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1、TDMS-FA配电馈线自动化系统 V2.0北京时代德厚科技有限公司自动化部 Tel:010-62961270 Fax:010-80115555-763813www.time-2009.6目 录第一章 TIME-DMS 配电自动化系统解决方案11.1 应用概述11.2 解决方案11.3 体系结构1第二章 TDMS-FA 配电馈线自动化系统32.1 应用概述32.2 系统特点32.3 VAT馈线自动化解决方案42.4 技术指标6第三章 TDMS-FTU配电馈线自动化远方终端（TDU-951L）93.1 应用简介93.2 核心功能93.2.1 监测控制/远动功能93.2.2 故障检测/保护功能9第四
2、章 TDMS-DTU配电站自动化远方终端（TDU-951D）104.1 应用简介104.2 核心功能104.2.1 监测控制/远动功能104.3.2 故障检测/保护功能10第五章 TDMS-RCC重合器控制终端（TDU-951L-R）115.1 应用简介115.2 核心功能115.2.1 监测控制/远动功能115.2.2 故障检测/保护功能115.3.3 故障隔离/恢复功能12第六章 TDMS-SBC分段器控制终端（TDU-951L-S）136.1 应用简介136.2 核心功能136.2.1 监测控制/远动功能136.2.2 故障检测/保护功能136.3.3 故障隔离/恢复功能13第七章 典型
3、远程通信方案157.1 概述157.2 有线通信方式157.2.1 光纤通信方式157.2.2 专线通信方式167.2.3 扩频载波通信方式167.2.4 PSTN和DDN通信方式177.3 无线通信方式187.3.1 数传电台通信方式187.3.2 无线扩频通信方式187.3.3 无线移动通信方式（GPRS/CDMA）197.4 混合通信方式207.4.1 有线混合通信方式207.4.2 有线与无线混合通信方式20第一章 TIME-DMS 配电自动化系统解决方案1.1 应用概述随着电力工业的迅速发展，同时各行各业用电需求的日益增加，特别是经济发展较快的地区的工农业和民用负荷上升很快，配电系统
4、及其配电设备大幅度增加，配电系统网络结构越来越复杂，供电运行方式变化越来越频繁，控制操作及事故处理的难度也就越来越大；与此同时，用户对电力供应的要求（包括供电可靠性、电能质量等）也相应提高。这样，仅仅靠人工和简单设备的控制满足不了准确性和快速性等要求，也就不能保证供电的质量、可靠性和经济性等各项指标，这就对现有的配电系统运行管理提出了更高的客观要求。市场竞争促使电力公司正经历着一场深刻的变革，这场变革使电力公司面临新的挑战，不得不采取新的策略，新的技术和管理措施，转变经营理念，增强市场竞争实力。因此，近十几年特别是这几年来，配电自动化正逐步成为现代配电系统管理的重要角色，配电自动化的研究和实施
5、也就成了电力系统自动化的热点之一。TIME-DMS配电自动化系统是时代集团公司开发的面向电力配电网络的自动化控制及管理系统，利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。TIME-DMS配电自动化系统的适用对象为城市供电网、农村配电网以及大、中型企业配电网自动化等诸多应用场合，监控管理对象主要是各电压等级（110kV/35kV/10kV/0.4kV）配电系统（包括变电站出口断路
6、器、配电线路、线路上的重合器、分段器、配电变压器以及用户侧用电设备）。1.2 解决方案时代集团公司提出了“全网络信息化分布式综合配电自动化系统”的技术理念，旨在为广大电力用户提供一套全新的、网络化、信息化、分布式的综合配电自动化解决方案。1、全网络信息化：系统摈弃了终端、通道、前置机的传统远动模式，整个系统从线路终端到站内子站、从站内子站到系统主站、从系统主站到配电管理系统全部采用工业网络标准，大大提高的系统的稳定性、实时性。2、分布式：系统不再存在类似于前置机等类型的“瓶颈”设备，系统的数据来源分布到产生数据的设备，单个设备的失效不影响整个系统的可靠运行，将系统的故障风险大大降低，同时由于系
