配电终端解决方案产品.ppt

配电终端及通信解决方案技术交流（三）科大正信电气有限公司科大正信电气有限公司2013.32013.31a配电自动化终端解决方案交流配电自动化终端解决方案交流4 4现阶段配电自动化建设讨论现阶段配电自动化建设讨论3 3配网自动化工程案例分享配网自动化工程案例分享6 6公司介绍公司介绍1 1智能电网及配电自动化建设背景智能电网及配电自动化建设背景2 2配电自动化通信解决方案配电自动化通信解决方案5 52a•站所自动化装置（DTU）及馈线自动化装置（FTU）•分界负荷开关成套设备（看门狗）•环保型一体化开关（永磁、固体断路器等）•电压时间型负荷开关成套设备（VSP5开关）配网自动化解决方案（产品）3a站所自动化装置（站所自动化装置（DTUDTU））（1）包括环网柜DTU、配电房DTU 、开闭所DTU2）终端采用模块化设计，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（3）支持光纤、电缆、载波、GPRS/CDMA等多种通信方式4）主要应用于10kV环网柜、开闭所、配电房等处4a灵活配置终端类型基本配置备注一控六32遥信、6遥控、6电压18电流、6路DO5串口、5网口（三网段不同IP）6U高度，266mm*279mm*213mm电源智能管理、支持AC220，DC24/48输入可以选配前插接线或者后插接线；可以选配是否配备液晶；可以选配是否配备温湿度监测；一控十二 64遥信、12遥控、12电压36电流、12路DO6串口、6网口（三网段不同IP）6U高度， 266mm*483mm*213mm支持DC24/48输入可以选配前插接线或者后插接线；可以选配是否配备液晶；可以选配是否配备温湿度监测；可以支持前插接线，配备液晶一控十八 96遥信、18遥控、18电压54电流、18路DO7串口、7网口（三网段不同IP）6U高度， 266mm*483mm*213mm支持DC24/48输入可以选配前插接线或者后插接线；可以选配是否配备液晶；可以选配是否配备温湿度监测；5a6aPage 7Page 7实例：环网柜应用现场7a实例：实现三遥的配电房的改造8a实例：实现二遥的临街变改造9a馈线自动化成套装置馈线自动化成套装置------开关本体开关本体© ABB Group 19 九月 2024 | Slide 10（1）断路器：具备分断故障电流能力，一般用于需要经常断开的地方 ；（2）负荷开关：可以开断和接通系统正常负载电流，但不能分断系统故障电流；（3）电流互感器（CT）：内置于开关本体；10a馈线自动化成套装置馈线自动化成套装置------电压互感器（电压互感器（PTPT））© ABB Group 19 九月 2024 | Slide 11（1）（三相/单相）单绕组PT：AC220或AC100，供电（2）（三相/单相）双绕组PT：AC220V和AC100V，供电和测量11a馈线自动化成套装置馈线自动化成套装置------馈线自动化装置（馈线自动化装置（FTUFTU））© ABB Group 19 九月 2024 | Slide 12馈线自动化装置（FTU）：10遥信、2遥控、3电压4电流、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12a终端类型基本配置备注一拖一10遥信、2遥控、3电压4电流、1直流、1温度采样、3串口、1网口、双电源切换、后后备电源（超级电容、锂电池、铅酸电池）、备电源（超级电容、锂电池、铅酸电池）、温湿度采集，加热器控制、温湿度采集，加热器控制、GPS对时，获取对时，获取地理位置信息、地理位置信息、人机界面控制，大汉显液晶、手持PDA本地控制电压型保护、电流型保护、电流计数型保护、电压电流混合型保电压电流混合型保护护智能分界分户开关对等通信保护对等通信保护故障模拟功能故障模拟功能一拖二10遥信、4遥控、6电压8电流、2直流、1温度采样、3串口、1网口、双电源切换、后后备电源（超级电容、锂电池、铅酸电池）、备电源（超级电容、锂电池、铅酸电池）、温湿度采集，加热器控制、温湿度采集，加热器控制、GPS对时，获取对时，获取地理位置信息、地理位置信息、人机界面控制，大汉显液晶、手持PDA本地控制电压型保护电流型保护电流计数型保护电压电流混合型保护电压电流混合型保护智能分界分户开关对等通信保护对等通信保护故障模拟功能故障模拟功能灵活配置13a硬件和软件平台•主CPU：高性能32位微处理器。

