配网自动化DL-D800站所终端（DTU）
一、
概述
DL-D800配电自动化站所终端是三遥集中式配电自动化监控终端，主要应用于10kV环网柜、开闭所、箱式变电站、开关站等，对一次设备的实时监控，与配电自动化主站、子站系统配合，实现多条线路的电量的采集和控制，检测故障、故障区域定位、隔离及非故障区域恢复供电，提高供电可靠性。
二、
DTU的意义
DTU配网自动化终端，一般配备一套独立的通信电源集中组屏安装，可直接采集配网实时运行数据并上送给配网自动化系统，使上级主站系统能随时监视配网运行情况并作出正确的决策。同时可以通过主站系统对配网设备遥控操作，从而缩短故障处理时间和降低人工维护成本。
三、
依据规范
本产品设计遵循以下标准：
GB/T13720 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
GB/T13729 远动终端设备
GB/T13730 地区电网调度自动化系统
GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T15153.1 远动设备及系统电源及电磁兼容性标准
GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术
DL451 循环式远动规约
DL516 电力调度自动化系统运行管理规程
DL/T550 地区电网调度自动化功能规范
DL/T599 城市中低压配电网改造技术导则
DL/T630 交流采样远动终端技术条件
DL/T634.5-101远动设备及系统标准传输协议子集 第101部分
DL/T634.5-104远动设备及系统标准传输协议子集 第104部分
DL/T667 继电保护设备信息接口配套标准
DL/T721 配电自动化系统远方终端
DL/T790 采用配电线载波的配电自动化
DL/T814 配电自动化系统功能规范
DL/T890 能量管理系统应用程序接口
DL/T1080 电力企业应用集成 配电管理的系统接口
DL/T5003 电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T5404 电力系统同步数字系列（SDH）光缆通信工程设计技术划定
Q/GDW156 城市电力网规划设计导则
Q/GDW212 电力系统无功补偿配置技术原则
Q/GDW370 城市配电网技术导则
Q/GDW382 配电自动化技术导则
GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码）
GB3047.1 面板、架和柜的基本尺寸系列
JB 616 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件
GB191 包装储运图示标志
四、
主要特点
n 强大的软硬件平台
采用4U标准机箱，流行的模块化前插拔式结构，电路设计通用性强，互换性好，可维护性好，技术升级方便。软件平台采用已获发明专利的冷火实时Linux系统，一块主控板实现“算法”+“通讯”功能，系统架构简单可靠。
n 多种抗干扰措施
采用多级隔离和良好的屏蔽措施，从机箱到印制板的设计及器件的选择上都充分考虑了各种抗干扰措施；成熟的表面贴装技术的应用，生产过程严格遵循ISO9000:800版程序要求，使得整机具有优异的电磁兼容性能，和现场运行的高可靠性，组屏不需任何外部抗干扰措施，简化了设计和运行维护。
n 丰富的三遥资源
在核心单元内，最大支持16回线路：每回线路含3路遥测、7路遥信、2 路遥控。
n 灵活可配的功能
维护工具软件提供装置通道配置、定值参数设置、转发点表配置三大配置功能。通过三大配置功能，各种工程应用都可以通过组态完成，不需修改程序，大大提高了装置的可靠性。
n 良好的可维护性
维护工具软件分为公用、工程、生产、开发四大部分，对不同角色的人员都提供了全面的维护功能。其中公用包括：遥测数据、线路遥信、板卡遥信、采样零漂、装置日志、装置信息、装置维护模块；工程包括：装置通道配置、定值参数修改、转发点表配置、GPRS设置、工程备份、工程恢复、远动测试、报文监视模块；生产包括：装置升级、单板测试（主板测试、开出板测试、开入板测试等）、整机测试模块；开发包括：装置板卡配置、装置类型配置、规约测试、录波数据分析、文件传输、规约分析、幅值调整等模块。
n 完善的故障录波功能
支持64组以上录波循环储存，故障录波时录取故障前4个周波和故障后8个周波，录波点数为128点/周波，可同时完成2个回路的录波。录波功能启动条件包括过流故障、线路失压、零序电压、零序电流突变等，可远方及就地设定启动条件参数。录波精度及格式满足国网规范要求。
n 高分辨率人性化人机界面
160×160图形式全中文显示界面，人机界面友好，显示内容丰富。
五、
技术参数
5.1环境条件
n 正常工作大气条件
配电自动化终端设备满足在如下环境中正常工作：
a) 环境温度范围：-40℃～+75℃；
b) 环境温度最大变化率：1.0℃/min；
c) 湿度：5％～100％；
d) 最大绝对湿度：35g/m
3；
e) 大气压力：70～106KPa。
n 周围环境要求
a) 无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌存在，无剧烈振动冲击源。场地
安全要求应符合GB/T 9361中的规定。
b) 接地电阻应小于4Ω。
n 贮存、运输极限环境温度
设备的贮存、运输极限的环境温度-40℃～+75℃，不出现异常情况。
5.2电源要求
交流电压：100V，220V (额定电压 Un)；50Hz
交流电流：5A，1A(额定电流 In)；50Hz
直流电源：24V， 允许偏差: ±20％
开关量和状态量输入电压： DC24V，启动电压（60%～75%）Ue
5.3主要技术性能指标
n 速断保护
a) 整定值范围
电流：0.1In ～20In
时间：0s ～ 99.99s
b) 整定值允许误差
