电力自动化名词解析

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1、馈线终端设备FTU馈线自动化终端（FTU）是自动化系统与一次设备联结的接口，主要用于配电系统变压器、断路器、重合器、分段器、柱上负荷开关、环网柜、调压器、无功补偿电容器的监视和控制，与馈线主站通信，提供配电系统运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配电设备的控制调节指令，以实现馈线自动化的各项功能。FTU实质上是介于远方终端（RTU）与继电保护之间的一种自动化终端。 包括以下几个部分： 开关操作控制电路 不间断供电电源 馈线自动化控制器（测控模块） 通信接口终端（通信模块） 控制箱体FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷

2、开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。配变终端设备（TTU）TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔12分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷

3、及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。TTU构成与FTU类似，由于只有数据采集、记录与通信功能，而无控制功能，结构要简单得多。为简化设计及减少成本，TTU由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时，为避免重复投资，TTU要增加电容器投切控制功能。开闭所终端设备（DTU）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、

4、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。RTU远程终端控制系统变电站是电力系统的一个重要组成部分，它的安全可靠运行是电网安全经济运行的根本保证。当前变电站正以分项自动化向着综合自动化方向发展，综合自动化的近期目标是把变电站的保护、测量、监控、远动等融为一体，取得数据共享，资源共享，大幅度提高自动化的功效。 对于电力系统，为了进行现代化管理，往往实现电网调度自动化，虽然省、地、县各级调度有不同的职能和责任，但其组成基本相同，一般是由主站和远动终端（RT

5、U）组成。远动终端就是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，它负责采集所在发电厂或变电站电力运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制和调度命令。然而，随着煤矿现代化管理的飞速发展，实施煤矿安全生产微机监控调度系统已是大势所趋，该系统通过设置在矿调度室的主计算机能实时地监视煤矿井下生产环境安全参数和全矿重要机电设备的工况，从而对各生产环节进行控制和调节，使生产的指挥管理和控制融为一体，成为矿井生产的中枢。 由于矿调度室远离生产现场，因此，矿井上下需要设置多个远动分站。毋庸置疑，煤矿变电站是企业生产的核心和动力源泉

6、，它关系着安全生产和人体安危。变电站的安全管理也是煤矿监控系统的一个重要环节。通常变电站与煤矿生产调度中心往往相距较远，必须采用远动技术，在变电站设置远动终端即RTU，与调度中心计算机通过信道相连接，RTU与调度中心之间通过远距离信息传输完成RTU的远方监控功能。RTU与主站配合可以实现三遥功能，即：遥测、遥信、遥控。遥测（YC，Tele-measurement） 交流电压遥测(AI输入) 交流电流遥测(AI输入) 直流电流遥测(AI输入) 远程量测值。RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。另外还包括2类特殊YC

7、： a) 数字值（Digital Measured Value）：RTU以数字量的形式直接接收后上传。如频率、水库水位等。b) 记数脉冲（Counter Pulse）：单独的采集（电路）板。主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。容量可达几十路电度量。遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization） 遥信输入(DI输入) 远程状态信号。RTU将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。容量达几十到几百个。遥控（YK，Tele-command） 直流电流遥

8、调(AO输出) 遥控输出(DO输出) 远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。容量可达几十个设备。遥调（YT，Tele-adjusting）远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。包括：改变变压器分接头位置（调压）、改变发电机组P或Q的整定值（调节出力）、自动装置整定值的设定等。容量可达几个到十几个设备。电压合格率公式 电压合格率（%）=（1-电压超限时间/电压监测总时间）*100%三相不平衡度不平衡度 unbalance factor 指三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压或电流负序

9、分量与正序分量的方 均根值百分比表示。电压或电流不平衡度分别用或表示。 正序分量 Positive-sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其正序对称系统中的分量。 负序分量 negative-sequence component 将不平衡的三相系统的电量按对称分量法分解后，其负序对称系统中的分量。谐波概念 谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的的意

10、义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。谐波监控装置产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。分类谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。 谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(MFourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。 根据谐波频率的不同，可以分为：奇次谐波额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波偶次谐波额定频率为基波频率偶数倍

11、的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。总谐波畸变率非正弦周期性信号的各次谐波有效体系根值与基波有效值的比。一般以百分数表示。电压谐波畸变率以各次谐波电压的均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。 电压谐波畸变率=（U2*U2+U3*U3+.+Un*Un）*100%/ U1 式中Un-第n次谐波电压有效值，U1-基波电压有效值负荷互感器CT 电流互感器PT 电压互感器零序电流 在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中