•数据采集：内置6片8路14位高速工业AD•每个分板CPU配置供32路遥信•64M-RAM•历史数据存储FLASH：128M存储历史数据（故障信息、SOE、定点数等）保存一个月，可以根据需要扩展•软件平台基于VxWorks嵌入式实时多任务操作系统的电力自动化系统嵌入式软件平台保证终端进行故障识别、终端通信、数据计算处理等复杂功能要求14a 模块化设计 CPU板、通讯控制板、交流采样板、遥控接口板、开关量数据板等多种功能模件，可根据具体现场情况灵活配置； 采用32位嵌入式处理器+32位DSP的多CPU结构； 电力自动化系统嵌入式软件平台； 丰富的通讯接口方式 ，可以灵活的选用专网、公网、有线、无线等各种通讯方式 ，本地RS232、RS485等； 适应多种输入电源模式 ，采用宽电压范围的电源设计，输入电源范围AC80V-AC400V 15a• CPU板：包括网络口、RS232接口等• 交流采样（YC）板：单板采集最大容量为24个点• 遥信板组合可支持32路，64路和96路 • 遥控接口（YK）板：每块YK板6组（分、合）控制输出• 可选液晶显示板• 电源板• 电源充放电管理单元（含备用电池电压检测）• 备用电池• 光纤、GPRS或载波通讯模块等。

16a•遥测量（YC）采集•遥信（YX）采集功能•遥控（YK）功能•历史曲线数据处理•历史SOE处理•数据统计功能•对时功能•参数设置功能•通信功能•当地维护与调试功能17a电磁兼容和绝缘试验• 高频振荡波 ：4级• 电快速瞬变脉冲群 ：4级• 浪涌 ：4级• 射频辐射电磁场 ：4级• 工频磁场 ：4级 • 静电放电试验符合GB/T 14598.14的规定• 绝缘试验符合GB/T14598.3-93 6.0的规定• 冲击电压试验符合GB/T14598.3-93 8.0的规定• 高温高湿试验：70℃温度95%湿度正常运行18a电气参数•额定电压：相电压57.7V，线电压100V •额定电流：5A，1A•频 率：50Hz•电压过载能力： 2倍额定电压：连续工作； 10倍额定电压：允许10秒•电流过载能力： 20倍额定电流，持续时间小于1S，工作正常 10倍额定电流：连续工作19a主要技术指标•遥测量精度： U、I：0.2% P、Q、S、Cos：0.5% 工频频率：0.01Hz 相位（角差）：1度 积分电度：1%•遥信开入：信号输入方式：无源接点 遥信开入分辨率：<2ms 软件防抖动时间6-60000毫秒可设•遥控输出：输出方式：继电器常开接点 接点容量： AC250V 5A DC30V 5A 切断电流：0.3A（DC220V，V/R 1ms） 具有防误动功能。

20a通信功能 •通信配置 ： 基本配置1至4个以太网口，可根据需要扩充到7个 ； 基本配置1个维护口，4个串行通信口，可根据需要 扩充到7个串行通信口，支持RS-485/RS-232通信 •支持多种类型的通信方式 支持基于光纤的网络通信方式； 支持电力载波通信方式； 支持无线通信（GPRS/CDMA）•支持通信口多种规约灵活配置： 多个通信口实现与多个主站和子站进行通信； 支持IEC608-70-5-101、IEC 60870-5-104 21a故障检测功能 终端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，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 22a二次回路的安全防护 •电压输入保护：采用快速保护的空气开关或带保险丝的电压端子，经PT进入装置内部•电流输入保护：用专用电流测试端子，经CT进入装置内部•控制输出保护：采用光耦、继电器二级隔离，输出控制接点采用空接点方式，遥控回路的正电端子与合分闸端子有隔离片端子。

