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配电网自动化系统一般由配电主站、配电站(常设变电站，可选)、配电远程终端组成（FTU、DTU、TTU等)和通信网络。配电站位于城市调度中心，配电站部署在110kV/35kV变电站、子站负责所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各子站通信。

一、开闭所终端设备（DTU）

DTU一般安装在常规开关（站）、室外小开关、环网柜、小变电站、箱式变电站等场所，完成位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能等数据的收集和计算，开关分开关，对馈线开关的故障识别、隔离和非故障复供电DTU它还具有保护和自动输入备用电源的功能。

1.1定义

DTU一般安装在常规开关（站）、室外小开关、环网柜、小变电站、箱式变电站等场所，完成位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能等数据的收集和计算，开关分开关，对馈线开关的故障识别、隔离和非故障故障

1.2特点

1) 机箱结构采用标准4U半(全)机箱，增强设计；

2)后插拔接线，整体面板，全封闭设计；

3） 以基础为主CANBUS智能插件方案的总线，大大降低了插件间接线，完全避免了插件接触不良的隐患，设备运行可靠性高；

4)采用智能插件方案，规范底盘母板，便于生产和现场维护；

5)保证不同类型插件在结构设计中不能互插，提高整体安全性；

6)32位D浮点型SP，先进的系统性能；

7）采用16位A/D转换芯片，采样精度高；

8)采用大规模可编程逻辑芯片，减少外围电路，提高可靠性；

9)大容量存储器的设计，使报纸和事故录波完全满足现场需求；

10)采用多层印制板电路和SMT表面贴装技术，装置抗干扰性强；

自动校准测量电路精度软件，免调试，减少现场定检等维护时间；

12)电磁兼容性强，能适应恶劣的工作环境；

13)功能强大PC支持工具，分析软件完善灵活，便于事故分析；

14)简单可靠的保护处理系统（DSP）结合成熟的实时多任务操作系统，既保证了功能的可靠性，它还能满足网络通信和人机界面的实时性；

15）支持RS232/RS485、Enthernet等多种通信接口，内置Enthernet使工程应用简单可靠；

16）支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等标准规定；

17)每个装置的独立断电保持时钟系统和带时脉冲的GPS对时系统。

1.3功能

遥测

(1)交流电气测量

Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc，Un等待任何组合，一般Uab和Ucb取下开关两侧，监控馈线两端的供电情况。

(2)软件计算出两表法或三表法P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等待，根据主站需要上传；

（3）保护Ia、Ic上传记录；

(4)直流模拟量:两路、电池电压、温度等。

遥信

(1)开关状态信号， SOE；

(2)开关储能信号，操作电源；

(3)压力信号等；

(4)电池低压报警；

(5)保护动作和异常信号；

(6)其它状态信号。

遥控

(1)开关分合，失电后可分合2次以上；

(2)电池维护；

(3)远方回归保护信号；

(4)其它遥控器。

遥控

(1)开关分合，失电后可分合2次以上；

(2)电池维护；

(3)远方回归保护信号；

(4)其它遥控器。

数据传输功能

与上级站沟通，向上发送收集和处理信息，接受上级站的控制命令。

和上级一起上学。

向上转发其他终端的信息。

向上转发电能信息。主动上传事故信息(可选功能)。

当地维护通信接口。

通信规定：支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、DL/T 循环远程规约451-91，DNP3.0、SC1801、MODBUS可根据需要扩展各种通信规定。

通信接口：RS-工业以太网232/485，CAN。

通信信道：可支持光纤、载波、无线扩频、无线数传电台CDMA、GPRS以及ADSL用户可以选择多种通信形式。

故障识别、隔离和隔离恢复供电和保护

具有速断、延迟过电流(复合低压)保护和重合闸功能 ，根据馈线自动化方案选择。

监测故障电流，记录过电流时间和过电流最大值，并向配电站和主配电站报告。配电站和主配电站根据每个开关DTU报告电流故障信息和开关跳闸信息，判断故障区域，指出故障区域，生成故障隔离命令序列和非故障区域恢复供电命令序列。发布和执行自动或人机交互。

