DTU
(I) Funciones y características de la DTU
DTU, como dispositivo de comunicación de grado industrial, es el principal responsable de la recopilación, transmisión y monitoreo remoto de datos. Puede conectarse a varios sensores, medidores y equipos y transmitir con precisión los datos recopilados a un centro de datos o una plataforma en la nube a través de redes inalámbricas o cableadas. La DTU no solo tiene la capacidad de recopilar datos en tiempo real, sino que también puede realizar el procesamiento y análisis preliminar de los datos recopilados, proporcionando así un sólido soporte para posteriores aplicaciones de datos en profundidad.
(II) Escenarios de aplicación generalizados de DTU en redes inteligentes
La DTU se utiliza ampliamente en múltiples campos de redes inteligentes, específicamente en los siguientes:
  • Monitoreo Ambiental: Se puede utilizar para monitorear las condiciones de riego de tierras de cultivo y la calidad del aire, recolectando datos relevantes en tiempo real y transmitiéndolos al centro de monitoreo para proporcionar soporte de datos para la gestión ambiental.
  • Gestión Energética: Aplicado en medidores inteligentes y equipos de carbón a electricidad, permite una gestión eficiente de la energía y un monitoreo en tiempo real, promoviendo el uso racional de la energía.
  • Sistemas de transporte inteligente: Desempeña un papel en los sistemas de transporte inteligente de carreteras urbanas al recopilar datos de flujo de tráfico en tiempo real para optimizar la gestión del tráfico y mejorar la eficiencia de la operación del tráfico.
  • Automatización industrial: adecuado para equipos de campos petrolíferos, líneas de producción de fábricas, etc., permite el monitoreo remoto y la gestión inteligente de equipos, mejorando la eficiencia de producción y la estabilidad de la operación del equipo.
(III) Diferentes tipos de DTU
  • DTU basada en red LTE: incluye dos tipos, Cat.1 y Cat.4, adecuados para diferentes escenarios de requisitos de ancho de banda.
    • Cat.1: Adecuado para escenarios de transmisión de datos de velocidad media y baja, como la transmisión de datos para medidores inteligentes y farolas inteligentes.
    • Cat.4: Adecuado para escenarios que requieren transmisión de datos de alta velocidad y mayor ancho de banda, como la transmisión de datos en sistemas de transporte inteligentes y campos de automatización industrial.
  • Módulo DTU: Tiene la característica de ser embebible en otros dispositivos, habilitando funciones de recolección y transmisión de datos, y facilitando la actualización inteligente de equipos.
  • LoRa DTU: Adopta tecnología inalámbrica LoRa de bajo consumo y largo alcance, particularmente adecuada para escenarios de transmisión de datos a larga distancia en aplicaciones de IoT, especialmente en áreas remotas o entornos con requisitos de bajo consumo de energía para los dispositivos.
FTU
(I) Funciones y características de la FTU
FTU es un dispositivo de monitoreo de interruptores instalado junto a los interruptores del alimentador, utilizado principalmente para monitorear y controlar el estado de los interruptores del alimentador. FTU tiene las siguientes características importantes:
  • Ventajas de tamaño y cantidad: Es de tamaño pequeño y está disponible en grandes cantidades, lo que lo hace muy adecuado para su instalación en comederos exteriores.
  • Fuerte adaptabilidad ambiental: tiene las características de ser resistente al calor y al frío, capaz de adaptarse a duras condiciones ambientales exteriores.
  • Alta confiabilidad: debido a la cantidad relativamente pequeña de datos recopilados y al bajo requisito de velocidad de comunicación, se garantiza su confiabilidad de funcionamiento.