•遥信输入保护：采用光电隔离，具有软硬件滤波措施，以防止输入接点抖动或强电磁场干扰误动•装置有安全接地端子23a电源• 终端主电源：支持交流220V供电，支持直流24V供电；• 备用电源：24V铅酸蓄电池组； • 整机静态功耗＜5.0W；• 额定交流输入电源：交流220V/100V，允许偏差- 20%～+20%；• 频率：50Hz，允许偏差-5%～+5%；•蓄电池组容量7Ah； •电池充放电管理功能；•电源保护：防雷、过流、过压输入保护功能；短路、过热、过压输出保护等24a交流采样 遥测量通过PT/CT将二次侧的电压/电流量转换成相应的弱电压信号后，经采样/保持器芯片，进入A/D转换芯片25a开入量输入（YX）•遥信输入信号以空接点的方式经光电隔离器后送入遥信采集模块进行处理经硬件滤波、软件滤波，得到遥信输入信号的分合状态•软件滤波时间可设，从而确保稳定的遥信动作时才产生遥信变位，减少遥信的误报26a遥控保护措施 1.软件保护：只有接收到正确的遥控预置命令及遥控执行命令才动作2.出口继电器平时没有工作电源，只有接收到遥控预置命令后才上电3.软硬件结合的控制闭锁，保证终端运行不正常时控制不出口4.对象继电器的硬件返校，确保对象继电器误动时控制不动作5.电源控制继电器、对象继电器、执行继电器顺序动作时，才有控制出口，加大了控制的可靠性27a配电自动化终端产品优势汇总n支持常规DTU/FTU，能灵活配置适应电流型DA和电压型DA；n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；n支持看门狗控制器功能，迅速切除用户分支线故障；n带重合功能FTU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28aPage 29•全工业级设计,可以支持-40℃～+85℃正常工作,严酷等级达到户外Ⅳ级；•以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以VxWorks嵌入式实时操作为软件开发平台；•产品在设计上保证稳定可靠、高性能、高精密、低成本、易安装；•结构上可提供前插拔接线及后插拔接线选择，提供液晶及键盘选择，便于安装、维护；•主处理器插件配置以太网交换机功能，多台设备可通过以太网总线实现高速通信，有效解决了海量数据的通信瓶颈；•分功能、采用插件结构，多种模式供用户选择，单机最大容量： 72路遥测，96路遥信、18路遥控；•装置提供丰富的通信及外部存储介质接口：可以提供4个串口（可扩充至7个），4个以太网RJ45口（可扩充至7个），1个主USB口、1个从USB口、1个SD卡接口；•内置工业交换机，多台装置可通过以太网总线级联，支持GPRS、载波、光纤以太网、光纤串口、无线电台等多种通信介质，支持有线及手持无线维护等功能；•通信规约丰富，支持目前流行的所有规约（如GB101、GB104、CDT、MODBUS），可以支持国网、南网等地方局自己的规约要求，产品一次性通过国网及南网的入网测试。

