计量型配电网FTU装置的制作方法

本实用新型涉及配电网自动监控领域，尤其涉及一种计量型配电网FTU装置。

背景技术：

2015年,国家能源局下发了《配电网建设改造行动计划(2015～2020年)》，计划中提到要通过配电网建设改造行动计划，有效加大配电网资金投入。2015-2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元。而配电自动化是配电网建设中的重点项目之一，计划中明确提出，2015年中国配电自动化覆盖率为20％，该数字在2017年将达到50％，2020年达到90％。国内外的明显差距、国内政策的有力支持使得中国配电网自动化行业迎来巨大的发展机遇。

馈线终端FTU是最主要的配电网自动化产品之一，他是装设在馈线开关旁的开关监测装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，即10kv线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。馈线终端FTU主要对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。

线损是指在电力网传输分配过程中产生的有功功率损失和电能损失统称为线路损失。线损率是电网运营企业一个综合性的核心经济技术指标，所以线损关口建设非常重要，将线损关口建设与配电自动化建设结合，可以通过配电自动化中双向计量功能实现电能计量，从而减少后续关口电能表维护工作，辅助线路线损分析。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型为了解决现有技术的不足，提供了一种计量型配电网FTU装置，能够在监测保护配电网线路的同时能提供此关口的计量值。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的计量型配电网FTU装置包括：FTU单元以及和其分别通信连接的计量单元和显示单元；

所述计量单元一方面采集模拟量信号，根据模拟量信号计算线路中的电能量数据，并将采集到的模拟量信号和电能量数据发送给FTU单元，另一方面根据FTU单元转发的参数设置命令更新参数设置；

所述FTU单元一方面实时采集馈电线路中的线路数据，所述线路数据包括模拟量信号和数字量信号，根据模拟量信号计算配电网线路的保护数据，并将线路中的线路数据、保护数据和电能量数据发送给显示单元；另一方面根据显示单元发送的开关本地分合闸操作指示向线路开关发送开关控制信息以及根据显示单元发送的参数设置信息更新参数设置，并向计量单元转发参数设置信息；

所述显示单元一方面对FTU单元发送的数据进行显示；另一方面向其发送线路开关本地分合闸操作指示和参数设置信息。

有益效果：本实用新型提供了一种计量型配电网FTU装置，利用FTU单元对配电网线路进行模拟量信号以及开关状态等数字量信号的采集，利用计量单元对所保护线路的电能量数据进行计量，并通过显示单元进行相应数据的显示供操作人员做出开关本地分合闸的判断和参数设置，显示单元将开关本地分合闸操作指示和参数设置发送给FTU单元向配电网线路开关输出开关控制信号，FTU单元和计量单元又根据参数设置信息完成自身的参数配置，对配电网线路进行数据采集、开关状态采集、电流保护、本地把手操作的同时实现对所保护线路的电能量计量。

附图说明

图1是本实用新型中计量型配电网FTU装置的结构示意图；

图2是FTU单元与计量单元通讯连接的双排插针连接示意图；

图3是显示单元与FTU单元通讯连接的双排插针连接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，本实施列对本实用新型不构成限定。

图1中的计量型配电网FTU装置，包括：FTU单元以及和其分别通信连接的计量单元和显示单元；计量单元一方面采集模拟量信号，根据模拟量信号计算线路中的双向计量总有功电量和双向计量总无功电量等电能量数据，并将采集到的模拟量信号和电能量数据发送给FTU单元，另一方面根据FTU单元转发的参数设置命令更新参数设置；FTU单元一方面监测配电网线路馈线的供电状况，实时采集馈电线路中的线路数据，所述线路数据包括模拟量信号和数字量信号，根据模拟量信号计算配电网线路的保护数据，并将线路中的线路数据(包括计量单元所采集到的数据)、保护数据和计量单元计算的电能量数据发送给显示单元；另一方面根据显示单元发送的开关本地分合闸操作指示向配电网开关发送开关控制信息以及根据显示单元发送的参数设置信息更新参数设置，并向计量单元转发参数设置信息；显示单元一方面对FTU单元发送的数据进行显示；另一方面利用其上的按键提取工作人员对线路开关本地分合闸操作指示和参数设置信息，并发送给FTU单元。

配电网FTU单元包括中央处理模块、电压调理电路、电流调理电路、电池及电源控制电路、通讯处理电路、遥信输入电路和遥控输出电路；所述电压调理电路和电流调理电路用于实时测量配电网馈线线路中的交流电压和交流电流等模拟量信号；所述电池和电源控制电路为所述中央处理模块、电压调理电路、电流调理电路、通讯处理电路、遥信输入电路和遥控输出电路供电；所述通讯处理电路用于与计量单元和显示单元建立通讯连接；所述遥信输入电路用于实时采样线路中开关的位置信息、储能状态信息、远方就地状态信息等数字量信号；所述遥控输出电路用于输出线路开关的开关控制信号；所述中央处理模块用于控制各电路工作，并根据模拟量信号与给定的故障参量检测故障电流，计算配电网线路的保护电压、保护电流等保护数据以及根据显示单元发送的参数设置信息更新参数设置。

计量单元包括中央处理芯片、电压调理电路和电流调理电路，电压调理电路和电流调理电路用于实时采样配电网线路中的交流电压和交流电流等模拟信号量，中央处理芯片一方面控制电压调理电路和电流调理电路进行模拟量信号的采集，根据模拟量信号计算线路中的电能量数据并发送给FTU单元，另一方面根据所述FTU单元转发的参数设置信息更新参数设置，完成参数配置。为了能够直观的反应计量单元的工作状态，该计量单元还包括LED指示灯，中央处理芯片根据计算得出的电能量数据等间隔的给LED指示灯发送闪烁脉冲。

上述计量单元与FTU单元采用UART异步通信方式进行通信，如图2所示，通过10芯双排插针将两个单元连接在一起，也就是说将计量单元的发送引脚TXD连接到FTU单元的接收引脚RXD4上，再将计量单元的接收引脚RXD连接到FTU单元的发送引脚TXD4上实现两个单元的通讯连接。通过这个接口，计量单元将双向总有功电量和双向总无功电量以及它们的增量等电能量数据、实时采集的线路模拟量数据传送给FTU单元，而FTU单元将计量单元的参数设置信息传送给计量模块实现对计量模块的参数配置。

上述FTU单元与显示单元也采用UART异步通信方式进行通信，如图3所示，通过16芯双排插针将两个单元连接在一起的，也就是说将FTU单元的发送引脚TXD6连接到显示单元的接收引脚RXD上，再将FTU单元的接收引脚RXD6连接到显示单元的发送引脚TXD上实现两个单元之间的通讯连接。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出以上实施列对本实用新型不构成限定，相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本实用新型的保护范围内。