远方控制方式的馈线自动化系统是建立在计算机监控系统和通信网络的基础上的，它所需用的主要设备是具有数据采集和通信能力的馈线远方终端单元（FTU）。它的功能有：在正常情况下，远方实时监视馈线开关的状态和馈线电流、电压情况，实现线路开关的远方合闸和分闸操作；在负荷不均匀时，通过负荷均衡化达到优化运行方式的目的；在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区段的供电。
1.FTU的基本功能和性能要求
FTU是远方控制方式馈线自动化系统的核心设备，它的功能和性能，特别是运行的可靠性，直接关系着整个馈线自动化系统的性能。FTU具有如下功能：
（1）遥信功能 FTU应能对柱上开关的当前位置、通信是否正常、储能完成情况等重要状态量进行采集。若FTU自身有微机保护功能的话，还应对保护动作情况进行遥信。
（2）遥测功能 FTU最重要的遥测功能是采集正常运行和故障瞬间开关经历的负荷电流，此外还可采集线路的电压、有功功率和无功功率等模拟量。FTU一般对蓄电池剩余容量进行监视。
（3）遥控功能 FTU应能接受远方命令控制柱上开关合闸和跳闸。
（4）统计功能 FTU应能对开关的动作次数和动作时间及累计切断电流的水平进行监视。
（5）对时功能 FTU应能接受系统的对时命令，以便和系统时钟保持一致。
（6）事件顺序记录（SOE） 记录状态量发生变化的时刻和先后顺序。
（7）事故记录 记录事故发生时的最大故障电流和事故前一段时间（一般是1min）的平均负荷，以便分析事故，确立故障区段，并为恢复健全区段供电时进行负荷重新分配提供依据。
（8）定值远方修改和召唤定值 为了能够在故障发生时及时地起动事故记录等过程，必须对FTU进行整定，并且整定值应能随着配电网运行方式的改变而自适应。因此，应使FTU能接收配电网控制中心的指定修改值，并应使配电网控制中心具有随时召唤FTU的当前整定值的能力。
（9）自检和自恢复功能 FTU应具有自检功能，并在设备自身故障时及时告警；FTU应具有可靠的自恢复功能，一旦受干扰造成死机，应能通过监视定时器（WDT）重新复位，系统恢复正常运行。
（10）远方控制闭锁与手动操作功能 在检修线路或开关时，相应的FTU应具有远方控制闭锁的功能，以确保操作的安全性，避免误操作造成的恶性事故。同时，FTU应能提供手动合闸、跳闸按钮，以备当通道出现故障时能进行手动操作，避免上杆直接操作开关。
（11）远程通信功能 除了需提供一个通信口与远方主站通信外，FTU应能提供标准的RS-232或RS-485接口和周边各种通信传输设备相连，完成通信转发功能。
FTU除上述功能外，还有以下三项可选配的功能：
（1）电能量采集 FTU对采集到的有功功率和无功功率进行积分，可以获得粗略的有功和无功电能值，对于核算电费和估算线损有一定的意义。
（2）微机保护 虽然在选用柱上开关时可以选择过电流脱扣型设备，即利用开关本体的保护功能，但利用FTU中的CPU进行交流采样构成的微机保护，则具有更强的功能和灵活性。
（3）故障录波 由于我国配电网的中性点不接地，用零序电流的录波数据来判断单相接地区段十分有效。
FTU的性能要求如下：
（1）抗恶劣环境的能力 由于FTU通常安装在户外，因此要求它在恶劣环境下仍能可靠地工作。恶劣环境通常包括：雷电、环境温度、防雨防湿、风沙、振动、电磁干扰等。(www.xing528.com)
（2）具有良好的维修性 由于FTU安装在分段开关处，因此当FTU故障时必须能够不停电检修，否则会造成大面积停电。为此，FTU应能方便地和开关隔离开来，在电流互感器进线处采用试验端子、与开关之间采用航空插头连接、加装电源熔断器，以及采用双层机壳等措施都是有必要的。
（3）可靠的电源 当故障或其他原因导致电路停电时，FTU应保持有工作电源，因为这时FTU上报的信息对于故障区段判断极有意义。此外，在恢复线路供电时，往往也需要可靠的操作电源。
2.FTU的组成