7、统的容量不再受单个设备的限制，因此提高了系统的可扩展性，保护用户的投资。3、综合解决方案：系统不只是针对一个配电自动化目标，也不是几个系统的简单集成，而是将配电SCADA、实时AM/FM/GIS、馈线自动化（故障决策系统）和配电管理系统有机地整合为一套高效协同运行的综合自动化系统，提供给用户一套全新模式的配电完全解决方案。1.3 体系结构TIME-DMS配电自动化系统完全遵循开放系统的设计原则，系统总体分为三个体系层次：第一层：配电管理层配电管理层功能由TIME-DMS主站系统实现，是整个配电自动化系统的核心。配电网监控和管理中心层作为整个系统中的某一地区的管理层，负责本地区配电网的监视和控制
8、及完成向上级中心站的数据通信。配电主站系统硬件支撑平台采用高性能服务器和工作站，并通过高速网络互联组成企业局域网系统，系统软件是基于开放式软件支撑平台,按照“软总线”一体化设计思想，将配电SCADA系统（配电调度自动化）、馈线自动化、AM/FM/GIS系统、配电高级应用、负荷管理系统、集中抄表系统等多种子系统进行有机整合，可完成各种数据采集与处理、图形显示、控制调节、事件报警、报表打印、历史存储、统计分析、计算汇总、系统维护、设备管理以及与其它系统的信息交换，实现集监控、管理于一体的配电综合自动化系统的功能。第二层：配电中间层配电中间层功能由TIME-DMS配电监控子站及通信网络实现。配电监控
9、子站将FTU/DTU（RTU）/TTU采集的各种现场信息中转（上传下达）给配电主站的通信处理机，监控子站还具有所辖区域内故障识别、隔离、恢复的功能。配电子站一般设在变电站内，通过电缆、光纤、无线或电力载波等方式与所属馈线的监控终端通信，通过电缆或光纤方式与配网自动化主站通信。第三层：配电基础层配电监控基础层由FTU、DTU（RTU）、TTU完成现场各种信息的采集处理及监控功能。它们是整个系统的基础层，完成柱上开关、环网开关（FTU）、开闭所、配电室（DTU）、配电变压器、箱式变（TTU）等各种现场信息的采集处理及监控功能。第二章 TDMS-FA 配电馈线自动化系统2.1 应用概述TDMS-FA
10、 配电馈线自动化系统是TIME-DMS配电自动化系统综合解决方案的重要组成部分之一，完成配电馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有：运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。TDMS-FA 配电馈线自动化系统既可以配合配电子站完成配电网络中发生的故障识别、定位、隔离，进而在主站端自动或调度员监控下实现非故障区的的供电恢复，也可直接通过收集多个 FTU/DTU/TTU 采集的故障信息，判断故障性质，精确故障位置，并进行故障的隔离。众所周知，停电不仅仅造成诸多不利：工业、商业和居民生活停转，用户抱怨，员工为恢复供电加班工作，停
11、电的一分一秒都很迫切，要付出很高代价；而且不论是什么原因造成的停电，都会在用户心目中造成强烈的不良印象。因此能够快速恢复向用户的供电是用户评价电力公司服务的一个最重要的指标。不停电或者在停电之后可以很快地恢复对用户的供电，对于保持用户的忠诚、提高电力公司战略竞争地位、建立良好声誉都极其重要。2.2 系统特点2.2.1 软硬设计可靠先进a装置本体设计基于多CPU集成协同工作技术：前端采用高精度互感器、14位高速同步A/D转换器和TMS320F206PZA高速DSP芯片，每周波进行64点采样计算，配以成熟、精简的交流采样和保护算法，保证数据测量的精确性和保护判断的准确性、快速、可靠；后端采用先进的
