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              技術干貨丨配電自動化終端調試及運維技術
              發(fā)布時間:2024/08/29武漢市豪邁電力自動化技術有限責任公司

              配網系統(tǒng)主要包括35kV降壓變壓器、10kV配網電源分配和220kV生活用電系統(tǒng)等,其綜合自動化程度關系到用電安全、用電質量、節(jié)能用電、分布式能源等多方面。 配電自動化是一項系統(tǒng)工程,完整的配電自動化系統(tǒng)主要包含四個環(huán)節(jié): 供電網絡、遠動系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、主站網絡等。

              配電自動化終端分布

              1、遠動終端設備: 主要負責與配電設備終端進行通信,實現對配電設備的監(jiān)測和控制。 遠動終端設備包括主站終端和 分站終端 ,分別負責與配電設備和上級調度的通信。
              2、電力監(jiān)測裝置: 主要用于對配電設備電能參數進行監(jiān)測和采集,如電流、電壓、功率因數等,以便實時獲取配電設備的運行狀態(tài)并將數據傳輸給遠動終端設備。
              3、保護裝置: 主要用于對配電設備進行保護,在設備出現故障時及時切除故障設備,確保電力系統(tǒng)的安全運行。 常見的保護功能包括過流保護、短路保護和接地保護。
              4、自動化開關設備: 主要用于對配電設備的遠程控制和操作,包括但不限于開關柜、負荷開關、斷路器等。
              5、通信設備: 主要用于配電自動化系統(tǒng)中各個設備之間的通信,包括但不限于無線通信設備和有線通信設備,負責數據傳輸和信息交互。
              以上設備與 智能電能表、 配電自動化終端、 無線通信模塊、 數據采集器 分段器 等,共同構成了配電自動化系統(tǒng)。

              配電自動化終端按類型主要分為DTU、FTU和TTU。 DTU主要是站所和環(huán)網終端,FTU主要是柱上斷路器終端,TTU主要是變壓器終端。

              配電自動化終端調試和運維

              配電之星系列配電自動化終端測試儀 適用于站所終端、饋線終端、一二次融合饋線等全類型終端設備試驗檢測,集成電磁式、電子式、數字式配電終端測試于一體,支持常規(guī)信號和小信號混合輸出,驗證IEC101和IEC104規(guī)約是否符合要求,對終端保護動作邏輯進行驗證。 不停電狀態(tài)下實現多點終端的同步故障模擬,配合主站進行故障區(qū)域判斷,故障隔離和供電恢復策略的執(zhí)行,實現完整的饋線自動化功能測試。

               

              1、終端調試基本流程

              加密芯片解密: 用電科院測試UK,通過軟件提取終端測試密鑰,將密鑰文件發(fā)往電科院進行解密。
              主站進行對應的通道建設: 需要對應終端的所屬線路,與終端統(tǒng)一點表,確定好對應的規(guī)約通信。
              終端根據調試要求配置參數: 與主站統(tǒng)一點表,通信規(guī)約一致,對終端進行電科院正式UK認證。

              通信需要主站和終端通信IP保持一致: 通信分為有線通信和無線通信,有線通信為光纖通信,終端和主站通道配置相應的光纖通信IP和網關。 無線通信通過無線通信模塊,配置相應的通信配置,主站通道配置無線通信模塊獲取無線卡的IP,通信部分配置呼應。

              2、終端調試過程

              主站通道和終端參數配置完成后進行初步的通信互通。 以無線IEC101通信規(guī)約為例,主站對終端下發(fā)網關認證,終端回復主站網關認證通過,然后進行證書認證通過,主站獲取終端芯片序列號,終端回復芯片序列號,回復密鑰并上線,此時終端和主站數據通信正常,即主站與終端完成雙向認證流程。

               

              1)主站從配電加密認證裝置(加密機)獲取主站隨機數R1發(fā)送給終端。

               

              2)終端獲取隨機數R2,將R1+R2簽名后發(fā)送給主站,同時終端保存R1。

               

              3)主站用終端證書驗證終端簽名的有效性,完成主站對終端的身份認證,然后主站對終端隨機數R2簽名,將簽名結果發(fā)送給終端。

               

              4)終端用主站證書驗證主站簽名的有效性,完成終端對主站的身份認證,將認證確認信息發(fā)送給主站。

               

              5)主站請求讀取終端芯片序列號。

               

              6)終端返回芯片序列號。

               

              7)雙向認證完成,主站讀取終端對稱密鑰版本號。

               
              8)終端返回加密芯片對稱密鑰版本號。

               

              注: 以上報文分析主要參考紅色標記部分。
              9)終端調試常見問題與處理
              主站通道密鑰綁定,出現這種情況需要重新綁定對應密鑰。
              終端正式證書未綁定,從而導致終端無法正確回復主站的證書認證。

              無線通信沒有正確配置主站IP和對應的規(guī)約端口號,同時校驗位需要和終端配置一致。

              3、終端與主站對點調試

              配電自動化設備正常通信需要主站和現場互相配合完成,終端和主站通信環(huán)環(huán)相扣,任何一步的通信故障都可能導致整個系統(tǒng)的運行受阻。 配網自動對點系統(tǒng)中配電之星系列配電自動化終端測試儀與主站通過無線網絡協(xié)議交互,測試儀通過自動測試方案給配電終端施加不同的模擬量和狀態(tài)位置,主站監(jiān)視到終端行為后,通過主站安全接入區(qū),由無線4G專用網絡傳輸給測試儀進行處理和運算,完成遙信、遙測、遙控等調試,包括總召、對時、SOE調試。
              • 遙信: 現場終端收到的信號是否能正常上送主站,主站通過終端上送的遙信信號來判斷現場電力設備運行情況。
              • 遙測: 終端采集現場測量電壓、電流,通過線損模塊計算出終端的有功和無功狀態(tài)。 在調試階段,可以通過測試儀模擬現場實際運行情況,測試終端的遙測功能。
              • 遙控: 主站通過遠方遙控操作現場終端和電力設備的運行狀態(tài),使其滿足電力設備正常運行要求。
              • 遙調: 主站遠方獲取終端運行參數,并可根據現場要求修改終端相關參數。
              • 遙脈: 終端采集現場電力設備實際的用電情況及電能量上傳至主站,主站通過數據計算電能使用情況。
              測試前智能匹配方案庫,測試時無需人工對點,測試完成后自動給出結論并生成電子測試報告,最后上送至主站保存。

               

               
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