就地操作

DTU有分、合闸按钮，实现当地操作。

有就地/遥控选择开关、维护放电按钮等。

环网功能

当DTU当设置为联络开关时，根据一侧或两侧PT开关合分按整定值自动控制。开关两侧有电时，禁止联系开关关闭。如需网络运行，主站应专门设置和确认。一侧失电时，根据FA方案和主站设置允许自动关闭，自动控制关闭，以快速恢复供电。

定值下装、上传功能

速断定值，使能；

过电流定值，时间常数，使能；

重合闸时间，使能；设置和取消环网功能。

本地维护功能

通过DTU使用专用维护软件对上述标准通信维护接口进行调试和维护。包括参数定值配置、检查、遥测、遥控、对时测试、数据上传、通信等。

自诊断、自恢复功能

当发现具有自诊断功能时DTU内存、时钟、I/O立即记录并报告异常。

具有上电自恢复功能。

电源UPS还有电池维护功能

满足操作机构、终端设备和通信设备的用电。

DTU双电源供电，一侧电源失电后仍可持续工作。

通常由主电源提供DTU电源，同时浮充电池。两侧电源失电后由电池供电，DTU可继续工作24小时(电台除外)。

电池低压报警保护功能。

电池自动维护：调度员在规定时间内发出电池维护命令，电池开始放电，电池低压自动停止放电，主电源自动切换，电池充电。电池充电采用恒压限流充电，确保安全。

二、馈线终端设备（FTU）

FTU 是安装在馈线开关旁边的开关监控装置。这些馈线开关是指室外柱上开关，如10kV断路器、负载开关、分段开关等。一般来说，一个FTU需要监控一个柱上开关的主要原因是柱上开关大多分散安装。如果杆架设相同，此时可以使用一个柱上开关FTU监控两个柱上的开关。

2.1定义

FTU 是安装在馈线开关旁边的开关监控装置。这些馈线开关是指室外柱上开关，如10kV断路器、负载开关、分段开关等。一般来说，一个FTU需要监控一个柱上开关的主要原因是柱上开关大多分散安装。如果杆架设相同，此时可以使用一个柱上开关FTU监控两个柱上的开关。

2.2特点

FTU采用先进的DSP 数字信号处理技术CPU集成技术和高速工业网络通信技术采用嵌入式实时多任务操作系统，稳定性强，可靠性高，实时性好，适应环境广，功能强大。是集遥测、遥控、遥控、保护、通信等功能于一体的新一代馈线自动远程终端装置。适用于城乡企业配电网的自动化工程，完成环网柜、柱上开关的监控、控制、保护、通信等自动化功能。配合配电子站和主站，实现配电线路的正常监控和故障识别、隔离和非故障段恢复供电。

2.3功能

遥测

(1)交流电气测量

Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc，Un等待任何组合，一般Uab和Ucb取下开关两侧，监控馈线两端的供电情况。

(2)软件计算出两表法或三表法P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等待，根据主站需要上传；

（3）保护Ia、Ic上传记录；

(4)直流模拟量:两路、电池电压、温度等。

遥信

(1)开关状态信号， SOE；(2)开关储能信号，操作电源；

(3)压力信号等；

(4)电池低压报警；

(5)保护动作和异常信号；

(6)其它状态信号。

遥控

(1)开关分合，失电后可分合2次以上；

(2)电池的维护；

(3)远方回归保护信号；

(4)其它遥控器。

数据传输功能

能够与上级站沟通，向上发送收集和处理信息，并接受上级站的控制命令。

和上级一起上学。

向上转发其他终端的信息。

向上转发电能信息。主动上传事故信息(可选功能)。

当地维护通信接口。

通信规定：支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、DL/T 循环远程规约451-91，DNP3.0、SC1801、MODBUS可根据需要扩展各种通信规定。

通信接口：RS-工业以太网232/485CAN。

通信信道：可支持光纤、载波、无线扩频、无线数传电台CDMA、GPRS以及ADSL用户可以选择多种通信形式。

故障识别、隔离、恢复供电和保护

根据馈线自动化方案选择具有速断、延迟过电流(复合低电压)保护和重合闸功能。

监测故障电流，记录过电流时间和过电流最大值，并向配电站和主配电站报告。配电站和主配电站根据每个开关FTU报告电流故障信息和开关跳闸信息，判断故障区域，指出故障区域，生成故障隔离命令序列和非故障区域恢复供电命令序列。发布和执行自动或人机交互。

