配电网及其自动化课程设计--配电自动化远动终端FTU开关量采样通道及软件设计

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1、 配电网自动化技术配电网自动化技术 课程设计任务书课程设计任务书 题 目 配电自动化远动终端 FTU 开关量采样通道及软件设计 学生姓名 学号 专业班级 设 计 内 容 与 要 求 1背景 FTU 是配电自动化系统的重要设备，在配电自动化系统中得到了 广泛的应用。开关量采样通道是 FTU 的重要部分。 开关量输入:10 个 分辨率：5ms 两次事件处理能力：25ms。 光电隔离: 耐压 1000V 耐浪涌电压: 2000V 2设计要求 1) 熟悉开关量采样通道电路的工作原理。 2) 熟悉 FTU 的功能和性能。 3) 通过互联网查询选择各类器件。 4) 掌握器件的性能参数。 3设计内容 根据以

2、上要求设计 FTU 开关量采样通道。 1) 性能指标分析，原理电路设计。 2) 根据性能指标，选择元器件。 3) 电路设计。 4) 开关量采集程序算法和程序流程设计。 5) 撰写设计报告 起止时间 2014 年 12 月 1 日 至 2014 年 12 月 5 日 指导教师签名 年 月 日 系（教研室）主任签 名 年 月 日 学生签名 年 月 日 目录 一、前言 二、设计的意义及 FTU 简介 1 三、设计原理 4 四、详细设计 7 五、设计总结 15 六、参考文献 15 一、一、前言前言 电力系统由发电系统、输电系统、配电系统构成。它是由大量的发电机、变压 器、电力线路和负荷等设备有机的构成

3、，旨在生产、传输、分配、消费电能的各种 电气设备按照一定方式连接的整体。 配电系统和输电系统，实际是按其实现的功能划分的。通常按输电系统的降压 变电站中主变中压侧来划分，高压侧断路器及其连接的系统为输电系统，另一侧为 配电系统。配电系统：是电力系统中从输电系统的变压点向电力用户传送电能的部 分，也是将电能分配到各个用户的最终环节，包括不同电压等级的变电站、配电变 压器、配电线路以及把不同用户连接起来的其他电气设施，常称为配电网。 配电网自动化，是一个涵盖面广、用于管理与运行配电网的综合自动化系统， 包含了配电网中的变电站、馈线网络、及用户管理、监控、优化运行等功能的系统。 二、设计的意义及二、

4、设计的意义及 FTUFTU 简介简介 1.1.电力系统是一个动态大系统，系统的负荷随时都在变化，系统的各类故障， 无论是自然的还是人为的都随时可能发生，系统中设备和运行状态有大量、多变的 参数，这就要求运行人员时刻掌握系统的运行状态。根据实际情况调整运行方式， 因此实时地获取系统运行的各种参数及运行状态，对运行人员及时准确地了解系统 的运行状态，以及进一步的决策是至关重要的，而这一切的实现就依赖于电力系统 测控装置对各种数据的采集与处理。 2.2.馈线终端装置简称 FTU(Feeder Terminal Unit)，安装在 10KV 馈电线路上, 对柱上开关进行监控，完成遥测、遥控、开关量测量

5、，故障检测功能，并与配电自 动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关 状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的 命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢 复供电功能。FTU 是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。它可以与远方的配电 子站通信，将配电设备的运行数据发送到配电子站，还可以接受配电子站的控制命 令，对配电设备进行控制和调节。 FTU 与 RTU 有以下区别：FTU 体积小、数量多，可安置在户外馈线上，设有变送 器，直接交流采样，抗高温，耐严寒，适应户外恶劣的环境；而 RTU 安装在户内，

6、对环境要求高；FTU 采集的数据量小，通信速率要求较低，可靠性要求较高；而 RTU 采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专用通道。 柱上 FTU 积成电子 FTU FTU 可采用高性能单片机制造，为了适应恶劣的环境，应选择能工作在 75的 工业级芯片，并通过适当的结构设计使之防雷、防雨、防潮。 2 2- -1 1、FTUFTU 的基本功能的基本功能： （1）开关测量量功能：FTU 对柱上开关当前开合状态、通信是否正常、开关储能、 柜门、电池是否正常、及保护动作等信号进行采集。 （2）遥测功能：线路电压、电流（零序电流）有功、无功、电源电压及蓄电池容 量进行采集。 （3）遥控功能：FTU 接受区域站转发的主站合闸或分闸命令。 （4）统计功能：对开关的动作次数和运行时间和过电流次数进行统计。 （5）对时功能：能接受