12、有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。日冻结日冻结数据是指终端在每日日末24点时刻所冻结的数据，其中由抄表得到的数据是日末24点时刻所抄回冻结的电表数据。如7月29日的日冻结数据，是7月29日24点（即7月30日0点）电表上的抄读到的数据，数据是终端冻结的。Baud数据通信速度的表示单位，

13、是用法国的通信技术研究者J.M.E.Baudot(18451903)的名字命名的。波特是设备（如调制解调器）每秒中发生信号变化的度量。它表示通信线路状态每秒钟变化的次数。由于在低速的Modem(调制解调器)中，此速度与传输速度(bps)是一致的，故常被混淆。因此很少用于调制解调器速度。事实上，二者的含义是不同的。可以应用编码技术使IBaud（即信号变化）表示2bit或更多bit。2bit/Baud被称为双位编码，3bitBaud被称为三位编码。在现今的高速Modem中，由于载波的每次变化可以传送多个比特数据，使得波特与传输速度不同。例如，V.22.bis的Modem的波特是600，而传输速度是

14、1200bps。因此，现在已不使用此单位了。 信号速率单位，等于每秒所传输分立信号的元素数。如果每个信号元素只表示一位时，波特与bit/s是同义词。视在功率 在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，称为视在功率（apparent power），记为S=UI。 显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。 为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单位，而用伏安（VA）或千伏安（KVA）为单位。功率因数 在正弦交流电路中，有功功率一般小于视在功率，也就是说视在功率上打一个折扣才

15、能等于平均功率，这个折扣就是Cos，称为功率因数（power factor），用 Cos表示。 由于是单口网络端钮电压与电流间的相位差角，故往往称之为功率因数角。 视在功率是怎样计算出来的： KVA是设备的输出容量，单位是VA或KVA 既是该设备的视在功率S,三相视在功率计算公式为S= 3UpIp，单位是：VA或KVA。 三相电路的有功功率等于各相功率之和。 三相有功功率各相有功功率分别为Pa=UaIaCOSa Pb=UbIbCOSb Pc=UcIcCOSc三相有功功率为P=Pa+Pb+Pc=UaIaCOSa+UbIbCOSb+UcIcCOSc三相负载对称时：P=3UICOS单位是W或KW 交

16、流纯电阻电路的功率计算如下：电阻消耗的功率在任一瞬时都是正值，即在任一时刻都向电源吸取电能，一周期内瞬时的平均值称为平均功率，又称有功功率，用P表示，单位为W，它等于电压的有效值和电流的有效值的乘积即：P=UI=I平方R=U平方R . 1，有功功率P P=UIcos&z ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示 2,无功功率Q Q=UIsin&z此能量在往复交换的过程中，没有消耗掉。单位用VAR表示 3，视在功率S S=UI 4,&z称为功率因数角。是电压超前电流的相位差。一次设备与二次设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分

17、配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。电力系统常用专用名词中英文对照DMS：（DistributionManagementSystem） 配电管理系统DA：（DistributionAutomation）配电自动化DSM：（DemandSideManagement）需求侧管理AMR：（AutomaticMessageRecording）自动抄表CRMS：（ControlRoom

18、ManagementSystem）控制室管理系统CIS：（ConsumerInformationSystem） 用户信息系统AM/FM/GIS：（AutomaticMapping/facilityManagement/geographicinformationSystem）自动绘图/设备管理/地理信息系统SCADA：（SystemofControlAndDataAcquisition）数据采集和监视控制OMS：（OutageManagementSystem） 停电管理系统。WMS：（WorkManagementSystem） 工作管理系统。GPS：（globalpositionSystem）

19、全球定位系统。SA：（SubstationAutomation） 变电站自动化TDU：（TimeDelayUnit） 时间延迟单元RTU：（RemoteTerminalUnit） 站内远方终端FA:（FeederAutomation） 馈线自动化FTU：（FeederTerminalUnit） 馈线远方终端MIS：（ManagementInformationSystem） 管理信息系统EMS：（EnergyManagementSystem） 能量管理系统LM:（LoadManagement）负荷管理TTU(distribution Transformer supervisory Termina

20、l Unit) 配电变压器监测终端常见问题说明功率因数为负功率因数出现负数，应该就属于滞后无功功率为负电流是有方向的，电压是无方向的，当流过参考点电流互感器的无功电流与有功电流方向相反并大于有功电流时候，就会出现参考点无功功率为负数无功功率为负数是什么原因在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部

21、无功功率中，异步电动机的无功消耗占了6070；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的6070。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的1015，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的10时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110时，一般无功将增加35左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。