配电终端与通信综合解决方案技术交流
配网自动化基础考试(试卷编号1111)
配网自动化基础考试(试卷编号1111)1.[单选题]对配电终端进行信息响应时间试验中，在状态信号模拟器上拨动任何一路试验开关，在测试计算机上应观察到对应的遥信位变化，响应时间应不大于（）。
A)0.5sB)1sC)1.5sD)2s答案:B解析:DL/T 1529-20162.[单选题]在多电压等级电磁环网中，改变变压器的变比（）A)主要改变无功功率分布B)主要改变有功功率分布C)改变有功功率分布和无功功率分布D)功率分布不变答案:A解析:电网运行知识3.[单选题]配电自动化终端对时异常属于（）。
A)危急缺陷B)严重缺陷C)普通缺陷D)一般缺陷答案:D解析:4.[单选题]10kV配电线路直线杆不常采用哪种绝缘子( )。
A)针式绝缘子B)柱式绝缘子C)悬式绝缘子D)瓷横担答案:C解析:5.[单选题]为落实公司全面建设智能配电网工作部署，促进配电网向新一代电力系统转型升级，国网设备部探索实践了以（ ）为核心的配电物联网技术， 实现传统工业技术与物联网技术的深度融合， 提升中低压配电网精益化管理水平。
A)智能配电台区B)配电自动化终端D)配电自动化系统答案:C解析:6.[单选题]（中级工）配电自动化主站根据各配电终端或故障指示器检测到的故障报警，报警形式有声光、语音、()。
A)用户反馈停电信息B)开关变位C)手动查询D)打印事件答案:D解析:7.[单选题]智能配变终端一般要求后备电源维持终端工作( )min以上A)3B)5C)10D)15答案:A解析:8.[单选题]104规约中，编号的信息传输格式，简称( )－格式A)AB)UC)ID)S答案:C解析:9.[单选题]当出线断路器跳闸时，就地型分段开关通常检测到无压无流后分闸，可靠分闸时间一般不超过( )。
A)4sB)3sC)2sD)1s答案:D解析:10.[单选题]根据现场安全技术措施完成安措，（）全面检查现场安全措施是否与工作票一致，是否与现场设备相符。
03 配电自动化终端技术
4、二次回路要求
符合GB14285-2006中6.1的有关 规定“继电保护和安全自动装置技术规程”
2.4 配电终端关键技术—技术要求
5、接口要求 6、通信要求
FTU:采用航空插头的连接方式，
DTU：采用航空插头或端子排的连接方 式
DTU向下通信协议：采用MODBUS或 DL/T 634.5-101等通信协议
2.4 配电终端关键技术——后备电源
“三遥”终端DTU或 FTU
配电室
开闭站
铅酸蓄电池 胶体蓄电池 寿命3-5年，维持8小时
环网柜/箱变
少维护“二遥”终端
寿命5年以上， 维持15分钟 锂电池
免维护故障监测终端
超级电容
寿命8年以上， 维持5分钟
变电站
后备电源 选型
分界负荷开关
柱上开关
2.4 配电终端关键技术——外壳及防 护
校时 当地参数设置 远程参数设置 程序远程下载
即插即用 设备自诊断 程序自恢复 馈线故障检测及记录 故障方向检测 单相接地检测 过流、过负荷保护 一次重合闸 就地型馈线自动化 解合环功能 后备电源自动投入 事件顺序记录
运行、通信、遥信等状态指示 终端蓄电池自动维护
当地显示 当地其它功能
√
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√
2
活 16 化
8
8
2.1 三遥终端系统原理
箱式FTU 柜
2.2 二遥（动作型）终端系统原理 二遥动作型终端原理（与三遥型终端对比）
AC AC YX CPU+ PW+ YK
2.3 二遥（标准型）终端系统原理 二遥标准型终端原理（与三遥比较）
功率可大幅降低
2.4 配电终端关键技术—技术要求
配电自动化站所终端(DTU)技术规范之欧阳法创编
2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09配电自动化站所终端（DTU）技术规范目录1 规范性引用文件12 技术要求13 标准技术参数94 环境条件表135 试验14附录A 站所终端及辅助设备的结构和安装示意图(参考性附录)15附录B 站所终端端子排、航空接插件接口定义及接线要求(规范性附录)282021.03.09 欧阳法创编2021.03.09配电自动化站所终端（DTU）技术规范1 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
