1、智能分布式配电终端 FTU/DTU 及智能分布式 FA一、架空线路智能分布式馈线自动化终端（DAF-810 馈线自动化终端）1.现状和问题传统的架空配电线路发生短路故障时，一般由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，并通过人工切除故障后，恢复供电。这种方式下，人员的维护量大，并且停电时间长，供电可靠性低。现有的配电网自动化中一般是基于电压时间型的 FTU，不依赖于通讯，当故障发生时，依然由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，通过 FTU 之间时间的配合，不断的通过重合，实现故障的自动恢复。这种方式下，如果发生的永久故障，并且故障发生在末端，会对配电网和用户设备造成多次短路冲击，而且恢复时间较长，供电
2、可靠性依然低。而智能分布式馈线自动化能够不依赖主站通过馈线自动化终端内部间的数据交换，实现故障点准确定位及跳闸。图 1 DAF-810 馈线自动化终端 FTU 外观图2.产品特点广州市智昊电气技术有限公司 DAF-810 馈线自动化终端（分布式 FTU）具有如下特点：提高故障隔离与恢复的速度：为了保证系统的快速性，由智能 FTU 装置间就地动态决策，快速实现故障的自动恢复，有效减少馈线出口开关和分段开关的动作次数，极大的缩短停电时间。加强系统运行的可靠性：为了提高系统可靠性，主控 FTU 为动态的，当原主 FTU 故障时，其他 FTU 中编号最小的一台可自动取代原主控 FTU，实现 FTU 协
3、调功能。系统基于无线通讯运行。在通讯正常的情况下，主控 FTU 能够准确定位故障点，并通过预置的控制策略来进行故障的快速隔离及恢复，避免了电压时间型 FTU 多次尝试性重合，减少了恢复过程中故障对系统的多次冲击；在通讯异常的情况下，本装置自动按传统的电压时间型 FTU 逻辑运行。通过本系统的 II 段近后备保护，并结合馈线出口断路器的保护、母线保护、变压器保护，实现了电网、变电站和馈线各类保护的协同配合，同时本系统还具备重合闸、解列、重构等功能，完善了智能配电网的自愈体系，提高了配电网的供电质量。提供强大的分析能力：后台监控系统主要包括系统运行监控功能、系统维护功能、分段开关四遥功能、以及后台
4、辅助分析功能。监控功能指常态下的监控，系统维护功能主要包括馈线拓扑结构维护、控制策略的配置、定值的计算及在线下发等，而后台辅助分析功能包括故障场景再现，系统动作行为分析等。运行过程中，本系统能将故障处理的过程信息，包括故障类型、故障点、电流、电压、DTU 状态、通讯状态、分段开关状态，上传到后台监控系统或配电网自动化系统，实现故障处理的全过程监视及事后分析，便于检修人员的故障排除，缩短事故处理时间。减少系统的维护量：后台监控系统，能提供配电网馈线拓扑结构的维护工具，能方便实现 DTU 装置的拓扑在线维护，并实现各类整定值的计算、校核和在线下发，系统维护量小。本系统不需要配电自动化主站和变电站配
5、网子站系统参与，就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能，安装实施简单，维护工作量小，便于推广使用。强化投资的收益比：无线 GPRS 通讯是架空线型线路的标准配置，本系统要求的无线通讯并不增加投资。在资金充裕时，采用光纤通讯和断路器分段，可获得理想的保护选择性和故障智能处理特性；在资金紧张时，可使用 GPRS 专网、无线网桥建立通讯网络，使用负荷开关作为分段装置，也能建立就地智能 FA，实现故障快速隔离及智能恢复。但是降低了故障隔离的选择性。增强部署的灵活性：适用于市、县供电公司或大中型工矿企业中对供电可靠性有较高要求的架空线型配电线路。系统支持多种馈线拓扑结构，包括手拉手、单电源和多电
6、源供电线路。3.智昊电气 DAF-810 馈线自动化终端系统原理(中性点经小电阻接地系统的电缆网络)（1）电源甲侧首端线路故障检测负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d 图 1 电源甲侧首端线路出口故障（2）联络开关间的线路段故障检测 负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a d
7、L o a d 图 2 联络开关间的线路段故障（3）电源乙侧负荷开关间线路段的故障检测 负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d 图 3 电源乙侧负荷开关间故障（4）电源丙侧负荷开关间线路段的故障检测负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d图 4 电源丙侧负荷开关
8、间故障（5）设备检修状态下（负 2、负 3、负 5 之间停电检修）的故障检测负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d 图 5 设备检修状态下故障（6）运行方式调整（联络开关调整）后线路故障检测负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d图 6 联络开关调整后故障（7）