12、Rabbit2000嵌入式工业芯片组和C/OS-II多任务实时操作系统，完成强大的通信、维护、诊断、数据存储等外围事务管理功能。b装置电源设计采用领先的开关电源技术，实现多路交流、直流、蓄电池自动切换及智能管理，适应当前配电网供电电源特殊性、多样性的特点，保证系统高可靠性供电，可进行多路隔离供电/充电，实现100W-48V/24V/12V连续浮充及蓄电池诊断维护。c装置操作回路设计采用高性能超小型继电器，紧凑可靠，并与本体相互独立。d装置整体采用全封闭金属壳体工艺和多层电路板布线设计，与外部接口均采用电磁隔离和光电隔离技术，所有原器件均采用宽温型、高可靠的工业级或军用级芯片，大大提高了抗电磁干
13、扰能力和可靠性；超大规模EPLD可编程逻辑电路，取代常规的逻辑电路，简化线路设计及原器件数量，降低功耗，提高可靠性。2.2.2 性能卓越功能灵活a装置性能卓越：模拟量测量精度高达0.2级，可实现精确计量；开关量SOE分辨率达1ms，可准确记录变位；控制接点容量达10A/250VAC，可直接驱动开关操作。b装置功能强大：既具有遥测、遥信、遥控、通信等常规监测控制/远动功能，又具有过电流、零序电流等故障检测/保护功能，并具有检测上报型、点面配合型、电压时间型、电流计数型等多种馈线故障处理模式，可通过灵活配置整定，成为馈线保护、馈线开关终端、重合器控制终端、分端器控制终端，完成不同场合的馈线自动化功
14、能。另外还具有分布式录波功能，可实现故障波形数据的远传，进行远方故障分析。2.2.3 通信方式丰富多样a 通信介质及规约多样化，具有RS-232/485、10/100M工业以太网等多种通信接口，支持CDT、IEC60870-5-101/104、SC1801、DNP3.0等多种通信规约，并可按需要进行扩充。b方便的系统维护（Inertnet/Web方式），完善的自诊断功能，支持远方在线参数整定。c可转发TTU、电度表或其它智能装置的数据。2.2.4 结构设计紧凑一体a装置结构采用全封闭金属壳体工艺，本体为一个封闭壳体，电源/操作机构为另一个封闭壳体，将电源滤波元件、多路切换装置、开关电源、充电电
15、源、操作电源、操作回路、手动按钮等进行一体化封装，二者既相互独立，也可紧密结合，整体高度集成。b防护箱体内部只包括装置、通信模块、电池、端子等少量元件，布局紧凑、重量轻、体积小，便于安装维护。2.2.5 适用环境严酷广泛a装置环境适应范围广泛：工作温度范围可达-4085、相对湿度可达95%、大气压力范围为70106kPa、海拔高度可达5000m。b外部防护箱体采用密封防尘防雨不锈钢/镀锌喷塑箱体，防护等级可达IP66/NEMA4。2.3 VAT馈线自动化解决方案TDMS-FA 配电馈线自动化系统的核心是VAT（Voltage-Ampere-Time）馈线自动化解决方案，由时代集团/北京时代科技
16、股份有限公司利用自身技术优势和并结合配电网特点独立开发完成，为一种集中控制加分布智能控制的综合方案。该方案全面利用了馈线故障处理中的“电压电流时间”三大主要因素进行综合智能分析与配合，提出了VAT解决方案，并以TDMS系列配电自动化终端和系统为基础实施，充分利用通信系统的优势，最大限度地利用硬件资源及网络功能来实现有主、有备的配网自动化工程。基于VAT解决方案的TDMS-FA馈线自动化系统及配电终端，可根据用户情况选择运行于自主模式和协作模式。1）自主模式此种模式适用于无通信或低速通信通道的配电自动化初级阶段。以这种模式工作时，终端只检测开关单侧（或双侧）的电压及流经开关的电流。终端同时具有“
17、I-N/过流-计数”特性和“U-T/电压-时间”特性，并具备各种短时保护和多次重合功能。在线路故障情况下，利用分布式智能，不依赖通信，不需外界干预，即可完成故障区段的自动隔离，非故障区段自动转移供电功能，即具有分段器兼容功能：即与传统的电流脉冲计数型分段器、电压时间重合型分段器功能兼容，用户可自己设置，使其兼有相应的功能。当终端作为线路首端重合器控制终端（RCC）使用时，终端能在短路故障发生后开断故障电流，并根据设定要求进行一次或多次重合闸，其它相邻开关根据对电流和电压的监视分别延时进行分闸或合闸操作以隔离故障；当终端作为线路联络重合器控制终端（RCC）使用时，终端能在相邻线路失电后，经过延时
