DTU关键技术标准规范.doc

配电自动化远方终端（DTU）技术规范
（适用开闭站、配电室、电缆分界室三遥站点）

北京市电力企业
二〇一〇年九月

1. 总则
1.1 本规范适适用于由DTU实现遥测、遥信、遥控功效开闭站、配电室、电缆分界室等站点内应用远方终端。
1.2 本规范正文提出了对设备技术参数、性能等方面技术要求。
1.3 本规范提出是最低程度技术要求，并未对一切技术细节做出要求。对本规范未进行要求技术细节，参考最新版本GB标准实施。
2. 引用标准
下列标准所包含条文，经过在本标准中引用而组成为本标准条文。本技术标准中未明确要求条款，应实施最新颁布IEC标准、国家标准、行业标准。当标准中条款和本规范存在偏差时，应以本技术规范为准。
DL/T 814- 配电自动化系统功效规范
GB/T13729- 远动终端设备
DL/T630—1997 交流采样远动终端技术条件
DL/T 721— 配网自动化系统远方终端
DL/T 597-1996 低压无功赔偿控制器订货技术条件
GB/T15576-1995 低压无功功率静态赔偿装置
JB7113-93 低压并联电容器装置
GB 4208— 外壳防护等级（IP代码）
DL/T 634.5101- 远动设备及系统第5-101部分:传输要求
DL/T 634.5104- 远动设备及系统第5-104部分:传输要求
京电调[]20号 北京电力企业配网自动化101/104通信规约实施细则
3. 定义
2
3
3.1 配电自动化系统远方终端是指用于配电网馈线回路多种馈线远方终端、配电变压器远方终端设备统称。
3.2 DTU是指安装在配电网馈线回路开闭站、配电室等站点，含有遥信、遥测、遥控和故障电流检测(或利用故障指示器检测故障)等功效远方终端。
4. 环境条件
4
4.1 运行环境温度范围： -20℃~+55℃
4.2 极限环境温度范围： -40℃~+70℃
4.3 相对湿度： 5%～100%
4.4 大气压力： 70kPa～106kPa
4.5 抗震能力：
地面水平加速度0.38g
地面垂直加速度0.15g
同时作用连续三个正弦波，安全系数1.67
5. 功效技术要求
5
5.1 电源技术要求
5.1.1 装置电源
5.1.1.1 装置电源应能同时接纳交、直流供电方法。正常情况下，应由两路交流电源互为备用供电方法，且一旦两路交流电源均中止，装置应在无扰动情况下自动切换到直流供电方法；当交流电源恢复供电时，装置应自动切回交流供电方法。装置应能实现对供电电源状态进行监视，并能将电源供电情况以遥信方法上传到上级系统。
5.1.1.2 交流失电后，后备电源为终端和通信设备供电时间大于等于8小时，且在8小时内，应最少确保主电源停电后能分合闸操作4次。
5.1.1.3 电源模块应为操作机构提供48V操作电源，功率大于等于300W，为通信装置提供24V通信电源，功率大于等于15W。站室内有直流系统情况下,则由直流系统为操作机构提供电源。
5.1.1.4 DTU能实现对供电电源状态监视，能够将电源供电情况（是否欠压、是否活化）以遥信方法上传至主站系统。
5.1.1.5 DTU装置内应含有电池活化管理功效，能够自动实现对蓄电池定时充放电，且充放电时间可进行设置。
5.1.2 供电方法
5.1.2.1市电交流220V供电。
5.1.2.2 电压互感器二次100V交流电源供电。
5.1.2.3 220V或110V直流电源供电。
5.1.2.4后备电源供电（内有直流系统时不配置）。
5.1.3 技术指标
5.1.3.1交流电源
1) 交流电源标称电压容差为＋20%～－20%。
2) 交流电源标称频率为50Hz，频率容差为±5%。
3) 交流电源波形为正弦波，谐波含量小于10%。
5.1.3.2直流电源
1) 电压标称值为单相220V或110V(100V)。
2) 直流电源标称电压容差为＋15%～－20%。
3) 直流电源电压纹波为小于5%。
5.1.3.3后备电源
1) 后备电源采取德国阳光原装进口蓄电池，型号：A412/8.5SR,8.5Ah。
2) 蓄电池组采取串联供电方法，标称电压应为48V。
5.2 装置温度特征要求
环境温度在－20℃~55℃，最大改变率lO℃/h，设备应能满足技术指标要求；环境温度在-40℃~70℃时，设备应正常工作。
5.3 硬件
5.2
5.3
5.3.1 结构
5.3.1.1装置应为标准19英寸机架式结构。
5.3.1.2装置结构设计应紧凑、小巧，外壳密封，能防尘、防雨，防护等级不得低于GB/T 4208要求IP31要求。
5.3.1.3远方终端装置应有独立保护接地端子，并和外壳和大地牢靠连接。
