配电自动化终端直流回路的改造

黄云龙，张 鲁

(国网安徽省电力有限公司合肥供电公司，安徽 合肥 230022)

0 引言

配电自动化的可靠应用需要配电保护及配电自动化终端(distribution terminal unit，DTU)的正确配合，而直流系统运行正常是两者可靠运行的基础。随着配电自动化的全面建设与应用，因直流装置缺陷导致的配电自动化应用失败案例越来越多。

1 故障概况

某次检修工作调度台通过配电自动化系统远方操作，在遥控操作拉开A 公用开闭所01（进线电源）开关后，主站收到告警信号“A 公用开闭所DTU通道中断”，后续其他开关遥控操作失败。现场人员同步检查，发现A 公用开闭所内直流装置运行正常，保护装置运行正常，配电自动化终端二次直流失电。

2 问题分析

由于现场直流装置正常运行，只有DTU 装置二次直流失电，故判断为DTU 装置内部直流回路出现问题。通过图纸分析发现，DTU 直流系统为独立于直流装置的二次回路，如图1 所示。

图1 DTU 直流系统二次回路

(1) DTU 装置主电源为两段母线的低压交流电源经充电电源模块转化的24 V 直流电。两路交流电源来自两路高压电源，但是配电运行方式多变。现场运行方式中，两路电源在A 公用开闭所02 开关处断开，此时A 公用开闭所两段母线由同一电源点A 供电，两路交流380 V 电源实际为一路电源。当拉开A 公用开闭所中01 开关时，DTU 充电电源模块失电，DTU 装置主用电源失电。

(2) DTU 装置备用电源：蓄电池组(2×7 Ah)供电，由于该DTU 已投运3 年，蓄电池组无剩余容量，无法提供备用电源。

(3) 由于光网络单元ONU 也由DTU 装置供电，DTU 装置失电同时造成ONU 失电。因此造成A 公用开闭所DTU 通道中断，远方操作失败。

3 改造措施

3.1 改造原则

(1) 减少冗余原则。国网配电自动化建设开展一二次设备融合时，其典型设计中配电自动化终端的设计与应用未考虑其余二次设备相关回路的融合，如DTU，ONU 装置。配电自动化终端DTU装置的直流二次回路与开闭所内直流装置的二次回路可以融合，开闭所直流装置可经DC/DC 变频输出DTU 所需的24 V 直流。

(2) 可靠性原则。配电直流装置的蓄电池组、高频模块缺陷率高，日常运维费用高、工作量大。随着配网自动化终端投运年限的增加，数以千计的DTU 充电电源模块、蓄电池组需要维护，因此有重点的运维能提高配网自动化的各项指标。

3.2 改造方案

舍去DTU 装置内直流系统，与开闭所直流装置共用一套直流系统，将单独输出的24 V 直流供DTU，ONU 装置使用，如图2 所示。并将开闭所直流装置的“交流失电”“直流失电”“直流接地”三个硬接点信号接入DTU 装置，实现直流装置的远程在线监控，提高直流系统的正常运行水平。

图2 改造后直流二次回路

当现场再次发生高压交流进线失电时，开闭所直流装置内蓄电池可以为DTU，ONU 提供备用电源，保证不因交流失电而导致直流失电。

4 结束语

对公司投运的10 座DTU 直流二次回路进行了改造，改造后的配电自动化终端电源满足规范要求，没有再发生遥控失败的案例，同时该方案简单可行、易推广。下一步计划将直流系统的监控单元与配电自动化终端连接，实现配电直流系统对数据采集、控制操作和实时通信等功能要求。