18、并满足重合条件后自动重合恢复供电。当终端作为线路中间分段器控制终端（SBC）使用时，终端在首端重合器判断到永久故障（可设置一次快速重合消除瞬时故障）并跳闸后，各终端使各开关经过延时跳闸（以躲开快速重合闸），然后从线路首端开始各开关依次重合逐段恢复供电，并在下一开关合闸前启动短时保护判断故障，如果合闸于故障段则自身保护（快于首端重合器）跳闸并闭锁于分闸，达到首端重合器无须再次跳闸即可实现隔离故障的目的；如果合闸于非故障段则该短时保护在下一开关合闸前退出。这种无需通信设备、相对独立的馈线自动化系统，其优点是无需通信、简单易行，在一定程度上缩小了停电范围、减少了停电时间，因此广泛应用于架空线路（因电
19、缆故障一般为永久故障不允许重合，故不适用于电缆线路）。在上述自动网络重构功能中，由于可同时监视故障电流和电压，与传统的分断器相比，效率大大提高，隔离故障和恢复供电时间大大缩短。且由于其自具网络重构功能，不需外界干预，无需通信系统和主站，在配电自动化的初级阶段，将此模式应用于辐射形网络和双电源环网中是很好的选择。但是恢复供电的时间需要每段延时区段数（约数分钟）；变电站出线开关需要多次重合到故障点上，对一次设备的寿命不利；开关的反复试投将从配电网摄取大量的功率，对系统冲击较大，带来了不可忽视的“冷启动”问题。而且配电调度得不到实时的故障信息，故障得不到及时的监视。此外，当配网结构发生变化时各个开关
20、的时限定值需要重新调整，而且如果遇到复杂网络或运行方式需要经常改变时，整定起来可能就更加困难。自主模式示意如下：2）协作模式此种模式适用于有快速通信通道的配电自动化高级阶段。首先，通过终端间直接通信技术实现快速故障处理系统：终端在进行故障隔离网络重构操作过程中，将开关的当前状态及有关故障信息及时向相邻开关通告。相邻开关接收到有关信息后，结合就地检测到的信息更快更准确地作出分闸或合闸操作指令，并可避免相邻线路在转供过程中受到故障冲击。同时，通过终端与远程主站之间的通信，将故障信息、开关状态及当前测量值（电流、电压、功率等）送到SCADA/DA/DMS控制中心，与故障决策系统相配合，并接收控制中心
21、的远方控制，作为快速故障处理系统的后备系统。此种模式可实现全面馈线自动化功能，因此“协作模式”是“自主模式”的进一步完善。示意如下：2.4 技术指标（1）额定参数l 直流电源：24/110/220VDC；l 交流电源：100/220VAC（双路自动无扰切换）；l 交流电压测量回路：100/220/380V；l 交流电流测量回路：5A/1A；l 直流输入测量回路：420mA/10V；l 频率：50Hz。（2）精度指标l U、I：0.2级；l P、Q、S、cos：0.5级；l 频率： 0.01Hz；l SOE分辨率：1ms。（3）过载能力l 交流电压：连续工作1.5Un；l 交流电流：连续工作20
22、In。（4）功率消耗l 交流电流回路：In=5A 时每相0.1VA；In=1A时每相0.05VAl 交流电压回路：每相1VA；l 直流电源回路：正常工作时10W；操作或保护动作时12W。（5）开关量输入l 信号输入方式：符合GB/T 16435.11997；l 信号电平：24VDC（可选其他电平）；l “1”电平有效电压范围：25%+25%额定电压；l “0”电平有效电压范围：5%15%额定电压。（6）开关量输出l 输出方式：A/C型继电器，SBO输出（时间可设置）；l 接点容量：250VAC/30VDC 5A/10A；l 操作电源：24/48/110/220VDC或100/220VAC（可选
23、）；（7）通信接口l 符合IEC60870-5-104国际标准的10/100Mbps高速工业EtherNet网络接口（带隔离）1个；l 符合DL/T634-1997（IEC60870-5-101）电力行业标准的RS-232、RS-485接口（带隔离）各1-2个；l 其他通信规约（如CDT、DNP3.0、SC1801等）可选；（8）定值整定范围l 过电流段保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l 过电流段保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l 过电流段保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l 反时限过电流保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l