电流：±3%或±0.02In
注：In为TA二次额定电流，以下同
c) 时间误差：电流为1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 过流保护
a) 整定值范围
电流：0.1In ～20In 时间：0s ～ 99.99s
b) 整定值允许误差
电流：±3%或±0.02In
c) 时间误差：电流为1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
n 二段零序过流保护
a) 整定值范围
电流：0.02In ～ 20In
零序Ⅰ段时间范围：0s ～ 99.99s
零序Ⅱ段时间范围：0.1s～99.99s
b) 整定值允许误差
电流：±3%或±0.02In
c) 时间误差：电流为1.2倍整定值，不大于40ms或±3%
5.4 测量精度
测量电流、电压： 0.2级
功率及功率因数：0.5级
事件分辨率： ≤2ms
频率： 0.01Hz
5.5 开出接点容量
250VAC：允许长期通过电流8A，切断电流5A。
48VDC：允许长期通过电流8A，切断电流0.7A。
24VDC：允许长期通过电流8A，切断电流3A。
5.6 功率消耗
交流电压：<0.5VA/相
交流电流：<0.5VA/相
直 流：≤20VA
5.7 过载能力
电流回路：2倍额定电流，连续工作
20倍额定电流，允许1s
电压回路：1.2Un，连续工作
5.8 绝缘性能
n 绝缘电阻
装置的各带电的导电电路对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及产品中电气上无联系的各带电的导电电路之间，用开路电压为500V的测试仪器测定其绝缘电阻应不小于100MΩ。
n 介质强度
装置的各带电的导电电路对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及产品中电气上无联系的各带电的导电电路之间，应能承受2.5kV（额定绝缘电压＞63V）、500V（额定绝缘电压≤63V）（有效值）、50Hz的交流试验电压，历时1min，而无击穿或闪络现象。
n 冲击电压
装置的各带电的导电电路对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及产品中电气上无联系的各带电的导电电路之间，应能承受冲击电压波形为标准雷电波，峰值为1kV（额定绝缘电压≤63V）或5kV（额定绝缘电压＞63V）的试验电压，此后无绝缘损坏。
n 耐湿热性能
装置应能承受GB/T 2423.9规定的湿热试验。试验温度为+40℃±2℃、相对湿度(93±3)％，试验时间为48h，在试验结束前2h内根据2.4.1的要求，测量各导电电路对外露导电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5MΩ，介质耐压强度不低于2.4.2规定的介质强度试验电压幅值的75％。
5.9 机械性能
设备应能承受频率f为2～9Hz，振幅为0.3mm及f为9Hz～500Hz，加速度为1m/s2的振动。振动之后，设备不应发生损坏和零部件受振动脱落现象。
5.10 电磁兼容
电压突降和电压中断适应能力 按 GB/T15153.1 中的有关规定执行。
抗高频干扰的能力 按 GB/T15153.1 中的有关规定执行。
抗快速瞬变脉冲群干扰的能力 按 GB/T17626.4 中的有关规定执行。
抗浪涌干扰的能力 按 GB/T15153.1 中的有关规定执行。
抗静电放电的能力 按 GB/T15153.1 中的有关规定执行。
抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰的能力 按 GB/T15153.1 中的有关规定执行。
抗辐射电磁场干扰的能力 按 GB/T17626.3 中的有关规定执行。
5.11通信接口
a) 两个RS-232通信接口，通信速率可以整定。
b) 两个RS-485通信接口，通信速率可以整定。
c) 两个标准的10M/100M以太网接口（可选RJ45或光纤以太网接口）。
d) 支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、MODBUS等多种通信规约，并可按需要进行扩充。
六、
装置结构硬件
6.1装置结构
装置采用符合IEC60297-3的高度为4U、19英寸机箱。装置为整体嵌入式安装，前接线方式。，安装开孔尺寸见图6-1
图6-1 安装开孔尺寸
6.2装置功能组件说明
装置拥有12个插槽，从右到左编号依次为0#～11#。插件布置见图6-2。
图6-2 装置插件布置图
配网自动化系统一般由下列层次组成：配电主站、配电子站（常设在变电站内，可选配）、配电远方终端（FTU、DTU、TTU等）和通信网络。配电主站位于城市调度中心，配电子站部署于110kV/35kV变电站，子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信。
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，部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能
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。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。
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。
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。
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。
