配網自動化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控終端，主要應用于10kV環網柜、開閉所、箱式變電站、開關站等，對一次設備的實時監控，與配電自動化主站、子站系統配合，實現多條線路的電量的采集和控制，檢測故障、故障區域定位、隔離及非故障區域恢復供電，提高供電可靠性。
二、
DTU的意義
DTU配網自動化終端，一般配備一套獨立的通信電源集中組屏安裝，可直接采集配網實時運行數據并上送給配網自動化系統，使上級主站系統能隨時監視配網運行情況并作出正確的決策。同時可以通過主站系統對配網設備遙控操作，從而縮短故障處理時間和降低人工維護成本。
三、
依據規范
本產品設計遵循以下標準：
GB/T13720 地區電網數據采集與監控系統通用技術條件
GB/T13729 遠動終端設備
GB/T13730 地區電網調度自動化系統
GB/T14285 繼電保護和安全自動裝置技術規程
GB/T15153.1 遠動設備及系統電源及電磁兼容性標準
GB/T17626 電磁兼容試驗和測量技術
DL451 循環式遠動規約
DL516 電力調度自動化系統運行管理規程
DL/T550 地區電網調度自動化功能規范
DL/T599 城市中低壓配電網改造技術導則
DL/T630 交流采樣遠動終端技術條件
DL/T634.5-101遠動設備及系統標準傳輸協議子集 第101部分
DL/T634.5-104遠動設備及系統標準傳輸協議子集 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 配電自動化系統功能規范
DL/T890 能量管理系統應用程序接口
DL/T1080 電力企業應用集成 配電管理的系統接口
DL/T5003 電力系統調度自動化設計技術規程
DL/T5404 電力系統同步數字系列（SDH）光纜通信工程設計技術劃定
Q/GDW156 城市電力網規劃設計導則
Q/GDW212 電力系統無功補償配置技術原則
Q/GDW370 城市配電網技術導則
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明專利的冷火實時Linux系統，一塊主控板實現“算法”+“通訊”功能，系統架構簡單可靠。
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，生產過程嚴格遵循ISO9000:800版程序要求，使得整機具有優異的電磁兼容性能，和現場運行的高可靠性，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、定值參數設置、轉發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、開發四大部分，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：遙測數據、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、定值參數修改、轉發點表配置、GPRS設置、工程備份、工程恢復、遠動測試、報文監視模塊；生產包括：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；開發包括：裝置板卡配置、裝置類型配置、規約測試、錄波數據分析、文件傳輸、規約分析、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。錄波精度及格式滿足國網規范要求。
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
5.1環境條件
n 正常工作大氣條件
配電自動化終端設備滿足在如下環境中正常工作：
a) 環境溫度范圍：-40℃～+75℃；
b) 環境溫度最大變化率：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中的規定。
b) 接地電阻應小于4Ω。
n 貯存、運輸極限環境溫度
設備的貯存、運輸極限的環境溫度-40℃～+75℃，不出現異常情況。
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：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，連續工作
20倍額定電流，允許1s
電壓回路：1.2Un，連續工作
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，以及產品中電氣上無聯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，以及產品中電氣上無聯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，以及產品中電氣上無聯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，設備不應發生損壞和零部件受振動脫落現象。
5.10 電磁兼容
電壓突降和電壓中斷適應能力 按 GB/T15153.1 中的有關規定執行。
抗高頻干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規定執行。
抗快速瞬變脈沖群干擾的能力 按 GB/T17626.4 中的有關規定執行。
抗浪涌干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規定執行。
抗靜電放電的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規定執行。
抗工頻磁場和阻尼振蕩磁場干擾的能力 按 GB/T15153.1 中的有關規定執行。
抗輻射電磁場干擾的能力 按 GB/T17626.3 中的有關規定執行。
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以太網接口（可選RJ45或光纖以太網接口）。
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
配網自動化系統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一般安裝在常規的開閉所（站）、戶外小型開閉所、環網柜、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、電能量等數據的采集與計算，對開關進行分合閘操作，實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區間的恢復供電，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監控兩臺柱上開關。
TTU監測并記錄配電變壓器運行工況，根據低壓側三相電壓、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、有功電能、無功電能等運行參數，記錄并保存一段時間（一周或一個月）和典型日上述數組的整點值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間，供電中斷時間及恢復時間，記錄數據保存在裝置的不揮發內存中，在裝置斷電時記錄內容不丟失。配網主站通過通信系統定時讀取TTU測量值及歷史記錄，及時發現變壓器過負荷及停電等運行問題，根據記錄數據，統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性，并為負荷預測、配電網規劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件，使用掌上電腦每隔一周或一個月到現場讀取記錄，事后轉存到配網主站或其它分析系統。TTU構成與FTU類似，由于只有數據采集、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，負責對現場信號、工業設備的監測和控制。與常用的可編程控制器PLC相比，RTU通常要具有優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境，提供更多的計算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU產品在SCADA系統中得到了大量的應用。 遠程終端設備（RTU）是安裝在遠程現場的電子設備，用來監視和測量安裝在遠程現場的傳感器和設備。RTU將測得的狀態或信號轉換成可在通信媒體上發送的數據格式。它還將從中央計算機發送來得數據轉換成命令，實現對設備的功能控制。
主要區別：DTU是SOCKET連接的客戶端。因此只有DTU是不能完成數據的無線傳輸的，還需要有后臺軟件的配合一起使用。FTU與RTU有以下區別：FTU體積小、數量多，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，適應戶外惡劣的環境；而RTU安裝在戶內，對環境要求高；FTU采集的數據量小，通信速率要求較低，可靠性要求較高；而RTU采集的數據量大，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。