24、零序电流保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l 零序电压启动定值：0.5100.00V 整定步长：0.01V；l 过负荷保护：0.5100.00A 整定步长：0.01A；l 重合闸次数：03次 整定步长：1次；l 重合闸间隔时间：0180s 整定步长：0.001s；l 低频减载定值：4550Hz/s 整定步长：0.001Hz；l 低电压启动定值：0.5100.00V 整定步长：0.01V；l 滑差频率闭锁定值：0.310 Hz/s 整定步长：0.01Hz/s；l 时间定值：050.00s 整定步长：0.001s；l 保护整组动作时间：30ms；l 故障信号保持时间：由人工复位确定
25、；l 整定误差：3%。（9）抗干扰能力a抗干扰性能符合国标 GB/T 15153.1(IEC60870-2-1) 4级高频干扰试验要求：l 共模：2.5kV，1MHz，2s；l 差模：1.0kV，1MHz，2s；b电磁兼容性符合国标 GB/T 17626.4（IEC61000-4-4） 4级电快速瞬变脉冲群干扰试验；符合国标 GB/T 17626.3（IEC61000-4-3） 4级辐射电磁场试验；符合国标 GB/T 17626.2（IEC61000-4-2） 4级静电放电试验；c绝缘特性绝缘耐压满足电力工业标准 DL/T7212000l 额定绝缘电压：250VAC；l 绝缘电阻：10MW；d
26、工频耐压l 断开的输出触点之间：1.0kV 50Hz 1min；l 外部端子（除通信）对地：2.0kV 50Hz 1min；l 通信接线端子：0.5kV 50Hz 1min；e冲击耐压：5kV 1.2/50ms。（10）工作环境l 工作温度：-4085；l 相对湿度：95% ；l 大气压力：70106kPa；l 海拔：5000m。1) 第三章 TDMS-FTU配电馈线自动化远方终端（TDU-951L）3.1 应用简介TDMS-FTU配电馈线自动化远方终端是TIME-DMS配电自动化系统的重要核心组成单元。该终端装置采用了先进的DSP数字信号处理技术、高速工业网络通信技术、Internet/We
27、b技术、多CPU集成技术、嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、环境性广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代微机型配电馈线自动化远方终端装置（亦可通过软件配置升级为馈线断路器的保护装置或重合器、分段器的控制器），适用于各类城市电网、农村电网、企业电网的配电自动化实施与改造，完成对断路器、负荷开关、重合器、分段器等馈线开关的监视、控制和保护等自动化功能，并可与通信系统配合组成有信道方式的各种环网及非环网的配电自动化系统，配合配电子站、主站实现配电线路的故障识别、隔离和非故障区段恢复供电等馈线自动化功能。3.2 核心功能3.2.1 监测
28、控制/远动功能a遥测：交流采样量：4路电流、6路电压；直流采样量：2路直流电压或电流；计算量：COS、P、Q、kWh、kVarh等；谐波分析：11次谐波分析（最高可达32次）。b遥信：8路（无源空接点）遥信输入（其中DI7、DI8可配置为脉冲输入）；具有SOE事件顺序记录功能，时间分辨率1ms，记录事件255条；c遥控：2组（4路SBO继电器）遥控输出，可实现对两个开关对象的远方分、合闸操作；3.2.2 故障检测/保护功能a低电压启动的带方向两段式过电流保护；b零序过电压启动的带方向零序电流保护；c过负荷保护；dTA、TV断线检查和报警功能；e所有保护均设有软件压板，各保护投切和定值设定全部是
