新型配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端設(shè)計(jì)方案

1 引言
配電系統(tǒng)具有元件多。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)約80％的用戶停電事故均由配電系統(tǒng)障礙引起。因此配電系統(tǒng)供電可靠性對(duì)提高供電質(zhì)量非常重要，而配電自動(dòng)化系統(tǒng)的持續(xù)改造和升級(jí)是提高配電系統(tǒng)可靠性的重要手段。
傳統(tǒng)的遠(yuǎn)方終端單元RTU(remote terminal unit)僅是一個(gè)完成“上傳數(shù)據(jù)，下達(dá)命令”任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)終端單元。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，為提高故障切除的快速性、準(zhǔn)確性，以及配電網(wǎng)供電可靠性，需使用微機(jī)化自動(dòng)裝置完成除RTU所具有的數(shù)據(jù)采集和控制功能外，還能實(shí)現(xiàn)不依賴于主站的本地自動(dòng)控制功能，如低周減載、備用電源自投等。由于這些裝置既要完成配電自動(dòng)化主站服務(wù)功能，又要獨(dú)立完成本地保護(hù)、控制功能，即現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化單元FAU(field automation unit)。因此，提出一種無保護(hù)功能的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化單元，將這種裝置稱為配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端DA-RTU(distribution automation-remote terminal unit)。

2 DA-RTU基本功能
由于被監(jiān)控的設(shè)備不同，應(yīng)用要求也不同，故對(duì)實(shí)際工程DA-RTU來說，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用情況，選擇以下功能：
(1)常規(guī)的“四遙”功能DA-RTU首先應(yīng)具有常規(guī)的調(diào)度自動(dòng)化RTU的遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)功能。除正常負(fù)荷狀態(tài)下的電壓、電流、有功、無功、視在功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能、頻率外，DA-RTU還要能夠測(cè)量零序、負(fù)序電壓及電流等反映系統(tǒng)不平衡程度的電氣量。
(2)配電網(wǎng)故障信息采集與處理功能配電自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合的配電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行管理系統(tǒng)，具有故障定位、自動(dòng)隔離故障及恢復(fù)供電以及其他故障管理功能。因此，DA-RTU能夠采集、處理故障數(shù)據(jù)及信息，這是區(qū)別于常規(guī)調(diào)度自動(dòng)化RTU的一個(gè)重要特點(diǎn)。DA-RTU采集的故障信息包括：故障電流、電壓值；故障發(fā)生時(shí)間及故障歷時(shí)；故障方向；小電流接地故障檢測(cè)。
(3)電能質(zhì)量測(cè)量功能DA-RTU應(yīng)能測(cè)量電能質(zhì)量。測(cè)量的內(nèi)容包括：供電電壓中的諧波、電壓波動(dòng)、電壓閃變等參數(shù)。
(4)斷路器在線監(jiān)視功能通過測(cè)量、記錄斷路器累計(jì)切斷故障電流的水平、動(dòng)作時(shí)間、斷路器動(dòng)作次數(shù)，監(jiān)視斷路器觸頭受電腐蝕的程度以及斷路器的機(jī)械性能，為斷路器狀態(tài)檢修提供依據(jù)。DA-RTU測(cè)量記錄的參數(shù)及數(shù)據(jù)有：累計(jì)切斷電流的水平、斷路器動(dòng)作時(shí)間以及斷路器動(dòng)作次數(shù)。累計(jì)切斷電流的水平，即： ∑I2△t。其中，I為斷路器切斷故障電流有效值，△t為斷路器觸頭拉弧時(shí)間，近似于斷路器合位輔助觸頭變位和線路電流消失之間的時(shí)間差；斷路器動(dòng)作時(shí)間一般是近似于跳閘繼電器動(dòng)作和斷路器合位輔助觸頭變位完畢之間的時(shí)間差；斷路器動(dòng)作次數(shù)是指分／合操作斷路器的次數(shù)。
(5)PLC功能 PLC應(yīng)用于DA-RTU實(shí)現(xiàn)低周減載、備用電源自投、無功補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切、線路自動(dòng)故障分段等本地自動(dòng)控制功能。通過編寫響應(yīng)的軟件程序設(shè)置RTU的模擬輸入量、開關(guān)輸入量及開關(guān)輸出量裝置，設(shè)定所完成的邏輯控制功能。

3 DA-RTU故障檢測(cè)功能
3．1 短路故障檢測(cè)
配電網(wǎng)系統(tǒng)故障區(qū)段檢測(cè)是由主站通過比較DA-RTU的故障檢測(cè)結(jié)果確定的，不要求它像保護(hù)繼電器那樣具有選擇性，以及輸出跳閘信號(hào)，只要能檢測(cè)出有故障電流出現(xiàn)即可，要求時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，裝置有充分的時(shí)間對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷以可靠地檢測(cè)出故障。