9、连续两次发生在不同位置的故障检测（故障间隔 30 秒）负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d 第二次故障第一次故障图 7 连续两次故障（8）支线线路的故障检测（重合闸成功，看门狗断开）负 1负 2负 3 负 4负 6 负 5负 8开 关 2开 关 1负 7开 关 3变电站乙变电站丙变电站甲L o a d看 门 狗 开 关L o a dL o a dL o a dL o a dL o a d 图 8 支线线路故障处理（9）线路瞬
10、时故障（其它区域瞬时故障，重合成功）检测图 9 瞬时故障5.异常情况包括（非正常状态下的处理预案） 被控开关拒动（遥控返校出错） 开关误动 与变电站站内控制单元通信中断 负荷开关 FTU 间通信中断 处理过程中通信中断 处理过程中收到电源站内“事故总信号” 恢复供电过程中预判出转供线路过载二、电缆型智能分布式配电终端（DAF-830 配电自动化终端）1.现状和问题传统的电缆型配电线路发生短路故障时，一般由变电站馈线出口断路器保护动作跳闸，并通过人工切除故障后，恢复供电。这种方式下，人员的维护量大，并且停电时间长，供电可靠性低。基于电压时间型的 DTU，是通过不断的重合，实现故障的自动恢复。但是
11、电缆型馈线中，过多的重合闸会造成电缆损坏加速，对变压器造成冲击伤害。仅仅依靠重合闸的电压时间型的 DTU，并不适合于电缆型线路。DAF-830 电缆型智能分布式馈线自动化终端（带智能分布式 FA 控制器）2.产品特点实现配网保护的选择性：通过智能 DTU 之间的相互通讯和配合，本系统能自动精确定位故障点，先于馈线出口断路器保护动作，由分段断路器实现有选择性的切除短路故障，最大可能的缩小停电范围，大大提高配电网的供电可靠性。提高故障隔离与恢复的速度：为了保证系统的快速性，监控后台不参与故障处理的决策过程，而直接由智能 DTU 装置间就地动态决策，快速实现故障的自动隔离和恢复，有效减少馈线出口开关
12、和分段开关的动作次数，极大的缩短停电时间。加强系统运行的可靠性：为了提高系统可靠性，主控 DTU 为动态的，当原主 DTU 故障时，其他 DTU 中编号最小的一台可自动取代原主控 DTU，实现 DTU 协调功能。系统基于光纤通讯运行。在通讯正常的情况下，主控 DTU 能够准确定位故障点，并通过预置的控制策略来进行故障的快速隔离及恢复，避免了电压时间型 DTU 多次尝试性重合，减少了恢复过程中故障对系统的多次冲击；在通讯异常的情况下，本装置自动按传统的电压时间型 DTU 逻辑运行。通过本系统的 I 段过流保护和 II 段近后备保护，并结合馈线出口断路器的后备保护、母线保护、变压器保护，实现了电网
13、、变电站和馈线各类保护的协同配合，同时本系统还具备重合闸、解列、重构等功能，完善了智能配电网的自愈体系，提高了配电网的供电质量。提供强大的分析能力：后台监控系统主要包括系统运行监控功能、系统维护功能、分段开关四遥功能、以及后台辅助分析功能。监控功能指常态下的监控，系统维护功能主要包括馈线拓扑结构维护、控制策略的配置、定值的计算及在线下发等，而后台辅助分析功能包括故障场景再现，系统动作行为分析等。运行过程中，本系统能将故障处理的过程信息，包括故障类型、故障点、电流、电压、DTU 状态、通讯状态、分段开关状态，上传到后台监控系统或配电网自动化系统，实现故障处理的全过程监视及事后分析，便于检修人员的
14、故障排除，缩短事故处理时间。减少系统的维护量：后台监控系统，能提供配电网馈线拓扑结构的维护工具，能方便实现 DTU 装置的拓扑在线维护，并实现各类整定值的计算、校核和在线下发，系统维护量小。本系统不需要配电自动化主站和变电站配网子站系统参与，就可自治实现配网的故障隔离及重合、故障恢复功能，安装实施简单，维护工作量小，便于推广使用。强化投资的收益比：光纤通讯是电缆型线路的标准配置，本系统要求的光纤通讯并不增加投资。如果投资允许，建议采用断路器作为分段开关，充分发挥系统的选择性切除故障功能，同时也为智能配电网运行方式布置的灵活性提供多种手段；如果投资有限，部分选用负荷开关，也能实现故障的自动恢复和
15、重构，但是降低了故障隔离的选择性。增强部署的灵活性：适用于市、县供电公司或大中型工矿企业中对供电可靠性有较高要求的电缆型配电线路。系统支持多种馈线拓扑结构，包括手拉手、单电源和多电源供电线路。智昊电气 DAF-830 配电终端（分布式 DTU）及 DAF-8800 分布式 FA 控制器系统原理(中性点经小电阻接地系统的电缆网络)1）环网首端电源线路故障检测（图 1）图 1 环网首端电源线路故障2）配电站间的线路故障检测（图 2）图 2 配电站间的线路故障3）线路末端故障检测（图 3）图 3 线路末端故障4）配电站母线故障检测（图 4）图 4 配电站母线故障5）运行方式调整（环网开环点调整）后的站间线路故障检测（图 5）图 5 运行方式调整（环网开环点调整）后的站间线路故障6）环网中设备处于检修状态下的故障检测（图 6）