29、独立的；f可设10套保护定值，以满足网络重构后的不同定值需要，下装定值方法灵活、方便、可靠；g上传分散的故障录波数据，并统计电网故障次数；h保护动作事件触发的现场报警、预告信号和逻辑遥信功能。2) 第四章 TDMS-DTU配电站自动化远方终端（TDU-951D）4.1 应用简介TDMS-DTU配电站自动化远方终端是TIME-DMS配电自动化系统的重要核心组成单元。该终端装置采用了先进的DSP数字信号处理技术、高速工业网络通信技术、Internet/Web技术、多CPU集成技术、嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、环境性广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、保护
30、和通信等功能于一体的新一代微机型配电站自动化远方终端装置（亦可通过组合集成为大型电厂、变电站远动终端RTU），适用于各类城市电网、农村电网、企业电网的配电自动化实施与改造，完成环网柜、开闭站、配电室、箱式变电站等配电站场所的监视、控制和保护等自动化功能，并可与通信系统配合组成有信道方式的各种环网及非环网的配电自动化系统，配合配电子站、主站实现配电线路的故障识别、隔离和非故障区段恢复供电等馈线自动化功能。4.2 核心功能4.2.1 监测控制/远动功能a遥测：交流采样量：12路电流、3路电压；计算量：COS、P、Q、kWh、kVarh等；谐波分析：11次谐波分析（最高可达32次）。b遥信：16路（
31、无源空接点）遥信输入（其中DI15、DI16可配置为脉冲输入）；具有SOE事件顺序记录功能，时间分辨率1ms，记录事件255条；c遥控：4组（8路SBO继电器）遥控输出，可实现对四个开关对象的远方分、合闸操作；4.3.2 故障检测/保护功能a低电压启动的带方向两段式过电流保护；b零序过电压启动的带方向零序电流保护；c过负荷保护；dTA、TV断线检查和报警功能；e所有保护均设有软件压板，各保护投切和定值设定全部是独立的；f可设10套保护定值，以满足网络重构后的不同定值需要，下装定值方法灵活、方便、可靠；g上传分散的故障录波数据，并统计电网故障次数；h保护动作事件触发的现场报警、预告信号和逻辑遥信
32、功能。3) 第五章 TDMS-RCC重合器控制终端（TDU-951L-R）5.1 应用简介TDMS-RCC重合器控制终端是TIME-DMS配电自动化系统的重要核心组成单元。该终端装置采用了先进的DSP数字信号处理技术、高速工业网络通信技术、Internet/Web技术、多CPU集成技术、嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、环境性广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代微机型重合器控制终端装置，适用于各类城市电网、农村电网、企业电网的配电自动化实施与改造，完成对重合器、断路器等的监视、控制和保护等功能，无须通信（也可与通信系统配合以F
33、TU身份组成有信道方式的配电自动化系统）即可实现各种环网及非环网配电线路的故障识别、隔离和非故障区段恢复供电等馈线自动化功能。5.2 核心功能5.2.1 监测控制/远动功能a遥测：交流采样量：4路电流、5路电压；直流采样量：2路直流电压或电流；计算量：COS、P、Q、kWh、kVarh等；谐波分析：11次谐波分析（最高可达32次）。b遥信：8路（无源空接点）遥信输入（其中DI7、DI8可配置为脉冲输入）；具有SOE事件顺序记录功能，时间分辨率1ms，记录事件255条；c遥控：2组（4路SBO继电器）遥控输出，可实现对两个开关对象的远方分、合闸操作；5.2.2 故障检测/保护功能a低电压启动的带
