智能电网(Smart grid)是一种现代化的输电网络,通过利用信息及通信技术,以数字或模拟信号的方式,侦测与收集供应端的电力供应状况,以及使用端的电力使用状况,再用这些信息来调整电力的生产与输配,或调整家电及企业用户的耗电量,以此达到节约能源、降低损耗、增强电网可靠性的目的。其中想要掌握电网中的供电与用电信息,便需要通过配电网中的智能化终端(FTU/DTU)来取得相关的信息。
电网中的智能终端扮演关键的角色
智能电网中常见的名词与产品便是FTU(Feeder Terminal Unit)与DTU(Distribution Terminal Unit)。FTU便是馈线开关监控终端,是装设在10KV断路器、负荷开关的开关监控装置。主要作用是采集各开关所在线路的电气参数,并将这些信息向上级系统传输;DTU则是安装在常规开闭站(所)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处的数据采集与监控终端装置。它的作用是完成对开闭所等组成开关设备的位置信号,执行主站遥控命令,对开关进行分、合闸操作。
配电网自动化涉及的领域非常广泛,相关产品与投入的公司也相当的多。上海环贺电子科技有限公司是一家电力及相关领域的技术研究开发与应用技术服务为主的科技公司,在中国市场推出了馈线自动化FTU,配网自动化终端DTU等产品,这些产品是由环贺电子与艾睿电子所共同投入研发,环贺电子也是艾睿电子ACES(Arrow Consultant Engineering Service)项目的合作伙伴,该系列产品的扩展性和兼容性相当好,支持可远程通信的GPRS/CDMA、光纤双环网、现场通信Wifi、Bluetooth、基于Web的现场跟踪、就地显示等,下行通信中的Zigbee无线、485通信等,电力上主要接口及规范都涵盖在内,并进行接口间的模块化设计,以达到可靠性、灵活性、降低成本的目的,在此基础上更能支持新的DL/T721-2013与IEC61850标准。
环贺电子推出的馈线自动化终端FTU/DTU及监控装置共享一套硬件板件,根据现场规模不同可扩展不同数量的板件,以实现灵活配置,从而达到最大的性价比。FTU/DTU基本板件内置有CPU板,采用ADI AD7606与ADUM1201芯片,具有默认提供2路10/100M以太网RJ45接口,2路RS485接口,1路RJ45维护口,1路GPS对钟接口(支持IRIG-B或者1PPS)。板载6个LED指示灯,当不配置人机界面时,可指示系统工作状态和故障状态。其I/O板可提供13路开入和两路4个点的开出,典型应用于2条线路的开关量采集、控制操作。AI板则可以支持最多12路交流模拟量输入,电压、电流可通过焊接和软件灵活配置。PWR板则支持电源输入,可板载电池充放电管理功能,对外提供2路24V辅助电源输出。同时可实现3路直流量测量功能。
环贺电子的馈线自动化终端FTU/DTU软件平台基于嵌入式RTOS(实时多任务操作系统)实现,采用模块化设计,配置灵活,支持用户二次开发。高精度采集,比行业内其他厂家高一个等级,在-40~85℃内电流电压可达到0.2%的精度,有功功率、无功功率可达到0.5%的精度,尤其是低端精度高。系统硬件架构成本为行业内最低。
随着节能减排的全球趋势发展,如何节省电网中不必要的能源耗损,将会是国家与民间都在追求的目标,通过智能电网相关设备的建置,将能够大幅地提升能源的使用效率,而智能电网相关设备的市场潜力,也将逐渐迈开大步、日渐攀升,值得厂商加强投入相关产品的开发。
