爆炸性的物質。外殼防護等級IP54，IP67，IPXX（防塵、防水）配網自動化終端功能及應用配電領域的通信方式光纖通信無線公網GPRS通信配電線載波通信工業(yè)總線（RS48

16、5、CAN）配網自動化終端功能及應用SDH數據網主站網絡交換機以太網/EI口EI口/以太網子站1子站2子站3SDHSDHSDHSDH10M1配網自動化終端功能及應用光纖自愈環(huán)、光纖以太網、無源光網絡DTUTTU配網主站TTU10MRS485SDH/PCM10M配網自動化終端功能及應用EPON 以太網無源光網絡，是一種采用點到多點（P2MP）結構的單纖雙向光接入網絡，是一種光纖通信技術。傳統(tǒng)：點到點網絡光纖直連或星型連接； EPON：點到多點傳統(tǒng)：分光需有電源； EPON：分光器（無需電源）傳統(tǒng)：通常需要兩根光纖遠距離傳輸； EPON：單纖傳輸配網自動化終端功能及應用EPON媒質的性質是共享媒質

17、和點到點網絡的結合。在下行方向，擁有共享媒質的連接性，而在上行方向其行為特性就如同點到點網絡。 下行方向：olt發(fā)出的以太網數據報經過一個1:n的無源光分路器或幾級分路器傳送到每一個ONU。N的典型取值在464之間（由可用的光功率預算所限制）。這種行為特征與共享媒質網絡相同。在下行方向，因為以太網具有廣播特性，與EPON結構和匹配：OLT廣播數據包，目的ONU有選擇的提取。 上行方向：由于無源光合路器的方向特性，任何一個ONU發(fā)出的數據包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU。EPON在上行方向上的行為特點與點到點網絡相同。但是，不同于一個真正的點到點網絡，在EPON中，所有的ONU都屬于同一

18、個沖突域來自不同的ONU的數據包如果同時傳輸依然可能會沖突。因此在上行方向，EPON需要采用某種仲裁機制來避免數據沖突。 分光器配網自動化終端功能及應用EPON組網常見拓撲形式配網自動化終端功能及應用EPON配網接線圖節(jié)選配網自動化終端功能及應用EPON環(huán)形網絡應用配網自動化終端功能及應用EPON“手拉手”形網絡應用配網自動化終端功能及應用EPON鏈形網絡應用配網自動化終端功能及應用中壓載波配網自動化終端功能及應用混合線路的中壓載波通信主備組網方案主載波PLC-075從載波RTURS232莘閔變電站閔17沿海：混合線路松江配電自動化主站DS-100A通信管理機光端機等EthernetRS232PLC-075B主載波PLC-075從載波RTURS232陽光1號配電站麗水開關站光纖閔24陽光：混合線路阻抗匹配器阻抗匹配器阻抗匹配器配網自動化終端功能及應用GPRS配網自動化終端功能及應用其他無線專網微波通信衛(wèi)星通信配網自動化終端功能及應用終端設備近來的一些新技術虛擬子站超級電容IEC61850的應用配網自動化終端功能及應用新的技術-就地DA，虛擬子站變電站10kV母線變電站10kV出線開關開閉所A柱上開關B柱上開關C柱上開關D柱上開關EDTU_AFTU_BFTU_CFTU_