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配电自动化远方控制终端（FTU）常见故障分析

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：高尚侯宗祥

[导读] 摘要：配电自动化远方控制终端（FTU）具有数据采集及传输，同时能够实现对配电网故障进行检测和自动监控，配电自动化远方控制终端自身的运行可靠性与稳健性对于配电网系统稳定的运行起到重要的作用，文章分析了配电自动化远方控制终端（FTU）的基本功能及常见的故障类型，旨在增加FTU运行的可靠性与稳定性。

        （国网北京门头沟供电司北京 102300）
        摘要：配电自动化远方控制终端（FTU）具有数据采集及传输，同时能够实现对配电网故障进行检测和自动监控，配电自动化远方控制终端自身的运行可靠性与稳健性对于配电网系统稳定的运行起到重要的作用，文章分析了配电自动化远方控制终端（FTU）的基本功能及常见的故障类型，旨在增加FTU运行的可靠性与稳定性。
        关键词：配电自动化；远方控制终端；故障
        在配电自动化过程中，为了更好地对整个配电系统进行控制，远方控制终端有着十分重要的作用。但是其在实际运行中，往往由于这样或那样的原因，导致其出现故障。因而必须切实掌握其基本原因，充分意识到远方控制终端在整个配电自动化中的作用，才能更好地结合其故障进行针对性的处理和优化。以下笔者就此展开探究性的分析：
        1FTU概述
        配电自动化远方控制终端（FTU）是安装在馈线以及配电室中的智能化终端设备，其具有故障检测以及遥控等功能，可以实现与远方配电子站进行通信，将配电系统相关的运行数据参数提供给配电子站，这些信息包括，电能参数、接地故障、开关状态以及相间故障等，同时，其可以接收配电主站发出的控制命令，并且按照控制命令对相关的配电设备进行调节与控制，FTU具有抗高温、体积小、耐严寒、数量多以及可靠性要求较高等特点，能够实现对故障的定位、隔离以及非故障区域快速恢复供电功能，另外，FTU可以利用高性能单片机制造，并通过适当的结构设计使之具有防潮、防雨、防雷等功能。
        1.1“四遥”功能
        FTU具备遥信、遥调、遥测以及遥控功能，其既能够检测正常负荷条件下的电流、功率因数、电压、视在功率、频率、有功功率以及无功功率等，也能够检测反映系统不平衡程度的电流以及电压。
        1.2配电网信息故障采集与处理功能
        FTU能够实现对配电网进行故障定位、自动隔离以及非故障区域迅速恢复供电等一些功能，与RTU相比较，FTU能够实现信息数据的采集与处理故障信息，这些数据包括：故障电流和电压值、故障发生时间以及故障历时、故障方向、小电流接地故障检测等，在获取这些信息时，FTU的检测精度相对较高。
        1.3电能质量测量功能
        FTU能够实现对配电网中的电压闪变、电压中的谐波以及电压波动等电能质量数据进行检测与计量。
        1.4断路器在线监视功能
        FTU能够实现对断路器的工作时间、工作次数、机械性能以及触头受电腐蚀程度等进行检测，为后续对断路器性能进行评价与检修提供理论依据。
        1.5PLC功能
        FTU具有一定程度的PLC功能，能够对备用电源自投、线路自动故障分段、低周减载以及无功补偿电容器自动投切等内容进行自动控制。另外，用户可以采用专用的编程语言对FTU的开关输入量和输出量、模拟输入量进行编程，实现根据用户的要求来完成相关的逻辑控制功能。
        2配电自动化中加强FTU故障处理的必要性分析
        因为配电自动化是实现主要体现在用户端、配电管理和馈线与变电站四个方面。在整个配网中，FTU主要是对实时的信息进行采集和传输的基础上，当变电站接收到所传输的信息之后，上报到配网调度控制中心，再由配网调度控制中发出控制命令，利用变电站作为传输媒介，并由FTU执行所发出的控制命令，从而实现配网的调度化。但是在实际运行中，配网经常会出现短路和接地等方面的故障，因而为了更好地快速的检测和维修故障，尽可能地促进电力配网可靠性的提升，就必须确保FTU始终处于高效运行的状态，为了更好地促进其性能的发挥，尽可能地将其故障带来的影响降到最低，就必须切实注重故障处理工作的开展，所以处理故障工作就显得尤为必要。与此同时，FTU在整个配电自动化系统中作为智能化的终端设备。

