配电自动化系统的双眼:深入认识DUT、FUT、TTU、故障指示器的角色与功能
在当今的电力行业中,配电自动化系统的作用日益凸显,它不仅大幅提升了配电网的运行效率,也为用户提供了更为稳定和可靠的电力供应。本文将重点对配电自动化系统配电终端部分进行介绍,让您知道为什么把它们称为配电自动化的“双眼”。
配网自动化系统总体介绍
配网自动化系统是一个庞大复杂的系统性工程,系统包含了电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流与控制,是一个统一的有机整体。其系统结如图 1 所示,可以看出配电网自动化系统中是由配电网自动化主站系统、配电自动化通道、配电子站以及配电终端所组成的四层结构。
主站层:配网自动化主站层管理的对象是全部配网线路、设备及用户。其通常由配电SCADA 主站系统、配电故障诊断恢复以及配网应用软件子系统 DAS 组成。
子站层:由于配电网自动化系统需要对多个设备进行监控,主要包括开闭站、配电室以及柱上开关及配电终端设备。但是所有的终端却不能够完全实现与主站系统的直接连接,因而系统就需要设置中间层,该中间层就被称为配网自动化子站层。
通信层:主要包括光纤通信、无线网络通信(无线公网、无线专网),其中业务系统与其终端采用无线通信网或者外部公用数据网的虚拟专用网络方式(VPN)等进行通信的,需设立安全接入区,且采用安全加密认证机制,实现信息实时上传主站、发送报警短信等功能。
终端层:配网终端是安装在配电网现场的各种监测和控制单元的总称,其主要功能是对开关设备的控制,另外其不但要实现 FTU(应用于柱上开关),TTU(应用于配电变压器),DTU(应用于开闭站)等的三遥(遥控、遥测、遥信)功能,而且还需具备故障的自动化识与控制功能,给配网自动化系统其它子系统进行工况检测、优化运行以及故障隔离与恢复起到促进作用,是本文重点要介绍的部分。
配电终端
开闭所、环网柜智能终端(DTU)
DTU一般安装在常规的开闭所(站)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算,对开关进行分合闸操作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。
馈线终端(FTU)
FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关,例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。
它能监测配电线路上的异常情况,如短路、过载等,及时发出故障信号;具备远程控制功能,可以实现对馈线开关的远程分合闸操作;集成保护功能,能根据实际要求进行保护定值的设置并与配电自动化主站或子站进行配合实现故障定位,是一种集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代馈线自动化远方终端装置。
智能配变终端(TTU)
TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1~2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据保存在装置的不挥发内存中,在装置断电时记录内容不丢失。
线路故障指示器
配电网线路故障指示器是一种安装在配电线路上的装置,主要用于监测线路的运行状态和故障情况。它能够在线路发生故障时及时确定故障区段,并发出故障报警指示,为快速排除故障、恢复正常供电提供有力保障。
随着科技的发展,配电终端将继续引入更为先进的技术,如智能故障诊断、人工智能数据分析等,不断提升配电网的智能化水平。