DTU在配网系统的应用
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摘要：本文对DTU终端设备在配网系统中的主要作用进行说明，并从电池模块、故障定位、母线保护三方面阐述了其在配网系统中的重点应用。
[关键词]DTU终端设备配网系统应用
在电力系统中，DTU属于配网中的监控装置，利于实现配网自动化，对开关起到监控、保护等作用。同时结合变电站对线路展开监控，查找、识别各类故障，将故障区域从整个配网系统中隔离出来，因此，其在电力行业当中具有广泛应用。
1DTU终端设备的作用
DTU终端设备能在软件的配置下自由组合。其中，DTU设备中的功能模块能对电力系统中的高压电流、电压、设备、故障信息等展开实时监测，对线路的电源进行遥控，从而完成对配电系统的自动实时监控。DTU内的通信模块当中存在多个接口与通信规则，可对线路中的故障进行实时检测，然后将故障区域切除，实现对线路的保护。DTU终端既能对自身数据进行管理，还能将配电室、变电站中电表的开关、PLC数据等按照某一标准或接口等展开和电站的主系统之间的通信，从而完成各类数据的传输。在配网系统中，配电终端常使用集散式的设计方式，具有较强的配置功能，可满足DTU设备实时控制线路的要求，并实现对各类数据的记录、储存、传输等，还能对线路中的计算机保护展开独立配置，攻克了以往设计中存在保护、监测以及通信三者之间难以兼容的问题，简化了配电站中终端设备的种类。
2DTU在配网系统中的应用
2.1DTU电池模块应用
在使用DTU设备设计电源时，常要考虑到其连续供电问题，因此可选择双电源的供电方式。其中主流供电由500W的DC电源从两路输出，分别为下级卡板供电和对下级电容充电。而在蓄电池当中，主要的作用是在断电情况下，确保系统能正常运行。除此之外，电网对EMC浪涌的要求较高，需达到4级标准，当主电源以及系统同时掉电的时候，应确保时间超过500ms。
根据以上要求，在电源的选择上可使用型号为MBP500-2A5D54接线电源，其具备为电池进行充电的功能，能实现为铅酸电池进行充电，其在工业级别的温度在-40°C到70°C之间，2500VDC隔离电压，其在使用时最高瞬时功率可在550W，并且EMC的性能良好，能实现各类接线安装。在遥测系统的供电方式选择上，应将终端口浪涌考虑其中，对电源进行隔离供电。同时还应控制供电压满足需求，因此可选择型号为URF4524P-11WR3的电源，其具有高达3000V的DC隔离电压，空载时功率的消耗最低可至0.12W，其工作温度能控制在-40°C到85°C之间。对于主空板电源，应满足输入电压在24V～48V兼容范围，既要为24V的通信模块提供电能，还应为5V电路主板供电，因此，可选择型号为URB4825LD-30WHR3，电源功率在30W～50W之间的电源，实现对配网系统提供持续供电。
2.2DTU在线路故障定位中的应用
当配电网中处于分支线路出现故障时，那么对整个线路单元来讲，就可能存在和电站出线部位共同故障类型，因此，可根据这种现象，把线路中单项故障锁定在具体的线路单元当中。将DTU设备设置在线路单元当中，能对这个单元内线路中的所有信息实现采集，为线路故障的定位提供判断依据。在电网中线路单元中，常存在5条环网柜，具体为1个进电柜，4个出电柜，在其中分别安装1个DTU，对这5条线路中的交流信息以及開关信息进行采集，能判断出DTU接地故障位置。
当配电线路出现负荷转供时，在各个时段内，线路中潮流方向各不相同，即使这样，还是能按照功率方向判断出线路当前为电源进线或者荷载出线。当将线路由母线向线路流向的方向定义为正向时，线路向母线流向时即为反方向。当线路正常运行时，如果满足正向标准时，并且持续5s以上，则可判断出线路处于荷载出线，否则即为电源进线。当线路中故障电流最大位置处于电源进线当中时，能够判断出线路存在母线接地的故障;当线路中故障电流最大的位置处于荷载出线位置时，就可判断出线路的接地装置存在故障，此时，DTU装置就可直接显示出故障结果，并将其传输至主电站当中。
2.3DTU保护母线应用
DTU属于配电网中控制远方开关开闭的终端设备，要检测的线路与开关相对较多，所以对数字输入、开关输入、模拟输入的数量要求较高。当前，在配电网中对母线进行保护主要有两种类型。
（1）对RTU集中控制，增加其传统功能，实现RTU的故障检测、电源自投以及继电保护等功能。这种方案具有扩充系统困难、安装维护难度大、系统稳定性低等缺陷。
（2）使用分布式的DTU设备，将间隔单元与公共单元之间进行组合，在公共单元的总线中将间隔单元进行连接，使二者能互相配合，将DTU的作用充分发挥出来。在开关柜之内，将具有各类馈线的DTU装置安装其中，并在公共电柜中将具有远程控制、信息汇集功能的DTU装置的单元安装其中，通过这种方式可将DTU装置在系统中分散安装，同时不同的安全格当中具有单独功能，在安装接线过程操作简单，利于对电网的后期扩充以及维护等。
例如：一个分布式的DTU装置中，能设置8个互相间隔的DTU，实现对配电网中母线的保护。使用具有故障启动、动作、方向等元件的保护方案，由处于公共区域的DTU来接收下方支路上的DTU的状态，当同时满足母线的保护处于投入状态;一个或超过一个以上数量的间隔DTU启动;所有的DTU的启动间隔和DTU电流流出方向不一致;没有间隔通信状况的异常闭锁现象时，通过将母线保护的动作进行延时之后，向不同的间隔DTU发出命令，实现跳闸操作。间隔DTU对间隔的启动以及方向等做出判断后，通过状态量信号传输给公共DTU装置，并且方向、启动等判断元件处于间隔接地保护中，异常判断处于公共DTU中，在其中设计母线保护及退投板，确保各个间隔DTU正常工作，对母线实现保护。
3结论
综上所述，在配网系统中，DTU终端设备有重要的作用，可实现监控保护配电线路，隔离故障单元等。因此，要重点应用DTU设备的各项功能，促进电力系统的正常运行。
参考文献
[1]雷宬.一体化配电网DTU终端电源系统的研究[D].湖南大学，2018.
[2]杜东威，许永军，金红卫，一种基于DTU的配电网单相接地故障检测和定位方法[J].浙江电力，2015，34（03）：1-5.
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