GB/T 17626.1电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T 17626.2静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.5电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.8工频磁场的抗扰度试验GB/T 17626.10阻尼振荡磁场的抗扰度试验GB/T 17626.11电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 15153.1远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容兼容性GB/T 11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 4208外壳防护等级（IP）GB/T 13729远动终端设备GB/T 5096电子设备用机电件基本试验规程及测量方法GB/T 19520电子设备机械结构GB 7251.5低压成套开关设备和控制设备第五部分：对户外公共场所的成套设备—动力配电网用电缆分线箱（CDCs)的特殊要求DL/T 637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 721配电网自动化系统远方终端DL/T 634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T 634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问DL/T 814配电自动化系统功能规范Q/GDW 382配电自动化技术导则Q/GDW 513配电自动化主站系统功能规范Q/GDW 514配电自动化终端/子站功能规范Q/GDW 625配电自动化建设与改造标准化设计技术规定2技术要求2021.03.09 欧阳法创编2021.03.092021.03.09 欧阳法创编2.1 概述终端分类及安装形式：站所终端的结构形式可分为组屏式、遮蔽立式、遮蔽壁挂式站所终端。
配电终端解决方案
基本功能
六、电源管理 ✓ 双电源无扰动切换； ✓ 电源实时监视； ✓ 电池充放电保护及活化。 七、数据存储 ✓ 事件顺序SOE、极值记录； ✓ 数据掉电长期保存； ✓ 历史数据记录。 八、其他 ✓ 自诊断自恢复； ✓ 参数设定、时钟校时； ✓ 通讯链路自恢复。
技术特色
支持高速以太网总线、CAN总线，接口和存储容量大，扩展和自定义灵活； 支持多串口、以太网、无线等多种通信方式； 支持IEC61870-5-104、IEC61870-5-101 、DNP3.0、MODBUS等多种通信规约; 遥信、遥控、遥测模块化、通用设计，配置、扩展灵活; 支持多种电源实时检测、切换、有输出短路保护; 采用大液晶汉显人机交互，操作方便； 支持本地/远程维护接口、无线终端维护调试、预留WEB远程浏览接口。
采用标准104通信规约，接口不少于2个；具备双链路通信功能。 ✓ 控制器、电池分体式设计。
三遥FTU
主要功能配置：
✓ 电压量采集：Uab，Ucb。 ✓ 电流量采集：A相、B相、C相3个电流。 ✓ 遥信：开关位置状态，电源状态等。 ✓ 遥控：2个控出量。 ✓ 故障检测：具备线路过流、短路、零序告警等检测并
产品目录
三遥FTU （ZX865F22）
二遥标准型FTU （ZX8650F21）
三遥FTU
与柱上开关配合使用： ✓ 故障检测：具备线路过流、短路、零序告警等检测并主动上传功能。 ✓ 具备蓄电池活化、充放电、欠压告警、放电关断管理。 ✓ 电流回路防CT开路设计。 ✓ 支持串口通信和以太网通信；串口通信采用标准101通信规约；以太网口通信
备注
✓可选配前插接线或者后插接线； ✓可选配是否配备液晶； ✓可选配是否配备温湿度监测；
✓可选配前插接线或者后插接线； ✓可选配是否配备液晶； ✓可选配是否配备温湿度监测；
科大智能电力EPON产品技术交流
4K
S8506 OLT 6 4 电源、主控冗余 2.4T 768G
476 Mpps 512K 512K 64 32 192 192 1K 2K 每PON线卡4K
4K
S8503 OLT 3 2 电源冗余 1.2T 384Gbps
属性 槽位数量 业务槽位数量 冗余设计 背板容量
整机交换容量
整机包转发率 最大路由表 最大MAC地址表 最大OLT PON口数 最大万兆端口数 最大千兆端口数 最大百兆端口数 最大二层组播数 最大三层组播数 ACL 最大VLAN数
S8500 OLT技术指标
S8510 OLT 10 8 电源、主控冗余 4.8T 2.3T
智能配电中EPON技术的应用
• 智能配电主要指通信传输网络对于电力线路上的开关和变压器数据采集设备 的监控和遥测 • 对于网络可靠性、稳定性的要求极高
智能配电中的技术
ONU的双PON“1+1”保护功能
