0 引言 配電自動化是將現代計算機、通信、網絡以及自動化技術集于一體，對配電網上的設備進行遠方實時監視、協調和控制，達到優化運行和管理目的的技術。利用此技術可提高電力系統運行的可靠性，減少停電時間，改善電能質量，提高電力管理水平和效率等，這是電力系統現代化發展的必然趨勢[1～5] 。配電終端是配電自動化系統的重要組成部分。早期的配電終端為重合器，由過流繼電器和時間繼電器完成，后來發展為具有通信功能的重合器，除了能實現重合器功能外，還能實現遠方遙控、遙信和遙測，目前配電終端則向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發展。本文介紹一種新型的DAT系列配電終端。 1 DAT配電終端的設計思想[6] 配電終端不同于傳統的調度和變電站自動化系統的RTU。DAT配電終端旨在能夠檢測、識別故障，實現電源的不間斷性，適用于多種工作環境和不同地區、不同規模、不同水平、不同類型的用戶，滿足我國配電網的開閉所、環網柜、柱上開關、箱式變、配變變壓器、電容器等一次設備的實時監控需求。具有體積小、安裝和接線方便、調試簡單、擴展組網容易、可靠性強、測量精度高、功耗小等優點。DAT配電終端采用了以下一些設計思想。 1．1 設備類型系列化 按照不同的一次設備類型，如：柱上開關、開閉所、環網柜、配變、箱式變、變電站、出線斷路器、補償電容器、重合器等設計不同的測控裝置，結構緊湊合理，適合一次設備和各種環境的要求，尤其考慮在野外安裝的要求。 1．2 硬件平臺統一化 DAT系列配電自動化終端所有硬件采用統一平臺，各種功能模塊間形式統一，都具有雙CPU結構，采用主CPU加DSP以及EDA技術。其中，主 CPU 80C188芯片主要負責遙信、遙控、遙脈、通信、顯示、存儲和故障識別；DSP負責交流采樣、計算、諧波分析和故障給出；采用EDA技術簡化電路，降低功耗。硬件結構如圖1所示。 1．3 軟件功能模塊化 DAT軟件采用模塊化設計方法，具有遙測、遙信、遙控、通信、電器管理、顯示、鍵盤、中斷處理、故障處理及“黑匣子”處理等軟件模塊。采用這種方法，不僅加強了程序可讀性，最重要的是可采用“積木化”的組織方法，使終端的功能便于擴展。軟件流程如圖2所示。 1．4 通信功能標準化 無論是與上級系統，還是與本級系統的其他裝置相連接，DAT終端擁有豐富的協議庫，如：國際電工委員會制定的IEC 60870-5-101，IEC 61334，以及在北美地區較流行的DNP3．0協議、MODBUS、 CAN2．OB、TCP／IP、104等，另外，DAT終端還能根據用戶的需要自動生成一些特殊的協議以方便接口。DAT終端可支持有線、無線、載波通信等介質，并可提供RS-485總線、CAN網、LonWork網和以太網標準接口。 1．5 系統響應實時化 由于DAT終端的硬件采用了雙CPU結構，邏輯設計簡單、巧妙，從而大大提高了計算速度，因此，當配電網發生故障時，DAT終端能根據自身功能的設置要求，就地處理故障或實時將故障信息上傳至子站和主站。 1．6 分散集中自由化 開閉所、環網柜型的DAT終端，可以根據客戶不同的要求，既可集中組屏安裝，亦可分散式安裝，還可以做到部分分散、部分集中，組合方便自由，從而提供極其靈活的安裝方式。 1．7 電源輸入多樣化 DAT終端保證在故障處理過程中，在饋線交流失壓情況下，提供開關操作和終端正常運行的電源。由于安裝現場電源要求差別較多，設計時DAT終端考慮了多種電源接口，適應多種電源要求，配備的備用電源采用長壽命、免維護的蓄電池加上特有的浮充控制式的供電方式，保證終端可靠工作。 