配網(wǎng)自動化DL-D800站所終端（DTU）
一、
概述
DL-D800配電自動化站所終端是三遙集中式配電自動化監(jiān)控終端，主要應用于10kV環(huán)網(wǎng)柜、開閉所、箱式變電站、開關站等，對一次設備的實時監(jiān)控，與配電自動化主站、子站系統(tǒng)配合，實現(xiàn)多條線路的電量的采集和控制，檢測故障、故障區(qū)域定位、隔離及非故障區(qū)域恢復供電，提高供電可靠性。
二、
DTU的意義
DTU配網(wǎng)自動化終端，一般配備一套獨立的通信電源集中組屏安裝，可直接采集配網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)并上送給配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，使上級主站系統(tǒng)能隨時監(jiān)視配網(wǎng)運行情況并作出正確的決策。同時可以通過主站系統(tǒng)對配網(wǎng)設備遙控操作，從而縮短故障處理時間和降低人工維護成本。
三、
依據(jù)規(guī)范
本產(chǎn)品設計遵循以下標準：
GB/T13720 地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件
GB/T13729 遠動終端設備
GB/T13730 地區(qū)電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)
GB/T14285 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程
GB/T15153.1 遠動設備及系統(tǒng)電源及電磁兼容性標準
GB/T17626 電磁兼容試驗和測量技術
DL451 循環(huán)式遠動規(guī)約
DL516 電力調度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程
DL/T550 地區(qū)電網(wǎng)調度自動化功能規(guī)范
DL/T599 城市中低壓配電網(wǎng)改造技術導則
DL/T630 交流采樣遠動終端技術條件
DL/T634.5-101遠動設備及系統(tǒng)標準傳輸協(xié)議子集 第101部分
DL/T634.5-104遠動設備及系統(tǒng)標準傳輸協(xié)議子集 第104部分
DL/T667 繼電保護設備信息接口配套標準
DL/T721 配電自動化系統(tǒng)遠方終端
DL/T790 采用配電線載波的配電自動化
DL/T814 配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范
DL/T890 能量管理系統(tǒng)應用程序接口
DL/T1080 電力企業(yè)應用集成 配電管理的系統(tǒng)接口
DL/T5003 電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程
DL/T5404 電力系統(tǒng)同步數(shù)字系列（SDH）光纜通信工程設計技術劃定
Q/GDW156 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則
Q/GDW212 電力系統(tǒng)無功補償配置技術原則
Q/GDW370 城市配電網(wǎng)技術導則
Q/GDW382 配電自動化技術導則
GB/T 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB3047.1 面板、架和柜的基本尺寸系列
JB 616 電力系統(tǒng)二次電路用屏（臺）通用技術條件
GB191 包裝儲運圖示標志
四、
主要特點
n 強大的軟硬件平臺
采用4U標準機箱，流行的模塊化前插拔式結構，電路設計通用性強，互換性好，可維護性好，技術升級方便。軟件平臺采用已獲發(fā)明專利的冷火實時Linux系統(tǒng)，一塊主控板實現(xiàn)“算法”+“通訊”功能，系統(tǒng)架構簡單可靠。
n 多種抗干擾措施
采用多級隔離和良好的屏蔽措施，從機箱到印制板的設計及器件的選擇上都充分考慮了各種抗干擾措施；成熟的表面貼裝技術的應用，生產(chǎn)過程嚴格遵循ISO9000:800版程序要求，使得整機具有優(yōu)異的電磁兼容性能，和現(xiàn)場運行的高可靠性，組屏不需任何外部抗干擾措施，簡化了設計和運行維護。
n 豐富的三遙資源
在核心單元內，最大支持16回線路：每回線路含3路遙測、7路遙信、2 路遙控。
n 靈活可配的功能
維護工具軟件提供裝置通道配置、定值參數(shù)設置、轉發(fā)點表配置三大配置功能。通過三大配置功能，各種工程應用都可以通過組態(tài)完成，不需修改程序，大大提高了裝置的可靠性。
n 良好的可維護性
維護工具軟件分為公用、工程、生產(chǎn)、開發(fā)四大部分，對不同角色的人員都提供了全面的維護功能。其中公用包括：遙測數(shù)據(jù)、線路遙信、板卡遙信、采樣零漂、裝置日志、裝置信息、裝置維護模塊；工程包括：裝置通道配置、定值參數(shù)修改、轉發(fā)點表配置、GPRS設置、工程備份、工程恢復、遠動測試、報文監(jiān)視模塊；生產(chǎn)包括：裝置升級、單板測試（主板測試、開出板測試、開入板測試等）、整機測試模塊；開發(fā)包括：裝置板卡配置、裝置類型配置、規(guī)約測試、錄波數(shù)據(jù)分析、文件傳輸、規(guī)約分析、幅值調整等模塊。
n 完善的故障錄波功能