• 科大智能的“手拉手”全保护 倒换型主要采用上图模型：OLT0 和OLT1可以是两台独立的OLT设 备，也可以是模块化OLT设备的两 块PON业务板之间。主、备PON 接口均处于工作状态中，业务信息 同步备份，倒换过程中备用PON维 持ONU的业务属性不变。OLT和 ONU均具备检测链路状态机制， 可以通过自动或强制的方式实现倒 换，并支持在消除造成倒换的故障 后，自动还原。
上下行业务流量各为1Gbit/s的情况下：（任意以太网包长） PON口上行方向的丢包率小于10％ PON口下行方向的丢包率小于5％
11.167us
最小 10.00us 最大 13.7us 425.144us
配电自动化远动终端FTU交流采样通道的设计
《配电网自动化技术》课程设计任务书目录课程设计任务书 (1)内容与要求 (3)设计原理及整体思路 (3)1、交流采样通道的组成 (3)2、交流采样电路部分原理 (4)设计详情 (7)1、器件的选择 (8)2、交流采样算法 (12)3、交流采样流程图 (13)课程设计总结 (13)参考文献 (14)一、内容与要求1.FTU （Feeder Terminal Unit ）馈线终端单元是配电自动化系统的重要设备，可以实现馈线段的模拟，信号的测量控制。
在配电自动化系统中得到了广泛的应用。
而交流采样通道是FTU 的重要部分。
2.要求FTU 交流采样通道采样的电气量为：测量2个电压：ab U 、cb U ，输入范围交流有效值0～220V. 测量3个电流a I 、b I 、c I ，输入范围交流有效值 0～5A. 保护电流bba I ,bbb I 交流有效值0～100A 精度指标为：电压电流的采样精度：±0.5% 有功无功的采样精度: ±1%故障电流检测范围：0A ～100A ；故障电流精度：3％ 交流电压：连续工作120%额定电压交流电流：200%连续工作，1000%额定电流，可持续1秒 根据以上的电气量和电气量的指标设计FTU 交流采样通道电路。
（1） 计算性能指标。
（2） 设计电路。
（3） 根据计算的性能指标，选择元器件。
（4） 交流采样算法和程序框图。
（5）撰写课程设计。
二、设计原理及整体思路交流采样是将连续变化量离散化，用一定的算法号进行对离散的时间信分析， 计算出所需信息。
可以直接对交流电流、电压波形进行采样，因此，对于被测电量的波形可以进行分析，实时性好。
对于有功功率、无功功率可通过采取的u 、i 值进行计算求得。
一般处理方法是将连续时间的信号的一个周期T 分为N 个等分点，每隔T/N 时间进行一次采样，将得到离散时间信号，把这些采样值存放在存储器中，用软件处理可得到参数。
配电一二次融合的最新进展和应用现状
一、配电设备一二次融合的重要意义配电一二次融合设备是当前配电自动化全面建设以及配电物联网示范建设条件下的关键设备，是实现故障就地化处理的重要途径和手段，是配电设备标准化、设备小型化、装置集成化与运维智能化的必由之路；技术标准和新产品的形成，有效地指导国内电力市场12KV配电设备一二次融合设计与检测，将进一步推进一二次融合工作的健康开展和推广应用。
有利于引导和规范我国配电设备市场的优胜劣汰、良性竞争的机制，一二次融合产品将大幅度提高我国配电设备的技术水平和运行水平，大幅度缩短我国配电装备与国外先进技术和设备的差距，在有些方面甚至赶超国际先进水平。
二、智能柱上开关演进的三个阶段1、一二次设备成套化：表现为配电柱上开关和控制终端（FTU）预先成套化。
由开关本体、控制终端、取电PT、绝缘信号电缆等成套组成。
开关本体、控制终端、PT之间规范信号接口并采用军用品级航空接插件（26芯），通过户外型全绝缘电缆连接，同时航空插头接口采用密封材料，提高整体的抗凝露性能。
柱上开关采用常规电磁式电压和电流互感器，增加电子式零序电压互感器（CVT），以支持二次终端对接地故障的判别，另外，二次终端在功能上配置了配电线损采集模块。
2、一二次设备初步融合：采用交流电压/电流传感器代替传统电压/电流互感器（包括相序和零序）交流传感器具有体积小的特点，有利于将其由外置改为内置于开关本体中（如安放于共箱式开关的箱体内）。
针对小信号传输易受干扰问题，有的企业尝试将A/D转换器融合进开关中，实现采集信号就地数字化，大幅度地缩短输出模拟量传输距离。
但这种方式存在一二次寿命不匹配，且运维方式较为麻烦等问题。
采用多种方式取电，如太阳能取电、电子式CT取电、电容取电等更安全的非PT取电方式。
3、一二次设备深度融合：电压/电流传感器封装于极柱内（支柱式）或者安装在箱体内（共箱式），开关的一体化程度进一步提高，非电量传感器（温度、压力、局放等）的有选择融入；随着二次终端低功耗、小型化和模块化，二次终端贴近一次设备，形成整体上更和谐完美，同时也有利于小型化接口和传输，二次终端用专用工具安装和拆卸更换。
