一城一北斗|配網FTU(饋線終端單元)北斗遠程通信設備

申報單位:中國南方電網有限責任公司

聯合申報單位:貴州電網有限責任公司電力科學研究院、南方電網數字電網科技(廣東)有限公司

主要完成人:樊靈孟、王文溥、歐家祥、林克全、方陽、黃林超

一、案例簡介

配網自動化系統是電力系統中用于實現配電網智能化監控、控制與管理的綜合系統。其核心目標是通過自動化技術提高供電可靠性、降低故障處理時間并優化電網運行效率。FTU(饋線終端單元)作為核心終端設備，部署于架空線路或電纜分支點，實時采集饋線數據并執行主站下發的遙控指令。配網FTU北斗遠程通信設備是為饋線終端單元(FTU)設計的專用通信裝置，由嵌入式通信模塊、多通道天線及RS422數據電纜組成，主要實現北斗衛星通信與數據傳輸功能。核心功能為:北斗RDSS通信，支持短報文通信技術傳輸電力遙測、遙信、遙控數據;北斗RNSS定位，集成定位功能并將坐標信息通過短報文回傳，輔助設備資產管理;雙模通信擴展，兼容電力“三遙”數據的GPRS/4G公網傳輸。設備采用模塊化設計，具有以下技術優勢:硬件集成度高，減少現場安裝復雜度;低功耗設計適應野外工作環境;北斗通信不受地面公網覆蓋限制。本設備在南方電網范圍內，首次實現了配網自動化開關“三遙”數據的北斗短報文通信，于貴州山區無公網通信地區完成硬件設備的部署及軟件系統的應用。

二、技術方案

項目研究的FTU北斗應用系統主要完成配網FTU的遙測、遙信、遙控三遙的數據傳輸，配網FTU通過通信接口與配網FTU北斗遠程通信設備相連接,由遠程通信設備完成三遙數據的通信。在公網覆蓋地區，系統切換至4G網絡通信，在無公網覆蓋地區，系統切換至北斗遠程通信。兩種通信方式的架構如下

:1)北斗遠程通信部分:配網FTU北斗遠程通信設備、北斗RDSS收發機(內置管理軟件)、配網中心主站;配網 FTU北斗遠程通信設備與北斗RDSS收發機間通過北斗RDSS衛星系統進行數據通信;北斗網FTU北斗遠程通信設備，從而控制配電開關的開合等。

2)4G通信部分:配網FTU北斗遠程通信設備、電力云平臺、配網中心主站;配網FTU北斗遠程通信設備通過4G無線網絡與電力云平臺進行數據通信:電力云平臺對三遙數據進行數據處理，并將遙測、遙信數據上傳至配網中心主站、將遙控數據下發至配網FTU北斗遠程通信設備。

三、創新亮點

1)由于北斗短報文通信相比于4G無線通信具有更小的帶寬，設備采用了北斗多通道信號處理功能及無損壓縮算法來保證FTU遙控通信響應時間在10s以內，使基于北斗短報文通信與4G無線通信兩種通信方式的遙控時效性相當。

2)項目研究的設備能夠實現北斗通信與4G通信的數據傳輸，并具有兩種傳輸通道的自動切換及手動切換功能，自動切換時間≤60s,手動切換時間≤10s。