支持64組以上錄波循環(huán)儲存，故障錄波時錄取故障前4個周波和故障后8個周波，錄波點數(shù)為128點/周波，可同時完成2個回路的錄波。錄波功能啟動條件包括過流故障、線路失壓、零序電壓、零序電流突變等，可遠方及就地設定啟動條件參數(shù)。錄波精度及格式滿足國網(wǎng)規(guī)范要求。
n 高分辨率人性化人機界面
160×160圖形式全中文顯示界面，人機界面友好，顯示內容豐富。
五、
技術參數(shù)
5.1環(huán)境條件
n 正常工作大氣條件
配電自動化終端設備滿足在如下環(huán)境中正常工作：
a) 環(huán)境溫度范圍：-40℃～+75℃；
b) 環(huán)境溫度最大變化率：1.0℃/min；
c) 濕度：5％～100％；
d) 最大絕對濕度：35g/m
3；
e) 大氣壓力：70～106KPa。
n 周圍環(huán)境要求
a) 無爆炸危險，無腐蝕性氣體及導電塵埃，無嚴重霉菌存在，無劇烈振動沖擊源。場地
安全要求應符合GB/T 9361中的規(guī)定。
b) 接地電阻應小于4Ω。
n 貯存、運輸極限環(huán)境溫度
設備的貯存、運輸極限的環(huán)境溫度-40℃～+75℃，不出現(xiàn)異常情況。
5.2電源要求
交流電壓：100V，220V (額定電壓 Un)；50Hz
交流電流：5A，1A(額定電流 In)；50Hz
直流電源：24V， 允許偏差: ±20％
開關量和狀態(tài)量輸入電壓： DC24V，啟動電壓（60%～75%）Ue
5.3主要技術性能指標
n 速斷保護
a) 整定值范圍
電流：0.1In ～20In
時間：0s ～ 99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
注：In為TA二次額定電流，以下同
c) 時間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 過流保護
a) 整定值范圍
電流：0.1In ～20In 時間：0s ～ 99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
c) 時間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 二段零序過流保護
a) 整定值范圍
電流：0.02In ～ 20In
零序Ⅰ段時間范圍：0s ～ 99.99s
零序Ⅱ段時間范圍：0.1s～99.99s
b) 整定值允許誤差
電流：±3%或±0.02In
c) 時間誤差：電流為1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
5.4 測量精度
測量電流、電壓： 0.2級
功率及功率因數(shù)：0.5級
事件分辨率： ≤2ms
頻率： 0.01Hz
5.5 開出接點容量
250VAC：允許長期通過電流8A，切斷電流5A。
48VDC：允許長期通過電流8A，切斷電流0.7A。
24VDC：允許長期通過電流8A，切斷電流3A。
5.6 功率消耗
交流電壓：<0.5VA/相
交流電流：<0.5VA/相
直 流：≤20VA
5.7 過載能力
電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作
20倍額定電流，允許1s
電壓回路：1.2Un，連續(xù)工作
5.8 絕緣性能
n 絕緣電阻
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，用開路電壓為500V的測試儀器測定其絕緣電阻應不小于100MΩ。
n 介質強度
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，應能承受2.5kV（額定絕緣電壓＞63V）、500V（額定絕緣電壓≤63V）（有效值）、50Hz的交流試驗電壓，歷時1min，而無擊穿或閃絡現(xiàn)象。
n 沖擊電壓
裝置的各帶電的導電電路對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導電電路之間，應能承受沖擊電壓波形為標準雷電波，峰值為1kV（額定絕緣電壓≤63V）或5kV（額定絕緣電壓＞63V）的試驗電壓，此后無絕緣損壞。
n 耐濕熱性能
裝置應能承受GB/T 2423.9規(guī)定的濕熱試驗。試驗溫度為+40℃±2℃、相對濕度(93±3)％，試驗時間為48h，在試驗結束前2h內根據(jù)2.4.1的要求，測量各導電電路對外露導電金屬部分及外殼之間、電氣上不聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻應不小于1.5MΩ，介質耐壓強度不低于2.4.2規(guī)定的介質強度試驗電壓幅值的75％。
5.9 機械性能
設備應能承受頻率f為2～9Hz，振幅為0.3mm及f為9Hz～500Hz，加速度為1m/s2的振動。振動之后，設備不應發(fā)生損壞和零部件受振動脫落現(xiàn)象。
5.10 電磁兼容
電壓突降和電壓中斷適應能力 按 GB/T15153.1 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗高頻干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗快速瞬變脈沖群干擾的能力 按 GB/T17626.4 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗浪涌干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗靜電放電的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗工頻磁場和阻尼振蕩磁場干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
