配電自動化終端直流回路的改造

黃云龍，張 魯

(國網安徽省電力有限公司合肥供電公司，安徽 合肥 230022)

0 引言

配電自動化的可靠應用需要配電保護及配電自動化終端(distribution terminal unit，DTU)的正確配合，而直流系統運行正常是兩者可靠運行的基礎。隨著配電自動化的全面建設與應用，因直流裝置缺陷導致的配電自動化應用失敗案例越來越多。

1 故障概況

某次檢修工作調度臺通過配電自動化系統遠方操作，在遙控操作拉開A 公用開閉所01（進線電源）開關后，主站收到告警信號“A 公用開閉所DTU通道中斷”，后續其他開關遙控操作失敗。現場人員同步檢查，發現A 公用開閉所內直流裝置運行正常，保護裝置運行正常，配電自動化終端二次直流失電。

2 問題分析

由于現場直流裝置正常運行，只有DTU 裝置二次直流失電，故判斷為DTU 裝置內部直流回路出現問題。通過圖紙分析發現，DTU 直流系統為獨立于直流裝置的二次回路，如圖1 所示。

圖1 DTU 直流系統二次回路

(1) DTU 裝置主電源為兩段母線的低壓交流電源經充電電源模塊轉化的24 V 直流電。兩路交流電源來自兩路高壓電源，但是配電運行方式多變。現場運行方式中，兩路電源在A 公用開閉所02 開關處斷開，此時A 公用開閉所兩段母線由同一電源點A 供電，兩路交流380 V 電源實際為一路電源。當拉開A 公用開閉所中01 開關時，DTU 充電電源模塊失電，DTU 裝置主用電源失電。

(2) DTU 裝置備用電源：蓄電池組(2×7 Ah)供電，由于該DTU 已投運3 年，蓄電池組無剩余容量，無法提供備用電源。

(3) 由于光網絡單元ONU 也由DTU 裝置供電，DTU 裝置失電同時造成ONU 失電。因此造成A 公用開閉所DTU 通道中斷，遠方操作失敗。

3 改造措施

3.1 改造原則

(1) 減少冗余原則。國網配電自動化建設開展一二次設備融合時，其典型設計中配電自動化終端的設計與應用未考慮其余二次設備相關回路的融合，如DTU，ONU 裝置。配電自動化終端DTU裝置的直流二次回路與開閉所內直流裝置的二次回路可以融合，開閉所直流裝置可經DC/DC 變頻輸出DTU 所需的24 V 直流。

(2) 可靠性原則。配電直流裝置的蓄電池組、高頻模塊缺陷率高，日常運維費用高、工作量大。隨著配網自動化終端投運年限的增加，數以千計的DTU 充電電源模塊、蓄電池組需要維護，因此有重點的運維能提高配網自動化的各項指標。

3.2 改造方案

舍去DTU 裝置內直流系統，與開閉所直流裝置共用一套直流系統，將單獨輸出的24 V 直流供DTU，ONU 裝置使用，如圖2 所示。并將開閉所直流裝置的“交流失電”“直流失電”“直流接地”三個硬接點信號接入DTU 裝置，實現直流裝置的遠程在線監控，提高直流系統的正常運行水平。

圖2 改造后直流二次回路

當現場再次發生高壓交流進線失電時，開閉所直流裝置內蓄電池可以為DTU，ONU 提供備用電源，保證不因交流失電而導致直流失電。

4 結束語

對公司投運的10 座DTU 直流二次回路進行了改造，改造后的配電自動化終端電源滿足規范要求，沒有再發生遙控失敗的案例，同時該方案簡單可行、易推廣。下一步計劃將直流系統的監控單元與配電自動化終端連接，實現配電直流系統對數據采集、控制操作和實時通信等功能要求。