1．8 容量大小隨意化 集中式FTU采用插拔式結構，除電源板、CPU板外，其他遙信板、遙控板、遙測板可根據需要任意組合，容量可根據線路的多少任意配置，組態靈活經濟。另外，在CPU板上，實時數據的存儲容量也可以做到任意擴展，用戶可以自行設定保存數據的時間長短。 1．9 安全措施加強化 實現配電自動化的重要目的之一就是要提高供電可靠性，那么設備能否安全運行是配電可靠性的重要保證。DAT系列配電終端采用超大規模EPLD可編程邏輯電路取代了常規的邏輯電路，簡化線路設計及元器件數量，降低功耗，提高安全可靠性；另外，具有可靠的線路及電磁兼容設計，所有元器件采用寬溫型、高可靠的工業級芯片，獨特的電磁兼容設計，使裝置具有很強的抗共模、差模、輻射電磁場、靜電等于擾；特有的背插式結構使強、弱電通過隔離器件完全隔開，提高了裝置的電磁兼容性。 1．10 維護簡單化 DAT終端具有完善的自診斷功能及自維護的功能，同時具有基于序列號的遠程維護功能，大大減輕了維護工作量。 2 DAT配電終端的主要技術特點 DAT終端在技術上不僅完成了配電自動化需要的保護、測控、通信、故障處理等常規的一些功能，它還具備如下一些技術特點： a．擁有“信息記錄盒”技術。所謂信息記錄盒就是采用基于一個芯片的硬盤技術（flashdisk／ diskonchip技術），將FTU的工況、動作次數、跳合閘次數、諧波、故障錄波、故障電池、電量等信息在任何情況下都可以記錄下來，以方便進行電能質量分析、事后故障分析、裝置故障分析和一次設備壽命分析。 b．同桿架設的功能。如果同一根電桿上有兩回甚至多回線路，采用一臺DAT-1P就可以完成桿上所有線路的測控功能，這樣不僅價格低，而且通信簡單，更實用、可靠。 c．無電壓互感器（TV）環網柜電源備自投的實現。通過電容分壓原理測量電壓，有不同側的電壓實現電源備自投。 小特有的蓄電池維護技術。DAT終端可以實時監控電池的充放電情況，可對電池進行充放電，可對電池實現浮充、均充、活化等控制，從而保證電池的使用壽命以及電池的正常供電。 3 DAT終端的技術性能指標 DAT終端經過實驗和數據記錄符合以下的一些技術性能指標。 在工作環境下，運行存儲溫度可達到-40℃～-80℃，濕度小于95％，無凝結，大氣壓力滿足 86 kPa一108 kPa。 DAT終端交流采樣部分有兩表／三表兩種可選的計算方法，測量精度U，I，P，Q，f均達到o．5級， 線性范圍電壓為0V一120V，電流為0 A～20 A，過載能力可適應2倍額定電流連續工作，10倍電流允許工作16s，交流電流互感器（TA）的輸入功耗小于0．5VA，交流電壓互感器（TV）的輸入功耗小于 0．5 VA。 DAT終端遙信遙脈電源為24V，遙信分辨率為2ms，遙信路數一般為10路，遙脈路數達到4路。遙控輸出采用的是松下密封繼電器，輸出組數為 2組（合／分），接點容量為AC 250V／8A。 DAT終端絕緣耐壓滿足DL 478電力行業標準。電氣干擾脈沖群滿足IEC 255-22-1MH GB 6162 100kHz，靜電放電通過IEC 255-22-2的廈級靜電試驗，輻射電場通過IEC 255-22-4的N級瞬變試驗。機械性能通過嚴酷等級為I級的震動響應及沖擊響應。 4 結語 發展配電自動化是電力市場化和經濟建設的必然要求。配電自動化的相關產品也應快速發展以適應市場的需求。DAT系列配電自動化終端借鑒了國外先進經驗，更重要的是結合了我國國情而研制開發的。它完全滿足國內市場的各種需求，并廣泛應用于上海、江蘇、河南、遼寧、江西等地區配電網的配電自動化系統中。 轉自：東方自動化