站所端自动化一二次融合实现方案中,DTU包含公共单元和间隔单元两个组成部分。Enet460为DTU间隔单元, Enet490为DTU公共单元。
Enet460/490一二次融合三遥分布式DTU
Enet460 DTU间隔单元分散安装在各单元间隔内,实现本间隔的三遥、计量、相间与接地故障处理。
分散式三遥动作型DTU为一二次融合三遥分布式DTU的间隔单元部分
Enet490 DTU公共单元和通信设备一起组屏,安装在PT室的上方。
Enet460和Enet490通过网络总线连接,Enet490负责汇集信息并和主站通信。
Ø 终端硬件平台采用小型化、平台化、模块化、即插即用的设计思想,采用核心板+功能板的硬件设计平台,核心板采用件功能强大的ARM+DSP工业级双核CPU,运算能力强,功能易扩展;功能板通过FPGA的硬件可编程逻辑直控各子板相关功能。
Ø DTU间隔单元设计基于一二次设备接口标准化和成套化,DTU间隔单元与开关之间采用矩形连接器及电缆预制,设备支持热插拔。
Ø 间隔单元和公共单元终端是基于IEC61850标准的新型智能一二次融合成套设备。按照IEC 61850标准规范进行功能建模,形成适用于任何拓扑结构的通用区域配电网的保护模型,采用抽象通信服务接口映射到具体的通信协议栈;基于扩展标识语言(XML)的变电站配置语言(SCL)对系统和终端设备进行配置。配电终端具有模块清晰,功能扩展方便,通信互操作性强的优点。
Ø DTU间隔单元采用模块化、可扩展、低功耗、免维护的设计标准,适应复杂运行环境,具有高可靠性和稳定性。
Ø DTU间隔单元采用独立的内部电能量计量功能(可不配置线损模块),满足线损管理技术要求。
Ø DTU间隔单元和DTU公共单元采用网口通讯,实现互联、互通、互换;具备即插即用、小型化、平台化、通用性、统一运维、批量检测、经济性特点。
Ø DTU间隔单元支持母线PT间隔和进出线开关间隔的电磁式互感器、电子式传感器的接入采集功能,内置高精度、宽范围输入的二次互感器,支持每间隔单元独立零序电压(含EVT)、零序电流采集功能。
Ø DTU间隔单元具备小电流接地选线功能,满足单相接地故障检测要求。
Ø DTU间隔单元具备独立故障录波,实现所有间隔的录波功能,录波点数80点/周波,录波文件采样标准Comtrade 1999格式,录波文件支持本地、主站调取功能。
Ø DTU间隔单元与公共单元通讯、DTU公共单元与主站通讯支持硬件加密,所有报文全部采用密文发送,满足网络安全的要求,保障了设备、电网的安全。
Ø DTU公共单元终端具备2路网口、4路可复用232/485接口,对上主站通讯,对下采集各类传感器设备、备自投、继电保护等智能设备功能。
Ø DTU公共单元和DTU间隔单元具备IEC61850通讯协议接口,支持GOOSE、SV、MMS相关通讯模型,支持对配电自动化扩展的相关应用。
(1)计量功能
l 间隔计量功能,包括:正反向有功电量计算和四象限无功电量计算;功率因数计算。
l 间隔计量数据冻结功能:包括日冻结数据,功率方向改变时的冻结数据。
l 有功电量计算为0.5S级精度、无功电量计算为2级精度,功率因数分辨率0.01。
(2)测量功能
采集各线路的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、零序电流和零序电压。
(3)故障处理功能
l 具备馈线间隔的相间故障检测及跳闸功能、相间故障信息上传功能;
l 具备环进环出单元接地故障的检测与接地故障信息上传功能;
l 具备接地故障录波与通信上传功能,接地录波每周波80点。
(4)DTU与互感器(传感器)接口
l 保护、测量、计量电流:按间隔配置传感器;三相;额定1V;保护测量精度≤3%;测量精度0.5级;计量精度0.5S级。
l 零序电流:按间隔配置传感器;额定0.2V;测量精度0.5级。
l 保护、测量、计量电压:采集1组母线电压;三相额定100V/3;测量精度0.5级。
l 零序电压:1路;额定100V/3;测量精度0.5级。
(5)DTU功耗
l Enet460间隔单元功耗不大于8W;
l Enet490公共单元不大于15W。
Enet490 DTU公共单元和通信设备一起组屏,柜安装在PT室的上方。