电力用直流和交流一体化不间断电源技术方案
电力用直流和沟通一体化不连续电源技术方案一、概述目前变电站一般配置三套各自独立的操作电源系统,即直流操作电源(DC)､通信电源､沟通不连续电源(UPS),每套电源系统单独配置蓄电池室､蓄电池组和监控治理系统｡为掌握､信号､保护､自动装置以及某些执行机构等供电的直流电源系统,通常称为直流操作电源｡为微机､载波､消防等设备供电的沟通电源系统,通常称为沟通操作电源;为交换机､远动等通信设备供电的直流电源系统,则称为通信电源｡1.1变电站操作电源系统现状分析1.1.1直流操作电源(DC)直流操作电源是在站用沟通电源正常和事故状态下都能保持可靠供电给变电站内全部掌握､保护､自动装置等掌握负荷和各类直流电动机､断路器合闸机构等动力负荷的电源｡直流操作电源系统电压一般选择220 V或110 V,承受不接地方式｡对220 kV及以上变电站均装设2组蓄电池及2套充电装置,构成两电两充方式,承受单母线分段接线,2段母线之间设联络电器,2组蓄电池及2套充电装置分别接于不同母线段｡从90年月开头智能高频开关电源技术的成熟 ,实现了模块化和并联热备份运行,蓄电池组则承受免维护的阀控式铅酸蓄电池 ,承受分布式计算机及现场总线技术对直流电源系统进展集中监控,提高了充电模块的智能化治理水平及维护便利性,系统运行的牢靠性和技术水平取得了质的飞跃,目前在变电站中已完全取代相控电源而广泛应用｡降交 流配 沟通输入电 单元整流模块*)硅 整流模块堆 压整流模块掌握输出动力输出配电监控 电池巡检动 控力 制母 母线 线绝缘监测无源触点监控模块 至电站监控系统 *)系统不设置硅降压装置时，动力母线和掌握母线合并。
图1 智能高频开关直流电源典型系统构造图1.1.2 通信电源通信电源供给应变电站内载波机 ､光端机等通信设备及保护复接设备电源｡系统电压为48V,承受正极接地方式｡220 kV 及以上变电站按两电两充设计,承受单母线接线,两组蓄电池及2套充电装置分别 接于不同母线段,2段母线之间不设联络电器｡1.1.3 沟通不连续电源 (UPS)沟通不连续电源在变电站中UPS 主要是给不允许短时停电的计算机监控设备供电,牢靠性及稳定性要求高,一般均承受一用一备串联运行方式,即正常时由主机供电,主机故障时,从机自动投入｡UPS 正常 由沟通电源供电,当沟通电源消逝或整流器､逆变器等元件故障,则由自带的蓄电池向逆变器供电｡从90年月中期开头,大量应用在变电站中UPS,由于其内置的蓄电池组容量小且没有专业的维护措施,因此造成蓄电池容量缺乏或损坏而无法满足自动化的要求｡1.2独立的操作电源系统给客户带来了以下问题1）无法综合优化资源,各自独立的操作电源系统重复配置蓄电池组,使一次投资增加｡2）分散布置的设备增加了日常运行维护工作｡3）各操作电源系统的供给商由于利益的差异使安装､效劳等协调困难｡4）供电局各操作电源系统专业班组无法统一治理｡1.3型解决方案针对以上问题,我司设计完成型直流和沟通一体化不连续电源系统,并解决了一体化不连续电源共用蓄电池带来的隔离､DC/DC馈线短路脱扣､统一信息治理等技术难题｡二、一体化不连续电源的实施方案直流电源､电力用沟通(UPS)和电力用逆变电源(INV)､通信用直流变换电源(DC/DC)等装置组合为一体 ,共享直流电源的蓄电池组 , 并统一监控的成套设备｡依据变电站存在的电源类型及其特点 ,考虑目前运行治理体制的差异,我司一体化不连续电源可按以下 2种类型进展接线设计｡2.1DC—UPS一体化电源｡统一由直流操作电源供电,除供给直流操作电源DC外,还供给沟通不连续电源UPS｡主要由直流操作电源､电力专用UPS或逆变､集中监控等局部组成｡UPS不配置独立蓄电池组 ,与直流电源共用蓄电池组,UPS装置作为直流系统的负荷之一｡电力专用逆变器直流输入取自站内直流掌握电源系统的蓄电池组,并且实现了直流与沟通输入和输出的电气隔离,以及高精度的稳压稳频逆变输出 ,是真正意义上的干净电源｡图2 电力专用逆变电源INV典型系统构造图图3 电力专用UPS电源典型系统构造图从系统构造图中我们可以看出,电力专用UPS与逆变电源INV的区分仅仅是在逆变电源的根底上增加了整流器 ,正常运行为在线模式, 即沟通输入经整流器变为直流电后再经逆变器变为标准的正弦波输出,电网停电时无连续地切换至直流掌握电源供电 ,适用于对电源质量要求较高的微机监控设备｡另外在牢靠性要求更高的变电站中 ,可承受1+1双机热备份或者N+1多机热备份方式供电｡电力专用逆变电源INV主要用于后备模式运行,即沟通输入正常时经旁路输出,电网停电时无连续地切换至直流掌握电源逆变输出,适用于对电源质量要求不高的沟通负荷,如事故照明｡电力专用逆变电源虽然可以运行在在线模式,但要增加直流掌握电源系统的常常负荷电流和充电装置的选择容量,明显是不合理的选择｡