(II) Aplicación de FTU en la automatización de redes de distribución
La FTU se utiliza ampliamente en proyectos de automatización de redes de distribución urbanas y rurales, con las siguientes funciones principales:
  • Función de telemetría: Recopila parámetros eléctricos de CA en tiempo real, como voltaje, corriente, potencia, etc. En concreto, incluye combinaciones arbitrarias de parámetros como Ia, Ib, Ic, In, Uab, Ucb, Ua, Ub, Uc, etc. Generalmente, Uab y Ucb se toman de los dos lados del conmutador para monitorear las condiciones de suministro de energía en ambos extremos del alimentador. A través del método de dos metros o de tres metros, el software puede calcular parámetros como P, Q, Pa, Pb, Pc, f, cosφ y cargarlos de acuerdo con los requisitos de la estación maestra. Además, también carga registros relevantes de protección Ia y Ic. Además, puede recopilar dos rutas de cantidades analógicas de CC, como el voltaje y la temperatura de la batería.
  • Función de tele señalización: Monitorea el estado de interruptores, señales de almacenamiento de energía, etc. Esto incluye SOE (secuencia de eventos) de señales de estado del interruptor, señales de almacenamiento de energía, fuente de alimentación de operación, señales de presión, así como otras señales de estado como alarma de voltaje de batería bajo, acción de protección y señales anormales.
  • Función de Telecontrol: Permite la operación de apertura y cierre del interruptor, pudiendo realizar más de dos operaciones de apertura y cierre incluso después de una pérdida de energía. También dispone de funciones de mantenimiento de batería y otras funciones de telecontrol como reset remoto de señales de protección.
  • Función de transmisión de datos: Puede comunicarse con la estación de nivel superior, cargar la información recopilada y procesada y recibir comandos de control de la estación de nivel superior. También tiene la función de sincronización horaria con la estación de nivel superior, reenvío de información desde otras terminales hacia arriba, reenvío de información de energía eléctrica hacia arriba y carga activa de información de accidentes (función opcional). Además, dispone de una interfaz de comunicación de mantenimiento local.
  • Protocolos e interfaces de comunicación: Admite múltiples protocolos de comunicación como DL/T 634.5101-2002 (IEC60870-5-101), DL/T 634.5104-2002 (IEC60870-5-104), protocolo de control remoto cíclico DL/T 451-91, DNP3.0, SC1801, MODBUS, y se puede ampliar según sea necesario. Las interfaces de comunicación incluyen RS-232/485, Ethernet industrial, CAN, etc. Los canales de comunicación pueden admitir diversas formas de comunicación, como fibra óptica, portadora, espectro extendido inalámbrico, radio de transmisión inalámbrica de datos, CDMA, GPRS y ADSL, y los usuarios pueden elegir según sus necesidades reales.
  • Identificación de fallas, aislamiento, restauración de energía y funciones de protección: tiene funciones como protección instantánea, protección contra sobrecorriente con retardo de tiempo (bajo voltaje compuesto) y recierre, que se pueden seleccionar de acuerdo con el esquema de automatización del alimentador. Puede monitorear corrientes de falla, registrar el tiempo de sobrecorriente y el valor máximo de sobrecorriente e informar a la subestación de distribución y a la estación principal. La subestación de distribución y la estación principal, con base en la información de falla de sobrecorriente y la información de disparo del interruptor reportada por cada FTU del interruptor, juzgan el área de falla de acuerdo con el modelo de topología de red de distribución con disipación estructural, señalan el área de falla, generan una secuencia de comando de aislamiento de falla y una secuencia de comando de restauración de energía del área sin falla, y pueden emitirlas y ejecutarlas de manera automática o interactiva a través de la interacción hombre-máquina.
  • Función de operación local: FTU está equipada con botones de apertura y cierre en el interior, lo que permite la operación local. También dispone de un interruptor de selección local/remoto y un botón de descarga de mantenimiento.
  • Función de red en anillo: cuando FTU se configura como un interruptor de contacto, puede controlar automáticamente la apertura y el cierre del interruptor de acuerdo con el estado de recepción de energía de un lado o dos lados del PT, según los valores establecidos. Cuando el interruptor tiene energía en ambos lados, se prohíbe el cierre del interruptor de contacto. Si se requiere operación en red, la estación principal debe realizar configuraciones y confirmaciones especiales. Cuando un lado pierde energía, de acuerdo con el esquema FA y la configuración de la estación principal, si se permite el cierre automático, controlará automáticamente el cierre para restablecer rápidamente la energía.