(1) 四遥功能(遥测、遥信、遥控、遥脉):
具备采集各DTU间隔单元遥信数据、遥测数据、保护事件、录波数据、运行状态、电能量数据等相关信息,通过通信设备远传至主站。具备实时接收主站下发的遥控命令,快速对每个DTU间隔单元进行遥控操作的功能。
(2) 数据存储功能
具备历史数据循环存储功能,包括各个DTU间隔单元带时标的遥信变位、遥控操作记录;日冻结电量;电能量、功率、电压、电流定点数据;电压、电流极值数据;录波数据,支持远程调阅。
(3) 运维功能
具备当地及远方操作维护功能,提供当地调试软件或人机接口,遵循统一的运维要求;支持主站对终端各单元的程序远程升级,支持当地对终端各单元的程序远程升级;支持接收主站安全密钥远程下载
(4) 参数设置功能
满足通过远方通信口对设备进行参数维护,在进行参数、定值的查看或整定时保持与主站系统的正常业务连接。
(5) 信息安全防护功能
具备基于内嵌安全芯片实现的信息安全防护功能,安全防护功能包括双向身份认证,遥控、参数配置等的签名验证和数据加密保护。
(6) 对时功能
终端具备对时功能。支持主站、B码、SNTP等多种校时方式,也可以通过维护软件、液晶面板设置主站时间。
(7) 通讯功能
终端支持工业以太网、EPON、配电载波、GPRS/CDMA等各种通讯方式,可以自由选配通讯方式,支持101规约、103规约、104规约、MODBUS、DNP等常用规约。
(8) 电源管理功能
电源系统采用系统供电、具备双路电源输入和自动切换功能,后备电源采用蓄电池或超级电容供电模式,同时为各间隔单元、通信设备、开关分合闸提供配套电源。
(9) 后备电源自动充放电管理功能
蓄电池作为后备电源时,具备定时、统一运维工具手动活化、远方活化功能,以及低电压报警和保护功能、报警信号上传主站功能。
Ø 遥测功能
采集各间隔单元的电压、电流、有功、无功、功率因素、频率、谐波等遥测数据。
Ø 遥信功能
采集各间隔单元开关位置、储能、刀闸、门节点信号等硬遥信数据,采集终端故障信息、异常信息、过流、接地等软遥信。具备遥信防抖功能,防抖动时间可设,支持上传带时标的遥信变位信息,具备双位置遥信处理功能,支持遥信变位优先传送。
Ø 遥控功能
具备实时响应公共单元的遥控分合闸操作命令。
Ø 电能量采集和线损管理功能
具备电能量计算功能,包括正反向有功电量和四象限无功电量、功率因数;具备电能量数据冻结功能,包括定点冻结、日冻结、功率方向改变时的冻结数据。
Ø 压板功能
具备就地/远方切换开关和控制出口硬压板,支持控制出口软压板功能。
Ø 复归功能
具备故障指示统一化运维工具人工复归、主站远程复归、自动复归功能,能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动复归。
Ø 标准化接口
具备RJ45接口形式的RS-232调试端口,具备RJ45以太网通信接口,与DTU公共单元即插即用通信。
Ø 通讯功能
DTU间隔单元与公共单元之间的通信规约丰富多样化,可配置标准的101、104等通信规约。
Ø 参数设置
运行参数具备当地及远方调阅与配置功能,配置参数包括零门槛值(零漂)、变化阈值(死区)、重过载报警限值、短路及接地故障动作参数等。
Ø 自检功能
具备自诊断、自恢复功能,对各功能板件、重要芯片等可以进行自诊断,异常时能上送报警信息,软件异常时能自动复位,同时对日志进行记录功能。
Ø 对时功能
具备对时功能,接收DTU公共单元的SNTP对时命令,与系统时钟保持同步。
Ø 信息安全防护功能
具备基于内嵌安全芯片实现的信息安全防护功能,安全防护功能包括双向身份认证,遥控、参数配置等的签名验证和数据加密保护。
Ø 故障录波功能
具备故障录波功能,支持录波数据循环存储并上传至公共单元。
Ø 故障隔离功能
具备相间短路故障、不同中性点接地方式的接地故障处理功能,并上送故障事件,故障事件包括故障遥信信息及故障发生时刻开关电压、电流值,具备如下保护功能:
l 线路短路、线路接地、母线接地、PT断线等告警检测
l 失压、过压告警
l 过载、重载告警
l 过流一、二段保护
l 零序一、二段方向保护
l 非遮断电流闭锁
l 励磁涌流检测
l 三相一次重合闸、合闸后加速