一般来说，FTU作为一个独立的智能设备，由核心模块远方终端控制器、充电器、蓄电池、机箱外壳以及各种附件组成。
（1）远方终端控制器 远方终端控制器作为整个FTU的核心模块需完成FTU的主要功能，如模拟和数字信号测量、逻辑计算、控制输出和通信处理。远方终端控制器一般由高性能的嵌入式CPU或DSP来完成，考虑到工作环境，设计时应选用工业级芯片。控制器是FTU中主要的功率耗源，为延长停电工作时间和降低FTU自身的发热量以适应高温环境，设计和选用时还应考虑低功耗的元器件。从更换维护方便考虑和工作可靠考虑，控制器部分宜采用具有独立机壳的设备。
（2）充电器 充电器完成交流降压、整流及隔离，蓄电池充放电管理，多电源自动投切，蓄电池容量监视等功能。当操作电源不同于FTU内部的直流电源时，还需提供操作电源的充电管理。充电器可以采用专用集成电路来完成，亦可采用合适的单片机来完成。
（3）蓄电池 蓄电池是作为FTU所有供电电源的后备电源，蓄电池在FTU中是不可缺少的。蓄电池的电压可选DC24V或DC48V，从安装维护和人身安全方面考虑，DC24V更合适。蓄电池的容量选择要依据FTU自身的功耗和系统要求的停电工作时间而定。一般来说，控制器的功耗往往在4～5W，而停电后开关至少还需分、合闸操作各一次，同时FTU也至少应能保证停电工作24小时，因此，蓄电池的容量至少应在7A·h（24V）以上。
（4）机箱外壳 由于大多FTU安装在户外，受酸雨等的腐蚀较严重，因而机箱外壳宜采用耐腐蚀的材料制成，最好采用不锈钢材料。为保证FTU能在-25～+70℃环境下正常工作，控制箱设计时应考虑一定的高温隔热措施和低温加热设施，箱体底部应设泄水孔用于排水和通风。由于FTU属于精密电子设备，还应有一定的防尘除虫措施。
（5）各种附件 各种附件包括远方控制闭锁开关、分合闸按钮、跳合位置指示灯、接线端子排、航空接插件、断路器、除湿和加热器等。
3.FTU的分类
FTU按照其控制的一次设备和功能的不同，大致可分为以下几类：
（1）柱上FTU 柱上FTU往往安装在户外柱上或路边等处，主要监视的是单一的柱上开关。柱上FTU必须采用防雨结构，必须耐腐蚀、抗凝露等。
（2）环网柜FTU 环网柜FTU安装在环网柜内，环网柜一般都为两路进线，多路出线，因此环网柜FTU至少要监控四条线路，要求FTU有很大的数据容量。由于环网柜本身的空间很小，所以，对环网柜FTU最基本的要求是数据容量大，物理体积小。
（3）开闭所FTU 开闭所FTU（或者称DTU），所要监控的开关和线路的数量就更多了，因此对数据容量的要求就更大，但对体积的大小要求不是很严格。开闭所FTU的实现，主要有两种方案：一种是利用几个FTU组合并相互协调来实现，每个FTU分别监视一条或几条馈线，同时各FTU间通过通信网络互连实现数据转发和共享；另一种方案是参照传统的集中控制RTU的实现方案，在传统的RTU基础上将功能增强，提供故障检测功能，甚至继电保护及备用电源自投等功能，由类似的成套设备来完成全部的功能。
4.远方控制方式馈线自动化系统的组成
典型的由FTU、计算机系统和通信网络组成的远方控制方式馈线自动化系统的组成如图8-10所示。
在图8-10所示的系统中，各FTU分别采集相应柱上开关的运行情况信息，如负荷、电压、功率和开关当前位置、储能完成情况等，并将上述信息由通信网络发向远方的配电网自动化控制中心。各FTU还可以接受配电网自动化控制中心下达的命令进行相应的远方倒闸操作。在故障发生时，各FTU记录下故障前及故障时的重要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流、最大故障功率等，并将上述信息传至DAS控制中心，经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案，最终以遥控方式隔离故障区段、恢复健全区段供电。
图8-10 远方控制方式馈线自动化系统的组成
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