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电源模块在配网自动化系统终端FTU中的应用

导读: FTU是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。它可以与远方的配电子站通信,将配电设备的运行数据发送到配电子站,还可以接受配电子站的控制命令,对配电设备进行控制和调节。本文主要介绍了电源模块在FTU中的应用。

  配网自动化是电力系统现代化的必然趋势,也是国家能源局未来重点关注的行动计划之一(国家能源局下发《配电网建设改造行动计划(2015~2020年)》)。在电力行业中RTU 、DTU 、FTU 、TTU等设备是配网自动化系统中的开关监控装置,适用于城市、农村、企业配电网的自动化工程,完成环网柜、柱上开关的监视和保护以及通信等自动化功能,配合配电子站、主站实现配电线路的正常监控和故障识别、隔离和非故障区段恢复供电,在电力行业有着广泛的应用。这些设备的内部设计上非常相似,其对电源的要求更是如此,本文以FTU为例主要介绍其供电电源解决方案。

  FTU是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。它可以与远方的配电子站通信,将配电设备的运行数据发送到配电子站,还可以接受配电子站的控制命令,对配电设备进行控制和调节。本文主要介绍了电源模块在FTU中的应用。

  电源模块在配网自动化系统终端FTU的应用

  一、FTU的基本功能

  馈线终端装置简称FTU,具有遥控、遥信,故障检测功能,并与配电自动化主站通信,提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息,包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令,对配电设备进行调节和控制,实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。

  二、 电源模块在FTU系统中的应用

  方案一:

  电源模块在配网自动化系统终端FTU的应用

  系统供电说明如下:

  方案一:集成了充电电源,AC/DC电源输出27V左右电压,一路给DC/DC模块进行供电,另一路给蓄电池供电;当市电断电的时候,蓄电池提供备用电源。DC/DC电源提供两路相互隔离的直流电,5V给串行通信模块供电;5V作为AD转换模组、微处理器芯片和数字电路的总电源;24V作为遥测系统隔离供电。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供电电源要求,还可以再用LD0转为为3.3V或1.8V的电源供MCU使用。蓄电池方案为目前行业内永磁开关使用比较多的方案,蓄电池的容量大,能够带起大电流的开关,但是体积也比较大。

  方案二:

  电源模块在配网自动化系统终端FTU的应用

  系统供电说明如下:

  方案二:集成了充电电源,AC/DC电源输出27V左右电压,一路给DC/DC模块进行供电,另一路给超级电容供电;当市电断电的时候,电容提供备用电源。DC/DC电源提供两路相互隔离的直流电,5V给串行通信模块供电;5V作为AD转换模组、微处理器芯片和数字电路的总电源;24V作为遥测系统隔离供电。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供电电源要求,还可以再用LD0转为为3.3V或1.8V的电源供MCU使用。超级电容目前的方案较少,电容的工艺成熟度还需要加强。

  小结:方案一和方案二主要是针对远程控制永磁开关,可以提供较大的能量,为开关的动作提供较长的维持时间。下面介绍另外两种电源方案,方案三和方案四,主要特点为成本低,体积小,主要针对远程控制弹簧开关而设计。

  方案三:

  电源模块在配网自动化系统终端FTU的应用

  系统供电说明如下:

  方案三:本方案同样集成了充电电源,但是这个电源属于DC/DC充电电源,前级需要使用工频变压器和整流桥把输出电压变成直流电压,电压值可以自行设计,本方案以48V为例。充电电源只有一路输出,52V直接给电容进行充电;当市电断电的时候,电容提供备用电源。DC/DC电源直接从48V取电,5V作为AD转换模组、微处理器芯片和数字电路的总电源;另外需要单独隔离5V给串行通信模块供电;24V作为遥测系统隔离供电。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供电电源要求,还可以再用LD0转为为3.3V或1.8V的电源供MCU使用。

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