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电源模块在电力配网自动化DTU系统中的应用

供稿:广州金升阳科技有限公司 2016/6/13 16:17:20

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  • 关键词: 电力配网自动化DTU系统 电力配网 电源模块
  • 摘要:在电力行业中RTU[1]、DTU[2]、FTU[3]、TTU[4]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

在电力行业中RTU[1]、DTU[2]、FTU[3]、TTU[4]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,下面以DTU为例介绍其供电电源解决方案。


DTU一般安装在常规的开闭所(站)、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,完成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、电能量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。部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能。


DTU系统的工作原理


配电终端DTU的功能可以通过软件组态配置实现灵活组合,DTU功能模块实时监测高压线路电压、线路电流、零序电流、设备状态等运行及故障信息,完成遥信、遥测、遥控功能,实现配网自动化的实时监控;保护功能实现线路故障就地检测、切除功能;通信管理模块具备多种方式的通信接口和多种标准通信规约,除具备终端内部数据管理功能,对外还可转发配电室或开闭站内电能表、PLC及直流屏数据,通过一个标准统一接口与主站系统通信完成数据传输等功能。配电终端采用集散式设计模式,强大的软、硬件组态配置功能既满足了DTU实时性要求,也实现了数据存储记录功能,同时又可实现线路微机保护独立配置功能,成功解决了测控、保护、通讯兼容共存问题,达到了简化站点设备种类的目的。


电源模块在DTU系统中的应用




系统供电说明:AC/DC电源输出24V或者48V电压,一方面分别给DC/DC模块进行供电,另外给蓄电池或者超级电容充电;当市电断电的时候,蓄电池提供备用电源。遥测系统需要隔离供电,主板需要5V输入的电压供电,通信系统也需要5V隔离供电。


电源选型推荐


整个DTU系统的电源解决方案,主要考虑到不间断供电的问题,所以需要双电源供电的一个供电形式,主流的供电方式一般是有两部分组成,一部分是大功率300W或者500W的AC/DC充电电源,这个电源一般两路输出,一路给后级的板卡进行供电,一方面给后级的蓄电池或者是超级电容进行充电;另外的一部分就是蓄电池或者超级电容,这个主要是在市电断电的情况下,保证整个系统的正常运行。另外,电网对于EMC方面的要求比较苛刻,特别是浪涌方面,需要完全满足4级的要求。主电源和蓄电池都掉电时,系统掉电保持时间500mS以上。


根据上面的应用描述,我们推荐选用金升阳MBP500-2A54D54的接线式电源,它具备电池充电功能,可对48V 铅酸电池充电;工业级工作温度:-40℃~+70℃;2500VAC 高隔离电压;最大瞬时过功率达540W;优越的EMC性能;接线式安装。


另外,如果铅酸电池的电压值为24V,还可以选用金升阳公司的MBP300-2A27D27的接线式电源,可对24V的铅酸电池充电,稳态功率达到351W。




遥测系统的供电需要高隔离电源的供电,主要是考虑到端口浪涌的问题;另外这个电源同时需要满足24V与48V输入供电的要求,所以推荐我司的URF4824LP-10WR3的产品。它具有3000VDC的高隔离电压;18-75V的超宽输入范围;空载功耗低至0.12W;工作温度:-40℃~+85℃;输入欠压保护,输出过压、短路、过流保护;裸机满足CISPR22/EN55022 CLASS A。




主控板的电源,同样需要满足兼容24V与48V输入的电压范围,一方面需要24V给通信模块供电,另外还需要5V给主板进行供电,所以这里推荐两款DC/DC电源模块,分别为URB4824LD-30WHR3与URB2405LD-20WR3,选择前级电源功率范围30-50W之间,选择后级电源功率范围在10W~20W之间。


URB4824LD-30WHR3具备1500VDC隔离电压,18-75V输入电压范围,24V稳定电压输出,30W电源输出功率,效率高达90%,自带散热片封装,具备UL与CE认证,空载功耗低至0.14W。URB2405LD-20WR3具备1500VDC隔离电压,9-36V输入电压范围,5V稳定电压输出,20W电源输出功率,40~85℃的工作温度范围,效率高达90%,具备UL与CE认证。


审核编辑(王静)
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