5.3.1.4遥控、遥信、交流采样功效模块独立设置，最少满足8个回路测量和控制功效，并能够依据需求进行容量扩充。
5.3.1.5功效模块应支持热插拔功效。
5.3.2 基础性能
5.3.2.1主机应采取不低于32位微处理器（DSP处理器）系列芯片。
5.3.2.2关键元器件采取工业级芯片（元器件）、板卡。
5.3.3 存放容量
装置存放容量大于2M。
5.4 软件
5.4
5.4.1 装置主机采取嵌入式操作系统。
5.4.2 装置应用程序应基于（嵌入式）实时多任务操作系统软件平台进行开发，用以确保配网终端装置进行故障识别、规约转换、数据管理等复杂功效要求。
5.4.3 装置应含有程序死锁自恢复（WATCH DOG看门狗）功效。
5.4.4 装置应支持本机键盘/维护笔记本和远程系统诊疗、测试功效。
5.4.5 装置应配置诊疗和测试软件和主站仿真通信程序。
5.5 功效要求
5.5
5.5.1 遥信
5.5.1.1遥信量采集包含：开关位置、保护动作、故障信息、一二次设备异常信息、装置电源状态、手把位置等信息，并向远方发送，并向远方发送，状态变位优先传送。
5.5.1.2选择设定变位遥信产生事件次序统计并向远方传送。
5.5.2 遥测（交流采样）
5.5.2.1采集馈线故障电流。
5.5.2.2采集电压、电流。
5.5.2.3测量零序电流，监视三相不平衡情况。
5.5.2.4能够贮存定点遥测量并根据规约要求向主站传送。
5.5.3 遥控
接收并实施遥控命令或当地控制命令，和返送校核，和多种类型重合器、断路器和负荷开关配合实施操作。
5.5.4 电度
采集电度数据，支持按设定时间间隔存放数据，存放时间大于7天。
5.5.5 电容器管理功效
5.5.5.1能够统计电容器动作日期和时间。
5.5.5.2能够统计电容器动作前、后电压。
5.5.5.3能够统计电容器动作前、后无功功率或功率因数。
5.5.6 对时
支持接收主站系统时钟校时功效。
5.5.7 通信功效
5.5.7.1端口
1) 基础配置有四个RS-485/RS-232通信口；
2) 基础配置有两个10/100 BASE-T以太网络接口。
5.5.7.2规约
1) 支持DL/T 634.5101-/IEC608-70-5-101:或DL/T 634.5104/IEC 60870-5-104规约和主站通信功效，并满足《北京电力企业配网自动化101/104通信规约实施细则》要求，支持平衡式通讯方法；
2) 支持采取MODBUS规约和网络表通信功效；
3) 支持采取DL-451规约和站内直流系统通信功效；
4) 支持DL/T 634.5101-/IEC608-70-5-101:规约和站内保护管理机通信功效。
5.5.7.3采取无线通信方法站点，装置应内置取得运行商认证无线通信板件或模块。
5.5.7.4采取测控装置实现遥测、遥信、遥控功效站点，DTU装置测控回路能够降低或不配置，但其它数据处理、传输及通信等各项功效均保持不变。
5.5.8 数据处理及传送功效
5.5.8.1含有将遥测数据整点统计存放功效，存放容量大于30天。
5.5.8.2含有检测遥测极值（日极值）并生成历史统计功效，存放容量大于30天。
5.5.8.3依据参数设置选择越死区值遥测改变数据主动或召唤方法上报。
5.5.8.4选择设定遥信变位按事件次序统计（SOE）处理，并主动上报。
5.5.8.5支持主站召唤全数据（目前遥测值、遥信状态）。
5.5.8.6支持主站召唤历史数据（遥测整点统计、极值统计）。
5.5.9 远程维护
终端应支持主站利用通讯通道对终端软件、参数及通讯规约进行远程自动升级，远程升级应确保终端内数据安全。
5.5.10 其它功效
5.5.10.1当地和远方参数设置。
5.5.10.2装置故障和遥测越限报警。
5.5.10.3装置自诊疗、自恢复。
5.5.10.4装置电源失电后数据保留。
5.5.10.5含有当地馈线故障指示和信号复归。
5.6 技术指标
5.6
5.6.1 模拟量输入
5.6.1.1交流采样电压、电流，测量精度0.5级。
5.6.1.2 最少支持2个电压遥测采集点输入，可扩展。
5.6.1.3 最少支持8路电流遥测采集点输入，每路最少支持3个电流遥测采集点输入。
5.6.2 故障电流
5.6.2.1故障电流输入范围大于10倍额定电流。
5.6.2.2故障电流总误差小于3%。
5.6.3 开关量输入
5.6.3.1输入方法：单端输入。
5.6.3.2最少支持8路开关量输入，每个间隔最少含有5个遥信接入，可扩展。
5.6.3.3隔离：500VDC 光电隔离。