29aPage 30•具有各种类型的开关接口模块，支持交流100/220V、直流100/220V、直流24V及直流48V等各种电操接口，可实现各种类型开关的监控•交流采样：电流、电压、直流兼容组态设计，用户配置灵活；•遥控：采用严密的三级电子锁设计，确保控制的可靠性和抗干扰能力；•遥控、遥信及交流采样分别采用独立的供电电源，提高整机高可靠性；•交流电压电流采样精度：0.2级/0.5级；直流电压、频率采样精度：0.1级；有功功率、无功功率、功率因数采样精度：0.5级/1.0级 •具备无功补偿功能，支持8路投切控制；•支持谐波采集功能最大可以支持到19次谐波分析；•具备完善实用的FA故障检测功能，，可以实现远方、就地复归故障信号 •采用模块化及灵活的硬件组态及软件组态设计，无需改造产品即可各种特殊工程的特殊需求支持用户编程，用户可通过维护软件根据工程需要实现复杂的逻辑组合编程；•维护及应用软件更新方便，所有维护软件均为绿色版安装，简单易懂，操作方便；•电磁兼容性良好，现阶段已经通过中国电科院、国网电科院、南网广州电科院的型式试验以及功能试验；•大汉显液晶，操作方便，提供了良好的人机交互界面（选配功能）。

30a产品对比项目科大其他单机配置单机支持72个模拟量采集，96路数字量输入，18路开关量输出，支持18条线路的控制及采集如果满足18条线路的控制及采集，需要两台甚至多台级联，增加成本及不稳定性通信配置支持4网口，4串口通信；支持内置GPRS通信；支持USB通信；支持DNP3.0规约通信最多支持2网口；需要外置GPRS模块；不支持USB通信；DNP3.0规约不一定能通过KEMA测试高速通讯总线 国内首先内置HUB，构成高速以太网总线，在配网终端上实现高速CAN总线；多台设备可通过以太网总线实现高速通信，有效解决了海量数据的通信瓶颈；不具备高速以太网总线31a产品对比项目科大其他工作环境全工业级设计,可以支持-40℃～+85℃正常工作,严酷等级达到户外Ⅳ级，真正做到军品品质，不像其他公司的通过作假实现支持-25℃～+70℃正常工作采样精度U、I≤±0.2%，P、Q、S、CosΦ≤±0.5%，工频频率≤±0.01%Hz，积分电度≤±1%，，SOE分辨率<2msU、I≤±0.5%，P、Q、S、CosΦ≤±1.0%DA模拟仿真采用模拟仿真策略，有效地解决了配网自动化系统验收及系统年度检修的困难，大大推动了配网故障处理的实用化进程无32a产品对比项目科大其他故障处理策略根据供电线路特点选择启动故障处理策略：（1）对于架空线路，瞬间故障大概占总故障的70%，采用常规故障处理模式。

2）对于地埋线路，永久性故障出现的占总故障的70%以上，采用高速故障处理模式3）对于农网、辐射状线路，由于通信条件比较差，采用不依靠通信的重合器模式只能单一的设计保护策略，不能根据线路区分保护策略“3+1” 配网自动化新模式将传统的“配网主站-配网子站-配网终端”三层模式，转变成“配网主站-配网子站-配网终端-一遥点”四层模式将一遥点（如故障指示器）纳入配网自动化，并赋予其新的内涵，是一个非常实用的构想无33a产品对比项目科大其他本地自愈支持网络保护（面保护、对等通信），在没有主站情况下依靠对等通信，迅速查找和隔离故障少数厂家具备手持维护支持手持维护，具备杆下调试，并且可以不区分平台少数厂家具备GPS对时定位通过GPS，对时，并且定位位置，上传给主站少数厂家具备34a典型问题解决方案•问题1：电源因雷击造成大批量损坏•方案：增加防雷器以及使用防浪涌电源管理模块•问题2：安装PT不当造成PT爆炸•方案：增加大容量跌落（LINK），会使短路问题在PT前一级解决，不会造成PT爆炸•问题3：使用GPRS内置模块，天线无法外引，导致信号不好•方案：使用新模式开孔，将天线外引，增强信号强度•问题4：酷寒地区，温度偏低导致装置使用寿命降低。

