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配电网自动化与故障处理技术设计.docx

更新时间：2026-09-08 08:04:04 大小：44K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：配电网自动化故障处理SCADAFDIRSTM32G474 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

配电网自动化与故障处理技术设计

1 配电网自动化系统概述

配电网自动化系统（DAS）通过自动化设备和通信网络，实现配电网的监视、控制、保护和管理，提高配电网的供电可靠性、运行效率和电能质量。配电网自动化系统的发展经历了从就地控制（故障指示器和重合器就地控制，无需通信，功能简单，适用于农村配电网）到集中控制（SCADA系统集中监控，通过通信网络（光纤、无线、载波）实现远程控制，功能完善，适用于城市配电网和工业配电网）的演进。配电网自动化系统的功能包括：数据采集与监视控制（SCADA，实时采集配电网的电压、电流、功率、开关状态等数据，通过人机界面展示，远程控制开关的分合，实现配电网的遥测、遥信和遥控，SCADA系统数据刷新率1–10s，控制响应时间<1s）、故障处理（故障定位、故障隔离和恢复供电（FDIR），在配电网发生故障时，自动定位故障区段，隔离故障，恢复非故障区段的供电，故障处理时间<1min，供电恢复率>90%）和电压无功控制（通过调节配电变压器分接头和投切电容器，控制配电网的电压和无功功率在允许范围内，电压合格率>98%，功率因数>0.95）。STM32G474数字逆变器在配电网自动化系统中作为馈线终端单元（FTU）和配电变压器终端单元（TTU）的控制核心，其高性能的Cortex-M4F内核和丰富的外设资源满足配电网自动化对实时性、可靠性和低功耗的严格要求。

2 配电网自动化终端设备

配电网自动化的终端设备包括馈线终端单元（FTU）、配电变压器终端单元（TTU）和开闭所终端单元（DTU），是实现配电网自动化的基础。馈线终端单元（FTU）安装在柱上开关和环网柜，采集线路的电压、电流、功率和开关状态，实现线路的遥测、遥信和遥控，FTU还具备过流保护、零序保护和自动重合闸功能，可独立完成线路的保护和故障处理，FTU的电源取自线路电压互感器（PT），配备后备电池，在线路停电时维持通信和监测功能，后备电池续航时间>4小时，FTU的工作温度范围–40°C至+70°C，防护等级IP54以上，满足户外安装的要求。配电变压器终端单元（TTU）安装在配电变压器侧，采集变压器的电压、电流、功率、温度、油位和分接头位置，实现变压器的监测和控制，TTU还具备变压器保护功能（过流保护、过负荷保护、过温保护），TTU监测变压器的运行数据，为变压器状态评估和寿命管理提供数据支持，TTU通过RS485或无线通信与电能表通信，采集用户用电数据，实现台区的线损分析和计量管理。开闭所终端单元（DTU）安装在开闭所和配电室，采集多路进出线的电压、电流、功率和开关状态，实现开闭所的集中监控和保护，DTU通常具有8–24路模拟量采集通道和16–48路开关量采集通道，可同时监控多路馈线，DTU通过以太网或光纤通信与主站系统通信，支持IEC 61850或DNP3协议，实现开闭所的综合自动化。STM32G474微控制器在FTU、TTU和DTU中，通过其高速ADC采样电压电流信号，通过其GPIO接口采集开关状态，通过其以太网MAC或RS485接口实现通信，通过其CPU运行保护算法和逻辑控制，满足配电网自动化终端设备对实时性、可靠性和低功耗的要求。


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