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內容描述：	配網自動化是電力系統現代化的必然趨勢，也是國家能源局未來重點關注的行動計劃之一（國家能源局下發《配電網建設改造行動計劃（2015~2020年）》）。在電力行業中RTU、DTU、FTU、TTU等設備是配網自動化系統中的開關監控裝置，適用于城市、農村、企業配電網的自動化工程，完成環網柜、柱上開關的監視和保護以及通信等自動化功能
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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P>    <STRONG>摘要：</STRONG>配網自動化是電力系統現代化的必然趨勢，也是國家能源局未來重點關注的行動計劃之一（國家能源局下發《配電網建設改造行動計劃（2015~2020年）》）。在電力行業中RTU、DTU、FTU、TTU等設備是配網自動化系統中的開關監控裝置，適用于城市、農村、企業配電網的自動化工程，完成環網柜、柱上開關的監視和保護以及通信等自動化功能，配合配電子站、主站實現配電線路的正常監控和故障識別、隔離和非故障區段恢復供電，在電力行業有著廣泛的應用。這些設備的內部設計上非常相似，其對電源的要求更是如此，本文以FTU為例主要介紹其供電電源解決方案。 </P> <P>    <STRONG>引言 </STRONG></P> <P>    FTU是安裝在配電室或饋線上的智能終端設備。它可以與遠方的配電子站通信，將配電設備的運行數據發送到配電子站，還可以接受配電子站的控制命令，對配電設備進行控制和調節。本文主要介紹了電源模塊在FTU中的應用。 </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155646857.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>一、FTU的基本功能 </STRONG></P> <P>    饋線終端裝置簡稱FTU，具有遙控、遙信，故障檢測功能，并與配電自動化主站通信，提供配電系統運行情況和各種參數即監測控制所需信息，包括開關狀態、電能參數、相間故障、接地故障以及故障時的參數，并執行配電主站下發的命令，對配電設備進行調節和控制，實現故障定位、故障隔離和非故障區域快速恢復供電功能。 </P> <P>    <STRONG>二、電源模塊在FTU系統中的應用 </STRONG></P> <P>    <STRONG>方案一：</STRONG> </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155708360.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>系統供電說明如下： </STRONG></P> <P>    <STRONG>方案一：</STRONG>集成了充電電源，AC/DC電源輸出27V左右電壓，一路給DC/DC模塊進行供電，另一路給蓄電池供電；當市電斷電的時候，蓄電池提供備用電源。DC/DC電源提供兩路相互隔離的直流電，5V給串行通信模塊供電；5V作為AD轉換模組、微處理器芯片和數字電路的總電源；24V作為遙測系統隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求，還可以再用LD0轉為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。蓄電池方案為目前行業內永磁開關使用比較多的方案，蓄電池的容量大，能夠帶起大電流的開關，但是體積也比較大。 </P> <P>    <STRONG>方案二： </STRONG></P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155741986.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>系統供電說明如下：</STRONG></P> <P>    <STRONG>方案二：</STRONG>集成了充電電源，AC/DC電源輸出27V左右電壓，一路給DC/DC模塊進行供電，另一路給超級電容供電；當市電斷電的時候，電容提供備用電源。DC/DC電源提供兩路相互隔離的直流電，5V給串行通信模塊供電；5V作為AD轉換模組、微處理器芯片和數字電路的總電源；24V作為遙測系統隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求，還可以再用LD0轉為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。超級電容目前的方案較少，電容的工藝成熟度還需要加強。 </P> <P>    <STRONG>小結：</STRONG>方案一和方案二主要是針對遠程控制永磁開關，可以提供較大的能量，為開關的動作提供較長的維持時間。下面介紹另外兩種電源方案，方案三和方案四，主要特點為成本低，體積小，主要針對遠程控制彈簧開關而設計。 </P> <P>    <STRONG>方案三： </STRONG></P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155856822.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>系統供電說明如下： </STRONG></P> <P>    <STRONG>方案三：</STRONG>本方案同樣集成了充電電源，但是這個電源屬于DC/DC充電電源，前級需要使用工頻變壓器和整流橋把輸出電壓變成直流電壓，電壓值可以自行設計，本方案以48V為例。充電電源只有一路輸出，52V直接給電容進行充電；當市電斷電的時候，電容提供備用電源。DC/DC電源直接從48V取電，5V作為AD轉換模組、微處理器芯片和數字電路的總電源；另外需要單獨隔離5V給串行通信模塊供電；24V作為遙測系統隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求，還可以再用LD0轉為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。 {$page$}</P> <P>    <STRONG>方案四： </STRONG></P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155910910.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>系統供電說明如下： </STRONG></P> <P>    <STRONG>方案四：</STRONG>本方案較為常用，整體成本較低。直接采用工頻變壓器和AC/DC電源的組合，輸出同樣是兩路隔離電壓5V和24V，5V作為AD轉換模組、微處理器芯片和數字電路的總電源；另外需要單獨隔離5V給串行通信模塊供電；24V作為遙測系統隔離供電。如果MCU芯片需要3.3V或1.8V的供電電源要求，還可以再用LD0轉為為3.3V或1.8V的電源供MCU使用。此方案主要是針對遠程遙控彈簧開關，開關動作的能量主要由240VDC后端高壓電容C提供。 </P> <P>    <STRONG>三、電源模塊在FTU控制系統應用中的選型方案 </STRONG></P> <P>    整個FTU系統的電源解決方案，主要考慮到不間斷供電的問題，所以需要雙電源供電的一個供電形式，主流的供電方式一般是有兩部分組成，一部分是大功率300W的AC/DC充電電源，這個電源一般兩路輸出，一路給后級的板卡進行供電，一方面給后級的蓄電池或者是超級電容進行充電；另外的一部分就是蓄電池或者超級電容，這個主要是在市電斷電的情況下，保證整個系統的正常運行。另外，電網對于EMC方面的要求比較苛刻，特別是浪涌方面，需要完全滿足4級的要求。主電源和蓄電池都掉電時，系統掉電保持時間500mS以上。 </P> <P>    根據上面的應用描述，我們推薦選用金升陽MBP300-2A27D27的接線式電源，它具備電池充電功能，可對24V 鉛酸電池充電；工業級工作溫度：-40℃～+70℃；2500VAC 高隔離電壓；最大瞬時過功率達432W；優越的EMC性能；接線式安裝。 </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530155952231.jpg" border=0></P> <P>    方案二中使用的是電容充電電源，推薦金升陽公司的MCP100-2A27D27的接線式電源，該電源具備高效率高可靠性安全隔離等特點；輸出電壓連續可調，滿足不同的充電電壓要求，該系列廣泛應用于電力永磁開關控制器、電力網柜等電力設備，可用超級電容做不間斷供電。 </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160012625.jpg" border=0></P> <P>    遙測系統的供電需要高隔離電源的供電，主要是考慮到端口浪涌的問題；另外這個電源同時需要滿足低壓輸入供電的要求，所以推薦我司的URF2424LP-10WR3的產品。它具有3000VDC的高隔離電壓；9-36V的超寬輸入范圍；空載功耗低至0.12W；工作溫度：-40℃～+85℃；輸入欠壓保護，輸出過壓、短路、過流保護；裸機滿足CISPR22/EN55022 CLASS A。 </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160025647.jpg" border=0></P> <P>    主控板的電源，同樣需要滿足低壓輸入的寬電壓范圍，主要是5V給主板進行供電，所以這里推薦URB2405LD-20WR3的電源型號。 </P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160039289.jpg" border=0></P> <P>    URB2405LD-20WR3具備1500VDC隔離電壓，9-36V輸入電壓范圍，5V穩定電壓輸出，20W電源輸出功率，40～85℃的工作溫度范圍，效率高達90%，具備UL與CE認證。</P> <P>    FTU除具有數據采集與控制功能外,另一個重要功能就是通信功能。根據配電自動化系統的要求,FTU需要與配電自動化主站通信，提供配電系統運行情況和各種參數，并執行配電主站下發的命令，對配電設備進行調節和控制。因此,對饋線終端裝置通信功能的要求比較嚴格。這里推薦我司的B0505XT-1WR2給485/232及CAN通信供電。B0505XT-1WR2具備1500VDC隔離電壓，體積小，效率高達80%，超寬溫度工作范-40~+105℃，滿足FTU市外惡劣的運行環境。并且為貼片化設計，方便客戶大批量生產。</P> <P align=center> <IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160051919.jpg" border=0></P> <P>    方案三使用的DC/DC48V充電電源，以上圖為例，推薦金升陽公司的VRB4852D-30W-XJ的型號，具備36-72V寬輸入范圍，輸出恒壓恒流，短路保護，輸出報警等特性。24V充電電源同樣有對應的型號。</P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160127233.jpg" border=0> </P> <P>    方案四使用了的AC/DC電源，推薦金升陽公司的LH20-10D0524-03型號，兩路隔離輸出，寬電壓輸入:85～264VAC，輸出短路、過流、過壓保護，通過UL/CE認證。</P> <P align=center><IMG alt=電源模塊在配網自動化系統終端FTU的應用 src="/uploadfile/newspic/20160530160138858.jpg" border=0> </P> <P>    金升陽將根據FTU系統對電源模塊的需求，研發生產出更適合該行業應用的電源模塊，助力我國配電FTU行業發展。 </P> <P>    <STRONG>名詞解釋： </STRONG></P> <P>    [1] FTU：Feeder Terminal Unit饋線終端裝置 </P> <P>    [2] SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition 數據采集與監視控制系統 <SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>