抗輻射電磁場干擾的能力 按 GB/T17626.3 中的有關規(guī)定執(zhí)行。
5.11通信接口
a) 兩個RS-232通信接口，通信速率可以整定。
b) 兩個RS-485通信接口，通信速率可以整定。
c) 兩個標準的10M/100M以太網(wǎng)接口（可選RJ45或光纖以太網(wǎng)接口）。
d) 支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、MODBUS等多種通信規(guī)約，并可按需要進行擴充。
六、
裝置結構硬件
6.1裝置結構
裝置采用符合IEC60297-3的高度為4U、19英寸機箱。裝置為整體嵌入式安裝，前接線方式。，安裝開孔尺寸見圖6-1
圖6-1 安裝開孔尺寸
6.2裝置功能組件說明
裝置擁有12個插槽，從右到左編號依次為0#～11#。插件布置見圖6-2。
圖6-2 裝置插件布置圖
配網(wǎng)自動化系統(tǒng)一般由下列層次組成：配電主站、配電子站（常設在變電站內，可選配）、配電遠方終端（FTU、DTU、TTU等）和通信網(wǎng)絡。配電主站位于城市調度中心，配電子站部署于110kV/35kV變電站，子站負責與所轄區(qū)域DTU/TTU/FTU等電力終端設備通信，主站負責與各個子站之間通信。
DTU一般安裝在常規(guī)的開閉所（站）、戶外小型開閉所、環(huán)網(wǎng)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(shù)、電能量等數(shù)據(jù)的采集與計算，對開關進行分合閘操作，實現(xiàn)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
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。
TTU監(jiān)測并記錄配電變壓器運行工況，根據(jù)低壓側三相電壓、電流采樣值，每隔1～2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(shù)、有功電能、無功電能等運行參數(shù)，記錄并保存一段時間（一周或一個月）和典型日上述數(shù)組的整點值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現(xiàn)時間，供電中斷時間及恢復時間，記錄數(shù)據(jù)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(wǎng)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(xiàn)變壓器過負荷及停電等運行問題，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，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(wǎng)規(guī)劃及事故分析提供基礎數(shù)據(jù)。如不具備通信條件，使用掌上電腦每隔一周或一個月到現(xiàn)場讀取記錄，事后轉存到配網(wǎng)主站或其它分析系統(tǒng)。TTU構成與FTU類似，由于只有數(shù)據(jù)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，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。
RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠端測控單元裝置，負責對現(xiàn)場信號、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優(yōu)良的通訊能力和更大的存儲容量，適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境，提供更多的計算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產(chǎn)品在SCADA系統(tǒng)中得到了大量的應用。 遠程終端設備（RTU）是安裝在遠程現(xiàn)場的電子設備，用來監(jiān)視和測量安裝在遠程現(xiàn)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(shù)據(jù)格式。它還將從中央計算機發(fā)送來得數(shù)據(jù)轉換成命令，實現(xiàn)對設備的功能控制。
主要區(qū)別：DTU是SOCKET連接的客戶端。因此只有DTU是不能完成數(shù)據(jù)的無線傳輸?shù)?，還需要有后臺軟件的配合一起使用。FTU與RTU有以下區(qū)別：FTU體積小、數(shù)量多，可安置在戶外饋線上，設有變送器，直接交流采樣，抗高溫，耐嚴寒，適應戶外惡劣的環(huán)境；而RTU安裝在戶內，對環(huán)境要求高；FTU采集的數(shù)據(jù)量小，通信速率要求較低，可靠性要求較高；而RTU采集的數(shù)據(jù)量大，通信速率較高，可靠性要求高，有專用通道。TTU則是單一功能單元，僅對配電變壓器的信息采集和控制。