34、方向三段式过电流保护；b反时限过电流保护（IEC标准）；c零序过电压启动的带方向零序电流保护；d三相三次自动重合闸；e过负荷保护；f低频减载；gTA、TV断线检查和报警功能；h所有保护均设有软件压板，各保护投切和定值设定全部是独立的；i可设3套保护定值，以满足网络重构后的不同定值需要，下装定值方法灵活、方便、可靠；j上传分散的故障录波数据，并统计电网故障次数；k保护动作事件触发的现场报警、预告信号和逻辑遥信功能。5.3.3 故障隔离/恢复功能环网运行时，根据预先的功能设置，实现智能分布式故障隔离、供电恢复与网络重构。在故障情况下自动清除故障，自动隔离故障区域，自动转移供电，恢复非故障区域的供电
35、。a失压跳闸闭锁b失压合闸c短时无重合闸d持续无重合闸e短时启动备用保护定值f持续启动备用定值g自动复位h自动合闸4) 第六章 TDMS-SBC分段器控制终端（TDU-951L-S）6.1 应用简介TDMS-SBC分段器控制终端是TIME-DMS配电自动化系统的重要核心组成单元。该终端装置采用了先进的DSP数字信号处理技术、高速工业网络通信技术、Internet/Web技术、多CPU集成技术、嵌入式工业芯片组和多任务实时操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、环境性广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代微机型分段器控制终端装置，适用于各类城市电网、农村电网、企业
36、电网的配电自动化实施与改造，完成对分段开关、负荷开关等的监视、控制和保护等功能，无须通信（也可与通信系统配合以FTU身份组成有信道方式的配电自动化系统）即可实现各种环网及非环网配电线路的故障识别、隔离和非故障区段恢复供电等馈线自动化功能。6.2 核心功能6.2.1 监测控制/远动功能a遥测：交流采样量：4路电流、3路电压；直流采样量：2路直流电压或电流；计算量：COS、P、Q、kWh、kVarh等；谐波分析：11次谐波分析（最高可达32次）。b遥信：4路（无源空接点）遥信输入（其中DI3、DI4可配置为脉冲输入）；具有SOE事件顺序记录功能，时间分辨率1ms，记录事件255条；c遥控：1组（2
37、路SBO继电器）遥控输出，可实现对一个开关对象的远方分、合闸操作；6.2.2 故障检测/保护功能a低电压启动的带方向三段式过电流保护；b零序过电压启动的带方向零序电流保护；c所有保护均设有软件压板，各保护投切和定值设定全部是独立的；d可设3套保护定值，以满足网络重构后的不同定值需要，下装定值方法灵活、方便、可靠；e上传分散的故障录波数据，并统计电网故障次数；f保护动作事件触发的现场报警、预告信号和逻辑遥信功能。6.3.3 故障隔离/恢复功能在线路故障情况下，利用分布式智能，不依赖通讯，不需外界干预，即可完成故障区段的自动隔离，非故障区段自动转移供电功能。同时具有分段器兼容功能：即与传统的电压时
38、间型分段器、电流脉冲计数型分段器、重合分段器功能兼容，用户可自己设置，使其兼有电压时间型分段器、电流型分段器和重合分段器的功能。a.失压延时分闸b.失压延时合闸c.过流N次分闸闭锁d.失压延时T后过流分闸闭锁e.上电延时合闸f.合闸至故障后分闸闭锁g.合闸成功后自动改变功能整定h.双侧均有电源电压时，禁止联络开关合闸5) 第七章 典型远程通信方案7.1 概述配电网的通信有以下的特点：点数多，配电网中的数据采集点可以达到上千的采集点；采集点的分布极其分散；单个点的数据量小，只传数据，不传语音。由于配电网的复杂性，因此决定了配电网的通信系统必须具有：可靠性、经济性、寻址量、双向通信能力、易操作和维
39、护方便等特点。同时，在进行优化控制计算时需要的大量的遥测、遥信量，数据传输量大，为了满足实时性要求网络必须拥有较宽的带宽和较快的速度。一般来讲，配电自动化通信系统的通道有多种方式，大体上可采用两大通信方式，即：有线通信方式和无线通信方式。有线通信方式，一般指信号传输的介质是金属或非金属介质。进行通信时需要建设金属或非金属的通信线路。有线通信方式大体上可采用光纤、专线、配电载波、PSTN和DDN通信方式。无线通信方式大体上可采用无线数传电台、无线扩频、一点多址通信方式、GPRS/CDMA无线移动通信等。在过去配网通信中常用的是无线数传电台和无线扩频，但随着无线移动通信的发展，GPRS/CDMA无
