配网自动化FTU模拟开关的应用研究孙伟伦

配网自动化FTU模拟开关的应用研究孙伟伦
发布时间：2021-10-06T06:52:31.151Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：孙伟伦[导读] 馈线终端装置(FTU)主要对10kV开关进行监控，完成遥测、遥信、遥控及故障检测等功能。

执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节、控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复电力等功能。

本文探讨配网自动化FTU在配网中的应用国网辽宁省电力有限公司大连供电公司开发区分公司辽宁省大连市 116000摘要：馈线终端装置(FTU)主要对10kV开关进行监控，完成遥测、遥信、遥控及故障检测等功能。

执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节、控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复电力等功能。

本文探讨配网自动化FTU在配网中的应用。

关键字：配网自动化；FTU；应用
1、FTU概述
FTU适于10kV架空配电线路用户进线侧分界点处负荷开关（或断路器）的控制，也可适用于符合要求的分支线路和末段线路处负荷开关（或断路器）的控制，主要功能如下：
1)遥信：有多路开关量输入，内部采用光电隔离。

2)遥测：按一条线路需要测量的电流、电压进行交流采样，经数字滤波及运算后，得到要求的各运行参数，数据保存在有备用电源的存储器内，掉电不会丢失，也可能有数条线路遥测。

3)遥控：装置收到遥控命令后进入命令校验，当命令检验为正确时，通过出口继电器执行命令(跳闸或合闸)。

4)保护：采用交流采样并能区别励磁涌流与故障电流，从而在保护定值中不考虑励磁涌流的影响，简化了计算，提高了灵敏度，缩短了保护响应时间。

5)统计功能：对测控的开关的动作次数、动作时间及切断电流进行监视。

6)事件顺序记录：记录状态量发生变化的时刻及顺序。

7)事故记录：记录事故发生时的最大故障电流和事故前一段时间(一般为1min)的负荷，以便分析事故，并作为确定故障区段及恢复供电时重新分配负荷的依据。

8)定值远方修改功能。

9)自检及自恢复功能。

10)远方控制闭锁与手动操作功能。

11)对时功能。

12)装置经串口可与多种通信设备接口。

13)装置均有工作与备用电源。

2、配网自动化FTU在配网中应用的构成
配网自动化FTU主要包含控制箱、一次设备、FA电网控制主站、分散多点通信控制系统以及DSM/SCASD主站控制系统等五个部分。

配网自动化FTU能够分别采集整个系统运行的实际情况，如采集电压、负荷、开关当前位置及功率等实际情况，然后将上述情况通过通信网络系统传向配网自动化控制中心进行数据分析，数据分析后，配网自动化FTU根据数据分析情况针对性发出开关的动作。

同时在发生事故时，配网自动化FTU能够自动记录发生事故时以及发生事故前整个配网信息，然后降低传输到配网控制中心，经过计算机网络系统分析后，确定出最终的供电方案及故障区段，然后采用遥控供电方式，实现故障区域的隔离及正常区域的正常供电。

配网自动化FTU在配网中应用主要由以下几个方面构成。

（1）馈线自动化一次装备，配网自动化FTU中开关应具备电动操作功能，采用台式安装的方式，线路开关是在变电所内断路器切除故障后，线路处于停电状态下操作的，可选用无电流开断能力的"死"线分段开关，以减少开关的投资。

此外还有电流电压互器.配网自动化FTU低于电流及电压互感器的精度要求一般不高，这些传感器造价低，体积小，在绝缘子内部内嵌放置。

（2）FTU单元，其是整个配网自动化FTU的核心部件，主要功能有遥测、统计、遥信、对时、遥控等相关功能，此外也能实现对于配网线路的远程控制闭锁及故障的录波。

（3）FTU控制主站，为了实现配网线路迅速及准确处理相关的配电事故，不断提升配网系统的可靠性，减少错误码率出现的次数，FTU控制主站是整个配网自动化FTU中必不可少的部门，其实际为一个转发装置和通道集中器，其能够将上级配电管和分散的采集单元有效的集中起来，实现主站信息的传递。