•方案：使用军品级元器件，同时安装加热器，根据温度空间启动或关闭加热器35a典型问题解决方案•问题5：同一装置具备多种电压等级电源，功率不同，可能无法提供•方案：使用多绕组电源，增加功率•问题6：FTU安装时，会导致CT开路•方案：使用自短路CT，保证CT不开路•问题7：线路仿真检修时，需要实际增加大功率信号源•方案：使用模拟仿真方案，不需要线路增加大功率信号源•………………………………………………………36a智能分界负荷开关（看门狗） 37a智能分界负荷开关（看门狗） 10kV柱上真空用户分界负荷开关成套设备为电流型保护自动化智能设备，可安装于架空线路分支线T接点位置或末分段点位置，具有接地保护、过流保护、短路保护、重合闸及后加速保护功能，连接通信后具有遥测、遥信、遥控功能，能检测线路电压、电流、频率 设备具有数据通信功能，配套GPRS通信模块能与监控主站进行通信，实现故障信息主动上报、和线路设备信息的实时上送1）当负荷开关负荷侧（即用户侧）发生单相接地故障时，自动分闸而变电站10kV出线负荷开关不能跳闸，以避免10kV主干线及相邻用户分支线波及停电；（2）当电源侧(系统侧)发生单相接地故障时，分界负荷开关不动作；（3）当负荷侧（即用户侧）发生相间短路故障时，分界负荷开关在变电站出线保护跳闸后立即分闸并闭锁，变电站重合后，故障线路被自动隔离，10kV主干线和其它支线迅速恢复供电； 38a（1）当负荷开关负荷侧（即用户侧）发生单相接地故障时，自动分闸而变电站10kV出线负荷开关不能跳闸，以避免10kV主干线及相邻用户分支线波及停电；（2）当电源侧(系统侧)发生单相接地故障时，分界负荷开关不动作；（3）当负荷侧（即用户侧）发生相间短路故障时，分界负荷开关在变电站出线保护跳闸后立即分闸并闭锁，变电站重合后，故障线路被自动隔离，10kV主干线和其它支线迅速恢复供电；（4）当分界负荷开关电源侧(系统侧)发生相间短路故障时，负荷开关不动作；（5）当负荷侧（即用户侧）发生相间过流故障时，负荷开关在过流延时时间到时自动分闸而变电站10kV出线负荷开关不必跳闸，以避免10kV主干线及相邻用户分支线波及停电；（6）当分界负荷开关电源侧(系统侧)发生相间过流故障时，负荷开关不动作； 39a智能环保型一体化开关 40a 智能环保型一体化开关为组合式系列化产品：可选配组合隔离开关，为线路检修提供可视断口；断路器配用弹簧操动机构或永磁操动机构，与真空灭弧室形成最良好的配合,以完成操作功能，合分动作稳定可靠；整个产品设计先进合理、结构紧凑，箱体完全密封，内部无凝露，机件无锈蚀，开关可靠性大大提高；采用新型复合固体绝缘结构，将真空灭弧室、主导电回路、绝缘支撑等有机地组合成为一个集成固封极柱，彻底解决了真空灭弧室小型化与满足外绝缘要求的矛盾；套管水平布置，输出与输入端是横向布置，即便于架空线联接，也利于电缆的接入；选配的隔离开关带有手动操动机构，两者构成机械防误操作闭锁 ；断路器和隔离开关的基座外壳有不锈钢和普通钢板经达克罗防锈处理两种可选，可达到在有效使用期（10年）内无需油漆维护；智能控制单元内的电源系统保证在系统失电时提供至少24小时的电池持续供电，能控制开关进行可靠动作。

由于智能一体化真空断路器应用了多项专利技术，使它具有很多优点：无SF6、无油，受环境影响小、有利于环境保护；单元尺寸小、重量轻、便于柱上安装；智能控制单元紧凑适用可以简单地安装在柱子的下方，可选配无线遥控器，可以在100米范围内控制开关的分合；适用于城乡电网就地操作和远方控制；除了采用铅酸电池的产品每6至7年更换一次电池外，断路器本体基本终身免维护，而采用超级电容作为储能元件的产品无需维护41a谢谢！42a。