5.6.3.4接线方法：无源接点。
5.6.3.5闭合对应二进制码 "1"，断开对应二进制码 " 0 " ( 指用 l 位码表示时 )。
5.6.3.6回路电压：24V DC。
5.6.3.7防抖能力：0-1000ms (可调)；默认值为10ms。
5.6.3.8事件次序统计 (S O E ) 分辨率： ≤ 2ms。
5.6.4 开关量输出
5.6.4.1输出方法：继电器常开节点。
5.6.4.2触点容量：直流110V、5A或220V、5A；24V、16A；交流220V、16A。
5.6.4.3最少含有8路遥控输出，可扩展。
5.6.5 装置功耗
装置正常工作时整机功耗小于30W。（不含蓄电池充电功耗）
5.6.6 可靠性指标
平均无故障时间（MTBF）大于50000小时，年可用率≥99.99％。
装置整体运行寿命大于。
5.7 绝缘性能要求
5.7
5.7.1 绝缘电阻
终端各电气回路对地和各电气回路之间绝缘电阻要求如表1所表示：
表1 绝缘电阻
额定绝缘电压（V）
绝缘电阻要求（MΩ）
测试电压（V）
正常条件
湿热条件
U≤60
≥10
≥1
250
60＜U
≥10
≥1
500
注：和二次设备及外部回路直接连接接口回路采取U＞60V要求。
5.7.2 绝缘强度
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和电气隔离各回路之间和输出继电器常开触点之间，应耐受如表2中要求50Hz交流电压，历时1min绝缘强度试验。试验时不得出现击穿、闪络。
表2 试验电压 单位为V
额定绝缘电压
试验电压有效值
额定绝缘电压
试验电压有效值
U≤60
500
125＜U≤250
2500
60＜U≤125
1000

注：输出继电器常开触点之间试验电压不低于1500V。
5.8 电磁兼容性要求
5.8
5.8.1 电压暂降和短时中止
在电源电压ΔU为100%，电压中止为0.5s条件下，终端不应发生死机、错误动作或损坏，电源电压恢复后存放数据无改变，工作正常。
5.8.2 辐射电磁场抗扰度
终端应能承受工作频带以外10V/m强度射频辐射电磁场骚扰不发生错误动作和损坏，并能正常工作。
5.8.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度
终端应能承受电源回路4KV,工频量及信号回路2KV传导性电快速瞬变脉冲群骚扰而不发生错误动作和损坏，并能正常工作。
5.8.4 高频干扰适应能力
在终端信号输入回路和交流电源回路，施加共模电压2.5KV、差模电压1.25KV高频干扰，终端应能正常工作。
高频干扰波特征
波形：衰减振荡波，包络线在3～6周期衰减到峰值50%；
频率：(1±0.1)MHz；
反复率：400次/s；
5.8.5 浪涌抗扰度
终端电源回路施加共摸对地4KV、差模2KV浪涌干扰电压和1.2/50μs波形情况下，终端应能正常工作。
5.8.6 静电放电抗扰度
终端在正常工作条件下，应能承受加在其外壳和人员操作部分上8kV直接静电放电和邻近设备间接静电放电而不发生错误动作和损坏。
5.8.7 抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰能力
终端在100A/m工频磁场和100A/m阻尼振荡磁场条件下应能正常工作，而且各项性能指标应正常。
5.8.8 冲击耐压
终端电源回路、交流电量输入回路各自对地和无电气联络各回路之间，应耐受5000V冲击电压峰值，正负极性各5次。试验时无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）。
5.9 机械振动性能要求
终端应能承受频率f为(2～9)Hz，振幅为0.3mm及f为9Hz～500Hz，加速度为1m/s2振动。对常规运输条件下振动，远方终端不应发生损坏和零部件受振动脱落现象。
5.10 终端二次回路要求
5.9
5.10
5.10.1 二次端子排应采取 V0级凤凰可通断端子 , 连接导线和端子必需采取铜质零件。电流回路导线截面大于 2.5 平方毫米 , 控制、信号、电压回路导线截面大于 1.5 平方毫米 ,确保牢靠可靠。
5.10.2 遥信输入回路采取光电隔离，并含有软硬件滤波方法，预防输入接点抖动或强电磁场干扰误动。
5.10.3 电压输入回路采取熔断器保险端子。
5.10.4 电流输入回路采取防开路电流试验端子。
5.10.5 控制输出端子上提供可通断端子，能够显著地断开控制回路。
5.11 防雷要求
终端装置应有防雷击和防过电压保护方法 ,并能和主地网可靠连接。