一种支持智能分布式FA功能的配电终端的研究

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配电终端相关技术是构成配电自动化系统的基础性技术,其可靠性、快速响应能力及准确性等性能,决定了整个配电自动化系统的性能优劣。本课题针对一种支持智能分布式馈线自动化功能的配电终端进行开发研究。通过对现行各类配电终端装置的性能和功能特点进行分析研究,围绕就地方式智能分布式馈线自动化功能对终端单元的技术需求,本文在首先给出整体设计的基础上,着重对目标配电终端装置的供电、控制输出、开关接口、通信安全、智能分布式FA功能实现等方面进行了详细研究:针对配电终端的供电电源技术,重点在防雷、双电源切换、开关操作电源和储能电源、AC/DC主电源、电源布局等方面进行了研究与设计,在增强电源抗干扰能力的同时,提高了电压适应性和开关兼容性;控制输出部分采用了包括节点返校、长密码锁、负电压驱动等多项防“误动”技术,可有效避免因终端本身的问题而造成一次开关的误动问题;把开关与FTU接口分为4种类型,设计了4种通用开关接口模块,利于提前备货、缩短供货周期;在终端内实现了基于非对称密钥技术的单向认证功能,降低了来自于外部的攻击风险;基于IEC61850、利用光纤通信技术(EPON),由配电终端自主实现了基于差动技术的当地方式馈线故障自动定位、隔离及恢复供电功能。本课题研究成果已在上海、杭州等多个配电自动化工程项目得到成功应用,效果良好。
摘要第6-7页
ABSTRACT第7-8页
第1章 引言第9-13页
    1.1 背景第9-10页
    1.2 配电终端技术发展及现状第10-11页
    1.3 本课题的主要工作第11-13页
第2章 配电终端的总体设计第13-24页
    2.1 设计目标第13页
    2.2 设计功能第13-14页
    2.3 设计指标第14页
    2.4 硬件设计第14-19页
    2.5 软件设计第19-22页
    2.6 整机结构第22-24页
第3章 重点内容的详细研究第24-38页
    3.1 电源的研究第24-27页
        3.1.1 设计要求第24页
        3.1.2 设计原则第24-25页
        3.1.3 重点设计第25-27页
    3.2 遥控输出的研究第27-28页
    3.3 开关接口单元的通用性设计第28-32页
        3.3.1 第一种开关接口的设计第28-29页
        3.3.2 第二种开关接口的设计第29页
        3.3.3 第三种开关接口的设计第29-31页
        3.3.4 第四种开关接口的设计第31-32页
    3.4 通信的安全防护第32-38页
        3.4.1 安全防护系统工作原理第32-34页
        3.4.2 加密软件模块技术要求第34-35页
        3.4.3 加密报文示例第35-38页
第4章 智能分布式FA功能的研究第38-53页
    4.1 FA技术分析及比较第38-39页
    4.2 智能分布式FA需求分析第39-41页
    4.3 智能分布式FA设计指标第41页
    4.4 智能分布式FA设计及原理第41-44页
    4.5 智能分布式FA测试报告第44-53页
        4.5.1 测试目的第44-45页
        4.5.2 测试拓扑图第45页
        4.5.3 测试内容第45-46页
        4.5.4 故障后模式的测试数据第46-49页
        4.5.5 故障中模式的测试数据第49-53页
第5章 总结和展望第53-56页
    5.1 重点研究内容第53-54页
    5.2 需要改进的方面第54-55页
    5.3 展望第55-56页
附录1:配电终端设计指标第56-58页
参考文献第58-60页
致谢第60-61页
学位论文评阅及答辩情况表第61页
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