基于FTU的配电网单相接地故障定位与恢复方法

配电网发生最多的故障是接地故障。针对准确地检测隔离接地故障线路并尽快恢复供电,提出基于配电开关监控终端(FTU)的配电网单相接地故障定位与恢复方法。利用配电网各节点FTU的小波包变换暂态选线及相电流暂态特征选线技术,结合故障路径自适应处理控制策略,配合首开关延时合闸逻辑,从而实现多分支配电网故障定位与自动隔离恢复。所提方法能够快速选出故障线路并隔离故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性。

基于DSP的FTU的研究和设计

随着我国配电网自动化的不断发展,对配电网络故障的类型判断、故障隔离、故障定位及网络重构都提出了较高的要求,实时性要求更高。基于数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessor)芯片TMS320LF2407的馈线终端单元FTU(FeederTerminalUnit)的设计集中运用了DSP芯片运算速度快、运算量大等优点,为配网自动化中馈线自动化的关键设备FTU的研究和设计提出了一套较好的设计方案。

104规约在FTU中的应用

根据国际电工委员会制定的IEC 60870-5-101和IEC 60870-5-104远动规约,我国已经制定了相应的配套标准DL/T634.5101-2002和DL/634.5104-2002。在简要介绍FTU和104规约的基础上,详细说明了104规约在FTU中的具体实现:采用嵌入式LINUX多线程编程技术,实现了全双工通信,保证了故障信息的快速、准确上报;对于规约中没有详细定义,但是国内电力系统又要求的一些功能给出了具体的解决方案,例如国内电力企业常常要求能够远方修改保护定值和对保护动作信号进行远方复位以及要求子站能够主动上传保护动作的详细信息。

基于无线UART的FTU系统实现

FTU安装于10kV配网架空线上,操作维护很不方便。针对这种现状,本文提出了基于无线UART的FTU系统设计思路。在嵌入式操作系统的基础上,FTU采用了无线UART的硬件设计方法,软件设计上考虑了实时库、历史库、对上规约库与调试模块之间的接口和注册机制。无线UART的驱动模块设计采用了广播和点对点模式相结合的方法。搭建试验平台与RS232方式进行了对比试验和分析,试验结论表明该设计方案切实可行。研发的FTU系统已经成功应用在青海等地,运行结果可靠稳定,减少了用户的维护工作量。

使用手机APP实现FTU人机交互界面设计

设计了在FTU上扩展了从工作方式的蓝牙通信模块,并在智能手机上设计了专门的APP小程序解决方案,实现FTU的人机交互功能。为了确保智能手机MMI对FTU的安全操作,APP采用挑战/响应方式的动态口令技术进行安全验证。实际现场检测结果表明,项目设计满足用户的技术规范。

馈线终端单元FTU的设计

CPU设计采用ARM9芯片,为FTU处理大量的信号提供强有力的硬件支持。软件设计采用了嵌入式实时操作系统,以实现对系统资源的合理利用,提高系统运行的实时性。文章详细介绍了该系统的硬件设计——S3C2410核心板、测量模块、开关量输入输出模块,论述了其软件设计的数据采样和谐波分析。

FTU中电流采样值准确性问题研究

研究了馈线终端单元(FTU)的电流采样。比较分析了3个厂家的具有典型代表性的的FTU电流采样方式、原理及采样值的准确性。最后,基于综合了3个厂家采样方式的不同有点,提出一种新的FTU电流采样方式,该电路准确度和灵敏度较高、成本低。

基于传感器FTU数据的配电网故障定位

类电磁机制(EM)算法在处理传感器馈线自动化终端(FTU)数据对配电网故障区间进行定位时应用效果较好,但其存在参数敏感、电荷溢出和粒子易陷入局部最优的问题。通过引入粒子分量交换搜索,改善粒子电量、合力和移动步长计算式,对其进行了改进。针对配电网运行灵活多变的特点,以联络开关为界限将配电网划分为多个配电网模块,并对模块进行加权,基于此构建了一种配电网故障区间定位新模型,以提高诊断算法的运行效率。仿真结果表明:改进的EM算法相对于标准EM算法,其只需要较少的种群和迭代次数,即可快速实现对传感器FTU数据的处理,并对配电网故障区间进行准确定位。

基于先进FTU的配电网故障智能处理决策系统的设计与开发

随着国内人民生活水平的日益提高、城市化进程的不断加速。工业、商业及居民用户对于电力企业的服务质量的要求也随之提升。如何提高供电电能质量、提高供电可靠性、降低电网损耗等等,都是我们急待解决的问题。其中减少各类停电时间保证供电可靠性,是影响用户用电体验的最直接因素。为了实现这一目标我们设计并制作了一套基于先进FTU(馈线终端单元)的停电管理及恢复供电智能辅助决策系统。通过综合考虑电网设备情况和用户的用电安排,合理的安排设备检修,尽可能的减少设备停电次数、缩短停电时间及范围。本文介绍了该系统的设计思想、系统结构、通过配电网重构的理念设计配电网故障消除重构算法,以及系统的实现。

适用于铁路贯通(自闭)线的高性能FTU的研制

根据铁路10kV贯通(自闭)线的发展现状、铁路电力贯通(自闭)线供电臂与一般馈电线的区别,研制出实用于供电臂分段开关的FTU。它的硬件结构是以80C196KC为核心,外扩8kRAM、32kROM、2kE2PROM24LC16B、两片MAX125、实时时钟DS12887、逻辑和译码器件EPM7128SQC100Q、液晶控制器6963C。软件部分精确采集并处理FTU安装处的线路三相电流和零序电流,上传各电流的实部和虚部。实验室模拟试验证明,它与上位机STU(Substationterminalunit)组网,只要零序电流>0.1A就能可靠处理并识别单相接地故障的故障段,且相间短路故障能按设定时间和动作电流发跳闸信号,达到非故障区段基本不停电,隔离仅限于故障区段的目标。该FTU可扩展性强,稍加改动便可广泛应用于电力系统的配电自动化网中。