DC—UPS一体化电源装置设计理念能较好地符合当前变电站的治理体制和运行习惯｡2.2DC—UPS—DC/DC一体化电源｡该接线设计同时取消了UPS系统､通信电源系统的蓄电池,共用直流操作电源DC的蓄电池组｡统一由直流操作电源供电,除供给直流操作电源DC､沟通不连续电源UPS,还供给通信用48 V电源｡在前述接线1的根底上,利用DC/DC电源变换装置代替原通信专业48 V蓄电池电源系统,将DC/DC装置作为直流系统的一个负荷考虑｡它同样是取消了配套的蓄电池组,从站内直流掌握电源系统的蓄电池组取得直流电,经高频变换输出满足通信设备要求的 48V掌握电源｡DC-DC变换器不但实现了直流输入与输出的电气隔离 ,而且通过模块的并联冗余,可以获得很高的牢靠性,绝缘及耐压也满足电力系统的特别要求｡三、一体化不连续电源制造的客户价值和效益一体化不连续电源与变电站传统独立操作电源相比 ,具有以下主要特点:(1)设备资产优化,提高工程投资经济性一体化不连续电源削减了通信用蓄电池及UPS蓄电池,与加大直流操作电源蓄电池容量所增加的投资比 ,可节约肯定资金｡削减了蓄电池组,也就是节约了使用空间｡一体化不连续电源仅用一组蓄电池, 削减了长期维护费用｡(2)人力资源优化,削减日常维护工作量,削减人员配置一体化不连续电源仅配置 1套直流操作电源蓄电池,取消UPS电源､通信电源蓄电池组,削减了维护治理工作量｡蓄电池的日常维护由电气专业人员完成,对蓄电池的日常治理具有更严格的巡察､检查､维护体系,因而可以延长电池的使用寿命,并提高电源系统的牢靠性｡一体化不连续电源将打破目前变电站的运行治理体制和习惯 , 将原各操作电源分开进展维护治理的工作转变到了由变电电气专业人员统一治理维护,削减人员冗余配置｡(3)社会经济效益削减蓄电池的使用量,对改善环境质量具有乐观的作用｡并节约了蓄电池生产所需的铅､铜等不行再生资源｡(4)精细化治理,能较好地实现电源系统治理的网络化､智能化｡将原由不同供货商供给的､通信规约不兼容的电源系统统一为同一标准的产品,设置集中监控器与变电站后台监控通信 ,实现站用电源系统数据一体化的实时监视 ,被监控对象的掌握､调整和运行方式便于实施集中治理､分散掌握｡集中监控承受总线式构造,能便利地进展监控功能的扩展,便利维护｡四、一体化电源已解决的技术问题4.1不同电源系统与直流操作电源系统的隔离直流操作电源系统为不接地系统,所以沟通侧的UPS装置的沟通输入､输出与直流侧必需实行措施进展隔离,如承受隔离变,可避开沟通侧的运行及故障影响直流操作电源系统侧的绝缘降低,造成直流系统接地等特别｡通信电源系统承受正极接地方式,所以DC/DC装置的输入､输出局部也是隔离的｡另外,对于单电单充的变电站,蓄电池组出现故障,则全站全部的交直流电源系统都将失电 ,带来较为严峻的后果,以上都是我司一体化不连续电源针对变电站的重要程度所解决的问题｡4.2DC/DC馈线短路保护装置当电力通信专用DC/DC模块一条馈线支路发生短路故障,馈线短路保护装置能够在DC/DC短路保护状况下,能牢靠切除故障馈线,同时不影响通信电源正常供电｡4.3蓄电池容量的选择一体化电源设备增加了UPS､DC/DC装置,其直流负荷的统计计算时间和负荷系数要合理选择｡如工程设计中UPS的负荷容量一般均较实际偏大,容量计算时可考虑负荷系数为0.6,避开蓄电池容量选择过大｡事故放电时间计算时,直流操作电源系统按无人值班考虑2h,而通信电源系统则按12 h考虑,容量选择时必需考虑以上不同运行条件要求,保证足够容量以满足牢靠性要求｡五、一体化不连续电源系统应用总结一体化不连续电源系统削减了设备配置､蓄电池及检测设备､屏柜数和安装建筑面积,提高设备牢靠性､数据共享及系统分析水平,由变电站统一运行､维护,削减了运维人员和工作量,提高了工作效率和运营治理经济性｡一体化电源必将发挥出它的优势 ,具有良好的进展前景｡6事故照明逆变电源屏3kVA面1附件1一体化不连续电源货物范围一览表序号 名称型号规格 单位 数量 备注1 高频开关电源直流充电屏DC110V面 1 含一体化监控系统2 直流馈线屏面13 蓄电池屏 200Ah 套 1 选用单节电池(2V)4 沟通屏 0.4KV 面 11 5电力专用UPS 屏 1kVA 面 1附件2 设备一览表附件3一体化不连续电源技术条件书1. 总则1.1. 