  • Configuración de funciones de descarga y carga: Tiene funciones como configuración instantánea, habilitación, configuración de sobrecorriente, constante de tiempo, habilitación, tiempo de reenganche, habilitación, así como configuración y cancelación de funciones de red en anillo.
  • Función de mantenimiento local: a través de la interfaz de mantenimiento de comunicación estándar de FTU, se utiliza un software de mantenimiento dedicado para la depuración y el mantenimiento, incluida la configuración de parámetros, inspección, telemetría, teleseñalización, telecontrol, convocatoria de prueba de sincronización de tiempo, carga de datos, comunicación y otras operaciones.
  • Funciones de autodiagnóstico y autorrecuperación: Tiene una función de autodiagnóstico, que registra e informa inmediatamente cuando encuentra anomalías en la memoria, reloj, E/S, etc. de la FTU. También tiene una función de recuperación automática de encendido.
  • Funciones de mantenimiento de batería y fuente de alimentación UPS: puede satisfacer los requisitos de energía del mecanismo operativo, equipos terminales y dispositivos de comunicación. La FTU adopta una fuente de alimentación dual y puede seguir funcionando de forma continua incluso después de que se pierda un lado de la fuente de alimentación. Normalmente, la fuente de alimentación principal suministra energía a la FTU y hace flotar la batería. Una vez que se pierden ambos lados de la fuente de energía, la batería suministra energía y la FTU puede continuar funcionando durante 24 horas (a excepción de la radio). Tiene una función de protección de alarma de voltaje de batería bajo y una función de mantenimiento automático de la batería. Dentro del tiempo especificado, el despachador emite un comando de mantenimiento de la batería, la batería comienza a descargarse, deja de descargarse automáticamente cuando el voltaje de la batería es bajo, cambia automáticamente a la fuente de alimentación principal y carga la batería. La carga de la batería utiliza voltaje constante y carga de corriente limitada para garantizar la seguridad.
TTU
(I) Análisis de las funciones y características de la TTU
TTU es un dispositivo específicamente utilizado para la monitorización de transformadores de distribución, con las siguientes características:
  • Función única y enfocada: Como unidad de función única, se centra en la recopilación de información y el control de los transformadores de distribución.
  • Fuertes capacidades de recopilación y registro de datos: puede recopilar los parámetros operativos del transformador en tiempo real, como voltaje, corriente, potencia, etc., y registrar datos históricos para brindar un amplio soporte de datos para análisis posteriores.
  • Alta confiabilidad: puede adaptarse a diversas condiciones ambientales para garantizar la precisión e integridad de los datos recopilados.
(II) Escenarios de aplicación y funciones de las TTU en sistemas de potencia
La TTU se utiliza ampliamente en escenarios como empresas de suministro de energía, compañías eléctricas a nivel de condado y plantas de energía, con las siguientes funciones principales:
  • Función de monitoreo en tiempo real: Calcula parámetros operativos como voltaje, corriente y potencia cada 1-2 minutos para lograr un monitoreo en tiempo real del estado operativo del transformador.
  • Función de registro de datos: Registra y guarda datos de funcionamiento durante un período de tiempo determinado para proporcionar datos básicos para el análisis posterior, lo que permite una investigación y evaluación en profundidad de las condiciones de funcionamiento del transformador.
  • Función de monitoreo remoto: transmite datos a la estación principal de la red de distribución a través del sistema de comunicación para lograr monitoreo y gestión remotos. La estación principal de la red de distribución puede leer periódicamente los valores de medición de TTU y los registros históricos a través del sistema de comunicación para detectar rápidamente problemas de funcionamiento por sobrecarga del transformador y cortes de energía. Con base en los datos registrados, también puede analizar estadísticamente la tasa de calificación de voltaje, la confiabilidad del suministro de energía y las características de carga, y proporcionar soporte de datos básicos para el pronóstico de carga, la planificación de la red de distribución y el análisis de accidentes.