基于ARM9的FTU控制器设计

针对目前基于单片机的FTU控制器速度慢、实时性差、功能简单的特点,提出一种基于ARM9的新型FTU控制器的设计方法。首先分析FTU在现代配电系统中的作用和使用现状,重点介绍新控制器的软硬件设计和所实现的具体功能,以及其在现代配电系统中的应用。

基于FTU馈线自动化系统构成的探讨

本文对馈线自动化的原则入手分析传统的馈线自动化技术的劣势,提出基于FTU的馈线自动化系统,对其构成进行介绍分析,从而综合展现基于FTU的馈线自动化系统能较好的完成现代电力供电要求,引领未来配网自动化的发展。

一种基于FTU的馈线自动化系统

本文介绍了一种基于FTU(现场终端装置)的馈线自动化,探讨了馈线自动化的主要功能、实施的先决条件;并就一次设备、控制箱(FTU)、通信系统、FA控制主站及SACDA(配电管理系统)主站等五个层次讨论了基于FTU馈线自动化系统的构成,同时介绍了基于FTU模式下的故障处理,指出馈线自动化是提高配电网络电能质量、供电可靠性的有效手段。

超级电容器直流储能系统的FTU控制技术的实现

超级电容器是近年出现的一种介于电池与电解电容器之间的新型绿色储能元件,具有电容器功率密度高、寿命长、无需维护及充放电迅速等特性。为了推动超级电容器在电力控制系统的应用范围,通过工程实践介绍超级电容器在FTU控制系统中的应用原理和实际效果。

一种用于FTU维护的手机MMI App设计

安装在柱上的FTU馈线终端位于高处,导致巡检维护便捷性差,使用蓝牙无线网络建立手机与FTU的通信连接,采用手机App设计FTU的人机交互界面可以解决这一问题。由于FTU专职配电网分段开关的监视与控制,需要对人机交互操作进行严格的安全控制,采用动态双因子身份认证的方法验证MMI App操作人员的身份,只有通过身份认证的人员才能使用该App与FTU进行人机交互,确保手机MMI App的使用安全可控。智能手机具有携带方便、界面美观、操作简单的特点,在运行所设计的MMI App后,使用智能手机即可方便、安全地对柱上FTU进行巡检维护。

一种能现场无线调试的FTU设计

本文设计一种能无线调试的FTU,可以在以太网通信的正常工作方式和无线调试工作方式切换。采用STM32F407开发板实现对FTU的设计,带液晶显示屏和无线通信模块。并介绍了无线调试的硬件设计和软件设计,最后给出了FTU与手持式无线调试仪的调试效果。

配合FTU的非有效接地系统单相故障定位方法

为解决非有效接地系统单相接地故障定位问题,在电压时限型馈线自动化系统基础上结合到变电站母线绝缘监视装置、系统线路不平衡电压、馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit),提出了配合FTU工作有效的单相接地故障定位方法时限零序电压法,阐述了时限零序电压法的基本原理以及如何配合FTU实际工作。最后以中山某区环网型线路馈线自动化系统工程实例为基础,论述了基于此方法的单相接地故障隔离的过程分析,验证该方法的可行性和实用性。

考虑负荷停电差异化的配电自动化终端混合优化配置方法

成本低且安装灵活的故障指示器(FI)常与具备远程遥控能力的馈线远程终端单元(FRTU)协同完成配电网的故障定位和隔离,以缩减负荷停电时间。在配电网各开关位置或分支线路上,有选择性地部署配电自动化终端的FRTU和FI,可减少故障停电损失费用。为此,提出了考虑各供电负荷停电差异化的FRTU和FI的混合优化配置新方法。首先,根据待分析负荷、故障点、上级110 kV/35 kV变电站以及联络开关的相对位置,考虑FRTU和FI协同作用下的故障定位、故障隔离和供电恢复全过程,建立基于FRTU和FI混合配置方案的各供电负荷差异化停电时间关系式。然后,构建了以FRTU和FI的全生命周期成本费用和故障停电损失费用之和最小为目标的混合优化配置数学模型,并完成优化求解。最后,在CSG 53节点测试系统上验证了所提方法的有效性。

基于智能软开关的柔性互联配网相间短路故障定位方法

智能软开关(soft open point,SOP)可实现配电网的柔性互联,但故障电流的双向流动将导致原有配电网故障定位方案不再适用。针对该问题,该文提出一种基于SOP主动控制的配电网相间短路故障定位方法。该方法通过SOP检测端口电压跌落情况来判别两相短路和三相短路,针对两相短路故障,SOP采取抑制负序电流的控制策略,馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)采集各自的负序电流信息,主站可利用各个FTU上送的负序电流差异识别故障区段;针对三相短路故障,SOP采取主动注入特征信号的控制策略,FTU采集各自的特征电流信息,主站利用各个FTU上送的特征电流差异识别故障区段。该文所提方法无需额外配置方向元件且能较好地兼容现有馈线自动化系统,提高了柔性互联配电网故障区段定位的准确性。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了新方法的正确性和可行性。

10kV配网自动化系统常用故障定位隔离技术研究

本文重点围绕配网自动化系统和组成框架进行浅要分析,同时重点对两种故障定位隔离方案——基于馈线终端(FTU)纵联差动的故障定位和基于矩阵运算的故障定位进行比较,对两种常用的故障定位方案的适用情况进行建议。