本次订货的电力用直流和沟通一体化不连续电源设备应到达以下标准和技术条件的要求:: DL/T1074- 《电力用直流和沟通一体化不连续电源设备》DL/T5044- 《电力工程直流系统设计技术规定》 DL/T720- 《电力系统继电保护柜､屏通用技术条件》 GB/T 2900.11- 《电工术语 蓄电池名词术语》GB/T 2900.32- 《电工术语 电力半导体器件》GB/T 2900.33- 《电工术语 电力电子技术》GB4208- 《外壳防护等级》DL/T 637- 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》 DL/T 459- 《电力系统直流电源柜订货技术条件》 NDGJ8- 《火力发电厂､变电所二次接线设计技术规程》DL/T724-《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T781- 《电力用高频开关整流模块技术规定》DL/T5120- 《小型电力工程直流系统设计规程》电安生[1994]191 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国电调[2023]138号《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》GB3859.1- 《半导体电力变流器》GB4942.2 《低压电器外壳防护等级》GB/T 4208- 《外壳保护等级》GB/T 13384- 《机电产品包装通用技术条件》GB/T 17626.2- 《电磁兼容试验和测试技术静电》GB7261- 《继电器及继电保护装置根本试验方法》GB1984- 《沟通高压断路器》DL402- 《沟通高压断路器》GB/T14715-93 《信息技术设备用不连续电源通用技术条件》以上标准均以最版本为准2.环境条件及工程条件2.1.环境条件2.1.1.安装场所: 户内全地下2.1.2. 四周空气温度: - 15 ℃~ + 40 ℃最大日温差: 15℃相对湿度: ≯90%2.1.3.地震强度:水平加速度垂直加速度≤0.2g ≤0.1g2.1.4.海拔高度: 不超过1000m2.1.5.噪声水平: ≯55dB 2.2.系统概述2.2.1.变电站电源系统承受电力用直流和沟通一体化不连续电源设备来实现｡对于变电站来说,掌握和操作用的沟通不连续电源和直流操作电源的牢靠性是至关重要的,它们是整个站内用电设备的动力来源｡一旦它们发生故障,将会导致微机掌握系统失灵和操作开关拒动等等事故,对安全生产造成极大危害｡将二者整合为一体,实现统一监控和远程监控,这对于变电站智能化治理是必不行少的,是变电站电源进展趋势｡一体化电源装置主要技术特征有:（1）事故照明逆变电源､电力专用 UPS 电源和直流电源共用蓄电池,削减运行维护工作量,提高供电牢靠性,提高站用电源整合机制;（2）通过符合 IEC61850 标准的统一通讯接口,实现对沟通电源､直流操作电源和沟通不连续电源的远程监控,建立站用电源网络监控平台,提高直流电源和UPS 电源的智能化､网络化监控;（3）逆变负载､UPS负载短路时不关机､不中断供电;（4）逆变､UPS 监控器具有智能化防误操作的模拟显示屏,可有效防止由于误操作而导致停电事故;（5）逆变､UPS 的输入和输出均具有工频隔离变压器,从而保证沟通侧的任何特别不会影响直流操作电源的对地绝缘｡2.2.2.电力用直流和沟通一体化不连续电源设备系统框图入下所示:上图种仅示意了UPS系统,逆变系统依据UPS系统一样设置｡2.2.3.一体化电源直流操作电源(DC)配置及接线110V直流操作电源包括蓄电池组､蓄电池充电器､直流屏､蓄电池屏等｡充电器承受高频开关型,具有稳压､稳流及限流性能｡直流馈线承受辐射状供电方式｡直流系统额定电压:110V DC直流系统接线:单母线接线,辐射状供电,接一组蓄电池和一套高频开关充电装置｡蓄电池组数及容量:1组/200Ah(待设联会确认)高频开关充电模块配置:4个20A模块,掌握母线上配置2个,合闸母线上配置2 个｡2.2.3.1高频开关电源根本技术参数充电装置型式:高频开关电源沟通输入: 三相380V±15%50HZ±10% 双回手动､自动切换直流输出: 额定电压110V额定输出电流:20A输出稳压精度为: ±0.1%输出稳流精度为: ±0.1%纹波系数:≤0.1%(阻性负载)并机均流不平衡度:±5%2.2.4.一体化电源装置中逆变电源､电力专用UPS配置及接线逆变电源､电力专用UPS包括沟通输入和输出工频隔离变压器､整流器､逆变器､静态转换开关､手动旁路开关和沟通配电单元等｡本工程要求逆变电源､UPS均不带蓄电池,直流电源来自站内直流系统｡