（4）DSM/SCASD主站控制系统，该系统为配网自动化FTU关键，是整个系统的管理及信息中心，其主要的采用工作模式为B/S模式。

其关键性的构成包含以下几个部分：0配网数据采集功能模块，能够实现配网系统中所有的电压、电流等系统运行信息及开关位置等信息的状态有效的采集。

②数据的处理模块，实现正常运行时负荷优化分配，故障时合理的进行正常区段恢复供电；通过对开关位置等信息的处理，对各类开关动作的顺序和次数进行统计登记，以图标或表格的方式显示或打印有关信息，供运行人员及时了解故障情况。

③事故警告模块，能够实现数据的遥控测量，当发生故障时，发出相关警告性信息。

3、配网自动化FTU在配网应用应注意的问题
3.1故障的漏报
FTU设备可以有效的检测配电系统发生的故障，并且及时向总配电站上报，从而保证配电系统的安全稳定运转。

但在实际的情况中，偶尔会发生FTU设备故障漏报的现象，比如对于跳闸事故的漏报等。

针对FTU设备的故障漏报现象，配电系统本身可以及时有效地进行防范。

当故障发生时，系统内部会全面的检测，将FTU设备漏报的数据信息及时整合，并且补充上报，将故障的损害减少到最小程度。

另外，可以加强故障区域的检测，主要检测其运行电流是否符合规定值，并且进行相关数据的分析，确定FTU设备是否存在漏报故障的情况。

除此之外，当FTU设备的通讯出现问题，无法及时接受或者发出信号时，一般会造成故障的漏报，这时就需要提高FTU设备内部的通讯状况，提高其灵敏度和稳定性。

3.2主站与子站的配合
FTU设备工作场合有两个主要的组成部分，即主站与子站，根据配电系统的运行模式，FTU设备需要及时的检测出故障状况，包括故障的区域、故障的内容、故障的损害等，并且第一时间将相关的数据信息进行上报，同时对故障进行处理。

一般而言，就是对故障的区域进行隔离，并且尽快的恢复其他区域的正常运行。

但是在这个过程中，FTU设备的主站与子站由于不能协调工作，经常发生状况，主要体现在两个方面：一是在故障的发生后，若由子站对故障进行处理时，就需要主站就故障的实际状况提供相关的数据信息，此时可能由于两者之间的通信出现问题，而导致通讯不及时，使得故障不能及时被处理，影响了配电系统的正常供电。

二是由于FTU设备的主站与子站之间的通讯连接过于复杂，在故障发生的时候，往往由于信号传输的不稳定，导致FTU设备内部不能及时分析故障的实际情况，因而不能够及时做出反应，延误了故障的处理时间，使故障造成的损失扩大。

对于以上故障问题的处理有两种方法：一是要加强FTU设备主站与子站的联系，选择合适的通讯规约，确保在故障发生时，FTU设备能够及时反应并予以处理解决。

二是要强化对故障处理过程的监测，以主站为主进行故障处理，使故障处理方式统一，避免因处理方式繁多而降低故障解决的效率。

3.3关于单相接地
就我国目前的实际情况而言，配电系统属于小电流的接地系统，其中主要故障是单相接地，而仅依靠电气量的检测又不能够精准的判断相关故障的区域，无法及时找到接地故障位置，更不能够保证故障的处理解决。

对于这个问题的解决方法如下：使用FTU设备对配电系统中的零序电流和功率进行检测，采集相关数据信息，并进行分析，使故障及时解决，提高故障处理的质量和效率。

3.4环网运作的故障
总而言之，当整个配电系统处于正常的运作时，其运作的方式都是开环的，但是由于各种不同的原因，偶尔会有环网运作的状况发生。

在这种情况下，FTU设备就不能够及时的接收故障的数据信息，因此对于故障发生区域的判断不够准确，不利于系统故障的及时排除，对配电系统的正常供电造成了影响。

基本的处理方式有两点：一是在配电系统内部安装相应的报警装置，二是利用FTU设备传输信息时的电流方向判断故障的状况，进而解决故障。

4、结论
当前，伴随配网中用户对于供电质量的要求不断提升，配网自动化FTU在配网中应用是提升供配电的智能化管理过程，并且降低故障的发生率，缩短故障范围及时间，为供电恢复和迅速诊断、分析、故障原因上报等提供了有效数据来源。

参考文献
[1]徐伟刚.农网改造中FTU馈线自动化技术的应用[J].中国战略新兴产业，2017（8）：174-176.。