就地操作

FTU有分、合闸按钮，实现当地操作。

有就地/遥控选择开关、维护放电按钮等。

环网功能

当FTU当设置为联络开关时，根据一侧或两侧PT开关合分按整定值自动控制。开关两侧有电时，禁止联系开关关闭。如果需要网络运行，主站应专门设置和确认。一侧失电时，根据FA方案和主站设置允许自动关闭，自动控制关闭，以快速恢复供电。

定值下装、上传功能

速断定值，使能；

过电流定值，时间常数，使能；

重合闸时间，使能；设置和取消环网功能。

本地维护功能

通过FTU使用专用维护软件对上述标准通信维护接口进行调试和维护。包含参数定值配置、检验；遥测、遥信、遥控、对时测试召测；数据上传、通讯等。

}

自诊断、自恢复功能

具有自诊断功能，当发现FTU的内存、时钟、I/O等异常，马上记录并上报。

具有上电自恢复功能。

电源UPS和电池维护功能

满足操作机构、终端设备和通信装置用电。

FTU双电源供电，一侧电源失电后仍可持续工作。

平时由主电源给FTU供电，同时给电池浮充。双侧电源失电后由电池供电，FTU可继续工作24小时（电台除外）。

电池低电压告警保护功能。

电自动维护：在规定的时间内由调度员下发电池维护命令，电池开始放电，电池低电压时自动停止放电，自动切换由主电源供电，并给蓄电池充电。电池充电采用恒压限流充电，确保安全。

三、配变终端设备（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。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。TTU构成与FTU类似，由于只有数据采集、记录与通信功能，而无控制功能，结构要简单得多。为简化设计及减少成本，TTU由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时，为避免重复投资，TTU要增加电容器投切控制功能。

3.1定义

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。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。

3.2特点

适用于供电公司、县级电力公司、发电厂、工矿企业、部队院校、农村乡电管站、100-500KVA配电变压器台变的监测与电能计量，配合用电监察进行线损考核，还能通过GPRS通信网络将所有数据送到用电管理中心，为低压配电网络优化进行提供最真实最准确的决策依据。

3.3功能

■ “四合一”综合功能

集计量、电能质量监测、配变工况监测、无功补偿四项功能于一体。

■ 智能无功补偿

智能式电容器可自成系统，电容器自动投切，实现自动无功补偿

■ 组网灵活

遵循国家电网公司与南网公司现行配变监测系统 规约，方便接入电力企业现有的负荷管理系统与配电管理系统，提供完整的电压无功实时信息，亦可独立组成无功实时信息系统

■ 工程简便

装置 结构简洁，内部接线少而清晰，电容器积木式组合，便于安装、维护，更方便优化调整补偿容量

四、远程终端设备（RTU）

4.1定义

RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。　　

远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。

4.2特点

（1）通讯距离较长；

（2）用于各种环境恶劣的工业现场；

（3）模块结构化设计，便于扩展 ；

（4）在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。

4.3功能

(1) 采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送； 　　

(2) 采集数据量并向远方发送，带有光电隔离；

(3) 直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ，可计算正反向电度；

(4) 采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离；

(5) 接收并执行遥控及返校；

(6) 程序自恢复；

(7) 设备自诊断(故障诊断到插件级)；

(8) 设备自调；

(9) 通道监视；

(10) 接收并执行遥调；

(11) 接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配)；

(12) 与两个及两个以上的主站通讯；

(13) 采集事件顺序记录并向远方发送；

(14) 提供多个数字接口及多个模拟接口；

(15) 可对每个接口特性进行远方/当地设置；

(16) 提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据；

(17) 接受远方命令,选择发送各类信息；(18) 可转发多个子站远动信息；

(19) 当地显示功能，当地接口有隔离器；

(20) 支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯；(21) 选配及多规约同时运行，如DL451-91 CDT规约，同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约（如DNP3.0、SC1801、101规约）；(22) 可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。主要区别：DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的，还需要有后台软件的配合一起使用。FTU与RTU有以下区别：FTU体积小、数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，直接交流采样，抗高温，耐严寒，适应户外恶劣的环境；而RTU安装在户内，对环境要求高；FTU采集的数据量小，通信速率要求较低，可靠性要求较高；而RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专用通道。TTU则是单一功能单元，仅对配电变压器的信息采集和控制。