沟通输出额定电压:220V AC电力专用UPS电源数量及容量:1kVA/台1台逆变电源数量及容量:3kVA/台1台2.2.4.1逆变电源､电力专用UPS电源根本技术参数标称沟通输入电压: 220VAC±15%直流输入电压110V,80—115%,纹波系数≤5%沟通输出电压220V±2%(沟通直接输入除外)沟通输出频率:50HZ±0.5%(沟通直接输出除外)波形失真:≤5%(在0~100%线性负载) 过载力量:120%10min150%10S 关机转旁路直流输入与沟通输入切换时间: 0 ms 逆变输出与旁路输出切换时间: ≤4ms 输出功率因数: 0.8 噪 音: 效 率: ≯55dB ≥85% 波峰系数:3:1工频耐压: 屏内各带电回路按其工作电压应能承受下表所规定历时1分钟的 工频耐压试验(特别强调SPWM 逆变输出原边回路对地),试验过程中应无绝缘击穿和内络现象｡防电磁干扰:符合GB9254的规定｡特别是通过二极管对直流源(直流母线)的传导干扰应小于300mV ｡牢靠性估量指标: MTBF 大于10年｡3. 技术参数和性能要求3.1. 总的要求3.1.1. 一体化电源设备的根本参数和技术指标应满足《电力用直流和沟通一体化不连续电源设备》要求｡3.1.2. 全部的元器件必需选用具有生产许可证的合格产品,其性能应符合该元 器件技术条件的规定｡3.1.3. 各柜体应设保护接地,接地处应有防锈措施和接地标志;额定绝缘电压U额定工作电压沟通均方根值或直流V≤60 i工频电压 KV 冲击电压 KV1.0 1 60< V ≤3002.0 5 300< V ≤5002.512四遥功能整流模块沟通屏沟通输入电压､电流遥测单个模块的输出电压､电流交､直流配电三相电压母线电压､电流电池充/放电压､电流逆变､UPS电源直流输入电压､电流沟通输入电压､电流沟通输出电压､电流､频率遥信交直流输入电压､特别报警沟通输出特别报警故障3.1.4.柜内元器件的安装应整齐美观,应考虑散热要求及与相邻元件之间的间隔距离,并应充分考虑电缆的引接便利｡3.2.一体化电源设备的技术要求3.2.1.接线方式直流母线应承受单母线运行方式,母线接一组蓄电池､一套充电装置､一套逆变及一套UPS｡蓄电池组经保护电器接入母线｡外部放电设备经保护电器直接与蓄电池并接｡3.2.2.一体化电源屏配置一体化电源屏应包括充电装置进线､蓄电池进线､放电试验､逆变进线､UPS进线､馈线开关等开断设备｡组屏按充电装置及馈线屏､蓄电池屏､逆变屏､UPS屏原则设置｡阀控式密封铅酸蓄电池要安装在蓄电池屏内,放置于户内｡3.2.3.网络设计沟通电源输入回路应承受双回,且能自动切换,在切换后输入高频开关整流模块､逆变电源模块和UPS电源模块前均需配置防雷设施｡直流回路的操作与保护设备承受西门子直流型自动空气开关,沟通回路的操作与保护设备承受西门子沟通型自动空气开关｡全部回路需有指示灯,空开带报警接点｡3.3.一体化电源设备应具有遥信､遥测､遥控､遥调功能,留有与变电所监控系统或远方掌握中心的数字接口,满足无人值守变电所的要求｡四遥的根本功能见下表:充电机输出电压､电流浮充电流正常工作状态沟通输入过压､欠压､缺相母线过压､欠压沟通输入过压､欠压母线过压､欠压故障工作状态进线开关､分段开直流母线正､负极关状态绝缘低馈线故障报警熔断器熔断､开关。
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定值内容
整定范围
零序电流定值
0.2～8A（一次值）
零序电压定值 290～5800V（一次值）
零序电流和零序电 压相位差定值
超前120°，滞后25°
分档级差 级差0.2A，任意设置
任意设置
固定值
接地动作延时时间
0～9999s
级差1s，任意设置
在正确整定定值后，当分界开关负荷侧发生单相接地故障达到 零序电流、零序电压及零序电流和零序电压之间的相位差的保 护整定值时，零序保护在整定延时时间后输出分闸信号，作用 于分界开关本体跳闸，隔离故障。
分档级差 任意设置 任意设置 任意设置 任意设置
故障处理方案-DA保护
根据电源点间的配网终端电压电流的故障检测信息判断出相应故 障，可以将故障信息上传给具备DA控制器或者配网主站。根据DA 控制器的处理，实现故障检测、定位、隔离与恢复控制。 （1）在线路发生故障时，配网终端监测到故障电流或线路失压过 压信息，形成故障信息报告，并上传给具备DA控制器或主站； （2）DA控制器或主站根据一定时间段内多个故障信息报告与网络 拓扑分析结合，对故障发生的位置进行定位； （3）配电主站或DA控制器根据故障定位结果，对故障两侧的开关 进行分闸操作把故障区域与非故障区域隔离开来； （4）配电主站或DA控制器根据故障隔离的情况和各种恢复方式下 潮流计算的结果，给出各种恢复方案供调度员参考或自动根据一 定约束目标下的最优方式进行自动遥控操作完成对非故障区域的 供电恢复。
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
高速DA处理过程-非故障区域恢复
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
正信电气故障处理方案-面保护（本地自愈）