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其主要在配电室和馈线中安装，因而在故障检测与遥控方面有着较强的功能，从而更好而与远方的配电子站进行通信，并及时的将配电运行参数数据传输到配电子站，例如电能参数、开关状态和接地故障以及时间故障等运行参数数据。所以强化对其性能的发挥就必须加强对其故障的处理。
        3FTU+主站模式的常见故障分析
        3.1主站与子站的配合
        实际中，配电自动化系统利用的是分层结构，在该系统中，FTU的主要功能是实现对配电系统的故障进行检测与上报，其中，主站以及子站均能够对故障进行定位、隔离以及非故障区域的功能恢复，然而，实际中，故障的定位隔离与功能恢复之间是能够单独分开进行，主站与子站主要有主站独立处理、子站处理主站作后备以及子站独立处理以及子站隔离主站恢复，由于子站需要对故障进行处理时，则要求子站能够收集到所有FTU中与故障有关的隔离以及恢复区域的信息，在这种情况下，则要求FTU与子站之间有相同的电网结构以及通信路径，因此，在配电网系统复杂的情况下，会增加相关设备的敷设难度，同时，也使得处理逻辑变得复杂。在实际中，一般利用主站统一处理的方式，其优势在于可实现人工干预故障处理过程。
        3.2FTU漏报故障
        对于FTU出现漏报故障，当出现在中间段的FTU漏报，这时，系统会对漏报的情况进行自动判断，同时，进行补充，若故障段的供电开关FTU发生故障，则一般会出现故障定位出错问题，实际中对这个问题的解决办法为FTU检测记录下故障发生电流，同时，主站检测此电流是否达到过流的标准，然后，判断FTU是否发生漏报，同时，显示出相关的继续处理或报警信息，在实际中，以FTU故障以及出口事故跳闸作为故障处理启动条件，但对于FTU误报故障一般会启动故障处理程序。
        3.3通信中断
        若出现FTU与厂站发生通信终端时，对于通信中断后的FTU上报，则将其当做FTU漏报处理，否则不对故障进行定位，当出现联络开关FTU通信中断，则一般不执行此联络开关恢复供电的方案而给出相关的提示信息。
        3.4环网运行
        配电网一般情况下的运行方式为开环运行，当出现短时合环运行故障时，则此时故障定位是不能够通过故障信号确定的，由于此时合环的时间较短，这时故障的处理方式为是给出相关的报警信息，另外，FTU上传的故障信息包含有功率方向，可以将此作为实现换网条件下的故障进行处理，其中故障处理的内容有，恢复出口开关供电以及故障隔离。
        3.5单相接地故障
        目前，我国主要是小电流接地系统的配电网方式，当出现单相接地情况时，仅依靠电气量变化来对故障进行定位是不够的，一般可以依据FTU采集到的零序功率或零序电流进行排队，然后，依据排队的结果进行手工拉闸选线来取代随机的拉闸选线，这种处理方式可以提高命中率。
        3.6多重故障处理
        当出现故障点发生在同一支路上及同时出现多重故障，这时，系统能够处理各种类型的故障，当故障点发生在同一供电支路上时，此时，系统会当成一个故障进行处理，然后，处理其它的故障，当故障为单相接地故障，此时，故障位置发生在先前一次故障线路上出现单相接地的概率较大。
        4结束语
        配电网自动化远方控制终端（FTU）实现了配电网的自动化检测，其是配网系统重要的组成部分之一，其与调度终端（RTU）相比，FTU具有自身特有的一些特点，同时，FTU自身运行的可靠性与稳健性对于提高对配电检测起到重要的作用，随着我国科技的发展，配网终端不断发展，配电网终端将会进一步的向智能化、小型化、集成化以及模块化的方向发展。
        参考文献：
        [1]任万彬，李辉.配电自动化远方控制终端（FTU）常见故障分析[J].电子技术与软件工程，2015，19：179，
        [2]吴君丽.配电自动化远方控制终端（FTU）常见故障探析[J].通讯世界：下半月，2016（10）.138-139.