浅谈电源模块在配电自动化终端FTU中的应用

张博青 王敏

摘要：2021年，国家电网提出《12千伏一二次融合柱上断路器及配电自动化终端（FTU）标准化设计方案（2021版）》最新要求，对馈线终端标准化设计做出整体功能和技术要求，其中对电源模块更是做出了具体的要求。本文主要简介电源模块在配电自动化终端FTU中的应用做简要介绍，围绕配电自动化终端FTU的各项电源功能对电源模块的功能简要解析。

前言：近阶段，随着我国经济的飞速发展，中国电力，尤其是配电网行业的发展，带来了前所未有的机遇。智能电网的兴起，配电自动化功能与技术面临着新的革命性进步，配电自动化终端FTU应运而生，用于实行系统测量、计量、保护与控制功能，而作为配电自动化终端FTU的关键性器件电源模块在其功能上发挥着巨大的作用。

关键词：配电自动化终端FTU;远程终端单元RTU;电源模块;后备电源;

1、配电自动化终端FTU基本功能

配电自动化终端FTU是安装在配电室或馈线上的智能终端设备。它可以与远方的配电子站通信，将配电设备的运行数据发送到配电子站，还可以接受配电子站的控制命令，对配电设备进行控制和调节。具有遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。

2、配电自动化终端FTU与远程终端单元RTU的区别

配电自动化终端FTU体积小、数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，直接交流采样，抗高温，耐严寒，适应户外恶劣的环境;而远程终端单元RTU安装在户内，对环境要求高;配电自动化终端FTU采集的数据量小，通信速率要求较低，可靠性要求较高;而远程终端单元RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专用通道。

3、配电自动化终端FTU适用环境

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、控制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。

4、电源模块在配电自动化终端FTU中的应用

配电自动化终端FTU中电源模块提供UPS功能，同时在故障隔离和恢复供电过程中起着非常重要的作用。与普通电源相比，用于电力系统的配电自动化终端FTU电源除了提供可靠的直流输出电压同时供终端、通信设备、配电线损采集模块、开关分合闸提供电源外，还具备完善的后备电源管理功能：后备电源为蓄电池时，具备远方活化启动和活化退出功能，具备电池投入和退出功能，具备电池低电压报警和欠压切除等保护功能。同时还具备输出短路保护功能和后备电源防反接保护功能。终端上电、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降，终端均不应误输出;当电源恢复正常后，终端应自动恢复正常运行配套弹操机构开关设备的操作电源储能额定电压选用 DC24V，负载能力不小于 16A，持续时间大于等于 100ms，在开关储能和分合闸过程中，应满足开关的操作电压要求，后备电源为铅酸电池时，电压波动范围应满-10%～+15%，后备电源为超级电容时，电压波动范围应满足-10%～+25%;终端配套xPON 或者其他通信设备时，通信电源电压为 DC24V，电源电压稳定输出容量不小于 15W，瞬时输出容量不小于 20W，持续时间不小于50ms，后备电源为铅酸电池时，电压波动范围应满足-10%～+15%，后備电源为超级电容时，电压波动范围应满足-10%～+25%。

配电自动化终端FTU的后备电源，为FTU的正常运行和开关的操作提供电源，在系统的运行过程中，尤其是在事故停电后，后备电源作为故障隔离与恢复中国恢复中的开关操作电源，后备电源性能和工作状态的可靠性对整个配电系统的可靠运维、缩短故障恢复时间具有非常重要的作用。

结语：

近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，电源模块的增幅已经超出了一次电源。电源模块具有隔离作用，抗干扰能力强，自带保护功能，便于集成。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，电源模块功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单，因此电源模块应用比较广泛，可用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。