40、线通信日渐应用广泛。7.2 有线通信方式7.2.1 光纤通信方式光纤通信具有多种优点：传输频带宽、信息容量大、传输损耗低、中继距离长、抗电磁干扰、保密及可靠性高、材料来源丰富、光缆重量轻、尺寸小、柔软可弯曲、敷设方便等，因此通常作为主干网的首选通信方式。光纤的组网方式一般常用环型网，可组单环网和双环自愈网。1、单环该结构的特点是，必须有一个主环，多个副环。在主环上，主站和子站交换数据。在副环上子站和端站交换数据。当主环上的某点发生故障时，通信中断。当副环上发生故障时副环通信中断。2、双环自愈双环自愈系统的网络拓扑结构和单环系统基本相同。双环自愈的原理如下：图中所示双环网，正常情况下由外环的主网
41、承担信息传递的任务。若在F点有故障（如光缆机械性断裂），则自动启动内环备网，光路在FTU1和子站愈合，使通信不受影响，同时发出相应的告警及定位信号，使维修人员及时修复故障段光缆。7.2.2 专线通信方式这种通信方式的通道是电力部门专用的。专线通常是双绞线或音频电缆。专线可以利用电力部门已有电杆采用架空方式，也可以利用电缆沟或简单的地沟对专线采用地埋方式。目前较多使用一种可直埋式铠装多芯电缆实现专线功能。常见的专线通信有专线MODEM和RS-485总线两种方式。我公司开发的配电自动化设备以将专线MODEM作为其内部功能的一部分。专线MODEM的通信速率可达异步1200bps，有效通信距离可达12
42、公里；提供RJ45通信接口。RS-485总线的通信距离和通信速度有关，当传输距离为最大1200米时，速率为0.1Mbps，当传输距离为12米时，最大速率可达10Mbps；并且在RS-485总线上，所挂的端站数为32台。 串口 双绞线或市话电缆配电自动化主站MODEMMODEMMODEM配电子站配电子站MODEMMODEM配电终端MODEMMODEM配电终端配电终端MODEM 双绞线或市话电缆7.2.3 扩频载波通信方式扩频载波通信方式将有用信号从较强的电力线背景噪声中提取出来，具有较强的抗干扰能力、抗多径能力，组网方便灵活，能在传统载波机无法开通的线路上稳定的工作，具有长距离中继等功能。能广泛
43、的应用于配网通信中，特别是用于路线长、面积广的农网配电自动化系统及无法铺设通信线路的特殊场合。配电载波设备为模块式结构，可以和站端灵活组合。 配电线路配电扩频载波设备配电终端配电扩频载波设备配电终端耦合设备7.2.4 PSTN和DDN通信方式1、PSTNPSTN（公用服务电话网Public ServiceTelephon）通信方式利用发展较快、分布较广的邮电有线通信网（市内电话网）组成配网通信系统。该方式的特点是不需要另外投资建设专用通信网，开通费用很低，由于邮电网几乎无处不在，因此这种方式对较偏远的监控站更具有实际意义。站端设备用户端设备 拨号MODEM 拨号MODEM PSTN 电话线 电
44、话线PSTN通信方式示意图在这种通信方式里，拨号MODEM是必不可少的。它的功能是当有数据需要发送出去时，首先由它叫通目的地址，然后将数据转换成FSK模拟信号送上电话线，通过邮电本地网的一系列传递（可能会跨局）将数据送到目的地。再由同样的MODEM将数据还原。拨号MODEM的接口方式比较普遍的是模拟端口为RJ45，数据端口为D型9针。2、DDN数字数据网（Digital Data Network）这种通信方式利用发展较快、分布较广的邮电数字数据网组成配网通信系统。该方式的特点是不需要另外投资建设专用通信网，开通费用较低，这种方式今后的配电自动化系统具有实际意义。这种方式的组网示意图如下：站端设备站端设备NMC DDN DDN通信方式示意图7.3 无线通信方式7.3.1 数传电台通信方式无线数传电台通信方式一般采用一点对多点的通信方式，采用美国WESCON集团（GLB公司）的RDS-100电台及美国加洲微波公司的MDS系列电台。无线数传电台通信方式一般采用点对多点的通信方式。配电自动化主站数传电台子站数
