在配網自動化系統中,環網柜將兩路以上的電源匯聚在一起,實現多路電源的切換、故障的隔離和網絡的重構功能。亦即利用FTU實現環網柜備用電源自投方案(以下簡稱備自投)。
1現有環網柜實現備自投中的問題
最為常見的環網柜結線方式,以兩路電源、兩路負載為例,見圖1。
QF1、QF2為兩路電源的負荷開關,起電源轉換作用。
QF3、QF4為環網柜的出線斷路器,實現分支線路的控制與保護。
QF1、QF2、QF3、QF4的操作模式有就地手動操作、調度人員遠方操作和自動化系統的主站自動控制。對于工作電源消失、備用電源投入的操作,假如采取本地手動操作或調度人員遠方操作,都增加了用戶的停電時間,影響了供電可靠性。而自動化系統主站自動控制,則增加了主站的負擔,同時經過信號采集傳輸、分析判定和指令下達一系列過程,也需要一定的時間。由于中間過程較為復雜,所以成功率較低,為了盡快的隔離故障并恢復供電,在環網柜上直接安裝相關的設備,以實現環網柜雙電源的自動投切是一種較為切實可行的方法。
為了實現環網柜雙電源的自動投切,常規的思路是在環網柜上安裝專用備用電源自動投切裝置,但是存在以下問題。
市場上專用的備自投裝置工作電源均按220V設計,而環網柜上只有24V電源,為使裝置可靠動作,必須裝設不間斷工作電源,所以要使用專用的備自投裝置,必須加裝UPS電源系統。
為了滿足專用備自投裝置的采樣要求,必須在兩路電源上分別加裝電壓互感器。加裝電壓互感器,既增加了成本又增加了可能發生的故障點,如圖2所示。
因此,采用專用的電源備自投裝置方案就不夠理想。
2對現有設備的分析
我們的配電系統中采用的是韓國生產的環網柜和東方電子生產的FTU作為自動化終端。
首先我們來分析一下這種兩產品的特點。
環網柜的特點:
本身具有24V不間斷電源,容量為50VA,能夠滿足自身和FTU及光貓的工作要求。
進出線套管內配有電壓傳感器,電壓傳感器的輸出容量可滿足FTU采樣要求。
FTU特點:
同一CPU可控制四路開關,并有多路遙測、遙信接口。
目前FTU已經實現了對環網柜各回路開關的控制,遙測、遙信功能,也就是說備自投所需要的各種參數,FTU已經完全采集到。
3實現備自投的方案
根據以上特點我們提出:利用東方電子公司的FTU,實現韓國環網柜雙電源自動投切的方案。
首先我們根據動作需求編寫了動作判據,根據我們的判據,組織相關人員編寫了新的FTU運行程序,其動作判據如下。
QF1運行,QF2備用方式(如圖3所示)。
QF2運行,QF1備用方式(如圖4所示)。
新程序下裝FTU后,經過10多項模擬試驗,動作的準確性和可靠性均達到了100,完全能夠滿足電源自動轉換的要求。
4效益分析
利用FTU就地實現環網柜雙電源自動轉換,省略了信息的上傳和主站的分析判定及指令下達等眾多中間環節,減少了故障幾率,提高了動作的可靠性,縮短了故障停電時間。
整個電源自動轉換工作由FTU完成,減少了主站的工作量和信息量,使遠動主站工作更為可靠。
硬件部分不需要任何的改動,比采用專用的電源備自投裝置,每個柜將節約開支約5萬元。