馈线网络上发生故障后，智能分布式配电终端采用对等式的光纤通信 网络互相通信，收集相关配电终端的信息，综合比较后确定出发 生故障的区段,跳开故障区段两端的断路器或负荷开关, 完成故障隔 离动作，并且恢复非故障区间供电，然后将结果上报主站。
主要故障处理方案包括： （1）常规三段式保护； （2）DA故障处理方案； （3）面保护（本地自愈）故障处理方案； （4）重合器模式故障处理方案； （5）支线故障快速隔离（看门狗）故障处理方案； （6）快速断路器隔离方案。
故障处理方案-三段式保护（1）
1）单相接地保护
定值整定范围适应电网中性点不接地系统、经消弧线圈接地系 统，具体设置见下表。
高速DA处理过程-正常状态
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
高速DA处理过程-线路故障
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
高速DA处理过程-故障隔离
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
（1）借助于变电站的重合闸功能，实现对瞬时故障和永久故障的区 别；
（2）对线路上开关的冲击小； （3）增加了故障的处理时间（满足配网要求）。
常规DA处理过程-正常状态
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
常规DA处理过程-线路故障
甲
负1
负2
负3
负4
（1）终端的通信系统具有对等式通信功能，可以实现点对点通信；
（2）通过分布式配网终端之间的故障处理逻辑实现故障隔离和非故 障区域恢复供电，配电主站不参与协调与控制，分布式配网终端 事后将故障处理的结果上报给配电主站；
（3）分布式配网终端通过对等通讯组内其它开关得到关于哪个开关 已经切除的信息；其后每个开关将根据自己的位置自动决定是立 即打开以切除故障、还是闭合，快速隔离故障点及恢复对该线路 正常区间的供电。
在正确整定定值后，当分界开关电源侧发生单相接地故障时， 零序保护不动作。
故障处理方案-三段式保护（2）
2）过负荷及短路保护 整定范围与具体设置见下表。
定值内容 电流定值
过流保护
延时定值
速断保护
电流定值 延时定值
整定范围(二次值) 0.05～2A
0～99,999ms 0.5～10A 0～6000ms
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
常规DA处理过程-变电站一次重合
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
（1）一次重合闸之后如果线路恢复正常，表示线路上发生了瞬时故 障，则线路上开关不动作；
（2）一次重合闸之后如果还检测到故障，表示线路上发生了永久故 障，DA控制器根据故障上传的位置对故障区域进行定位，跳开两 端的开关，合上联络开关，处理的时间要快于变电站跳闸。
故障处理方案-常规DA
对于架空线路，瞬间故障大概占总故障的70%，采用常规DA故障处 理模式。发生故障后，进行第一次重合闸，如果故障恢复则是瞬时故障， 如果没有恢复，则进行第二次重合闸，如果还没有恢复，则是永久故障， DA控制器根据故障上传的位置，将故障区域两端的开关跳开实现对故障 的隔离，同时将联络开关合上，实现对非故障区域的恢复供电。
常规DA处理过程-故障隔离
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
常规DA处理过程-非故障区域恢复
甲
负1
负2
负3
负4
负5
负6
负7 负8
乙
变电站1
配电站1
配电站2
配电站3
配电站4
变电站2
故障处理方案-高速DA
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。配电终端具备速断功能，线路发生故障后，不区 分故障类型，DA控制器根据上传故障的位置，将故障区域两端的 开关跳开实现对故障的隔离，同时将联络开关合上，实现对非故 障区域的恢复供电。 （1）终端具备速断功能，不能实现对瞬时故障和永久故障的区别； （2）对线路上开关的冲击大； （3）故障的处理时间短（提高了供电局的业绩考核）。
配电终端和通信综合解决方案技术交流
1
公司介绍
2 智能电网及配电自动化建设背景
3
现阶段配电自动化建设讨论
4
配电自动化终端解决方案交流
5
配电自动化通信解决方案
6
配网自动化工程案例分享
故障处理方案
多年来系统分析配网网架特及事故发生原因，并经过多 年的技术提升及现场运行，形成了一套独有知识产权、稳 定、可靠、实用的嵌入式故障处理软件。