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大梳理:智能融合終端、集中器、SCU、ECU、TTU、LTU、FTU、DTU、RTU

來源:武漢赫茲電力設備有限公司   2025年08月21日 10:26  

1. 2025智能融合終端(IFT

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智能融合終端通用技術規(guī)范2025》于今年6月正式發(fā)布。此技術規(guī)范適用于國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)智能融合終端的招標采購,包括技術指標、機械性能、適應環(huán)境、功能要求、電氣性能、抗干擾及可靠性等方面的技術要求、驗收要求以及供貨、質保、售后服務等要求。經招標、投標雙方確認后作為訂貨合同的技術附件,與合同正文具有同等的法律效力。

總體原則為:終端應堅持企業(yè)級建設,實現(xiàn)共建共享,嚴格遵循“一臺區(qū)一終端、一通道一密鑰”的原則;終端應滿足營銷、設備、調度等多專業(yè)業(yè)務需求及各專業(yè)對臺區(qū)感知控制能力提升的需求,同時支持與用電信息采集系統(tǒng)主站、配電自動化系統(tǒng)主站(配電云主站)、物聯(lián)管理平臺、調度自動化系統(tǒng)等主站交互;終端應滿足《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》(發(fā)改委2024年第27號令),以及電力二次系統(tǒng)安全防護有關規(guī)定,并支持設備接入、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交互等安全防護需求。


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采集與控制:電能表數(shù)據(jù)采集;配電變壓器本體狀態(tài)傳感器數(shù)據(jù)采集與控制;水、氣、熱表數(shù)據(jù)采集;智能斷路器數(shù)據(jù)采集與控制;三相不平衡調節(jié)裝置數(shù)據(jù)采集與控制;智能電容器設備數(shù)據(jù)采集與控制;靜止無功補償設備數(shù)據(jù)采集與控制;站房動力環(huán)境設備數(shù)據(jù)采集與控制;充電樁數(shù)據(jù)采集與控制;線路調壓器數(shù)據(jù)采集與控制;圖像裝置數(shù)據(jù)采集;分布式電源接入單元數(shù)據(jù)采集與控制;智能熔斷器數(shù)據(jù)采集與控制;其它低壓感知設備數(shù)據(jù)采集與控制。

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通信介質可采用無線、有線、電力線載波、光纖等。當本地通信模組采用HDC通信時,通信介質為電力線載波和無線,數(shù)據(jù)采集可靠性和數(shù)據(jù)傳輸誤碼率分別滿足電力線載波和無線通信方式的要求。

支持的通信協(xié)議應包括遠程通信協(xié)議、本地通信協(xié)議和終端與功能模組間通信協(xié)議三類,具體要求:a) 遠程通信協(xié)議應支持 DL/T 634.5 101、DL/T 634.5 104、Q/GDW 11778、MQTT等協(xié)議;b) 終端與本地通信模組間應支持Q/GDW 10376.2;c) 終端與遠程通信模組間應支持Q/GDW 10376.3;d) 終端與電能表、臺區(qū)智能設備的數(shù)據(jù)通信協(xié)議至少應支持 DL/T 645-1997、DL/T 645-2007、 Q/GDW 11778、Modbus、DL/T 842 等協(xié)議,并支持協(xié)議擴展。

2. 臺區(qū)融合型終端 SCU

SCU 是在下面的智能融合終端(T23)、TTU、ECU 等終端的基礎上,軟硬件技術進一步融合貫通,安全等級進一步提升的新一代終端。數(shù)據(jù)傳輸格式支持 JSON 和 ASN.1 兩種方式共存。


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終端主控CPU為國產工業(yè)級芯片,CPU主頻不低于1GHz,內存不低于1GB,數(shù)據(jù)存儲器不低于4GB。具備兩路無線公網(wǎng)/專網(wǎng)通信接口、2路以太網(wǎng)、1路本地通信接口、4路RS-485、支持藍牙、脈沖輸出、遙信、北斗等;擴展模塊接口為USB。安全芯片采用智芯LQFP32 封裝的SC1798Q,同時融合營銷、配電兩種業(yè)務。操作系統(tǒng)為中國電科院測試認證并統(tǒng)一發(fā)布的安全加固版本。

注:能源控制器ECU、22版集中器、新融合終端等微應用內部規(guī)劃都跟上述圖中所示類似。

3. 能源控制器ECU

能源控制器分為公變和專變兩種終端設備,分別用在不同的應用場景下,都屬于營銷口的終端產品。它與之前的模組化集中器大致類似,跟2025智能融合終端也類似。


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硬件各種功能模塊,有本地通信模組、回路狀態(tài)巡檢模組、無線遠程通信模組、RS-485模組、遙信脈沖模組、控制模組,都通過內部高速總線USB驅動。

軟件分系統(tǒng)層和應用層。系統(tǒng)層包括統(tǒng)一嵌入式操作系統(tǒng)、硬件驅動、系統(tǒng)接口層、HAL,操作系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口層為應用層提供系統(tǒng)調用接口,通過HAL提供硬件設備訪問接口;應用層包括各類APP,APP包括基礎APP、邊緣計算APP、高級業(yè)務APP 以及其他APP,APP之間通過消息總線進行數(shù)據(jù)交互。

公變、專變功能配置:

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注:此產品的前身為模組化集中器,2020年衍生為能源控制器,原計劃要大推廣,但由于某種原因被緊急叫停!


4. 智能配變終端TTU

從國網(wǎng)采購標準來看,真正的TTU中文名應該是“智能配變終端”并非“智能融合終端”,終端代碼為“T20。

根據(jù)相關規(guī)范可以看出TTU是容器化部署的方式來實現(xiàn)微應用的安裝,對接的平臺是IEC60870-5-101、IEC60870-5-104配電自動化平臺。

終端本地通信協(xié)議支持DL/T645、DL/T698.45、Q/GDW1376.1、Q/GDW1376.2、Modbus 等,滿足與智能電容器、剩余電流動作保護器等設備的通信要求;終端與主站通信規(guī)約應遵循國家電網(wǎng)有限公司《配電自動化系統(tǒng)應用(DL/T634.5101-2002)實施細則》和《配電動化系統(tǒng)應用DL/T634.5104-2009)實施細則》。

終端遠程通信的要求:a)業(yè)務數(shù)據(jù)流應符合《配電自動化系統(tǒng)應用(DL/T634.5101-2002)實施細則》和《配電自動化系統(tǒng)應用(DLT634.5104-2009)實施細則》,傳輸遙信、遙測等業(yè)務相關數(shù)據(jù);b)管理數(shù)據(jù)流可通過NETCONFRPC協(xié)議,傳輸設備管理、容器管理和應用軟件管理等管理相關數(shù)據(jù)。


終端主CPU應滿足單芯多核,主頻不低于700MHz,內存不低于512MB,F(xiàn)LASH不低于1GB,CPU 芯片應為國產工業(yè)級芯片。

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5. 臺區(qū)智能融合終端T23
臺區(qū)智能融合終端(smart distribution transformer terminal)采用硬件平臺化、功能軟件化、結構模塊化、軟硬件解耦設計,滿足高性能并發(fā)、大容量存儲、多采集對象需求,集配電臺區(qū)供用電信息采集、各采集終端或電能表數(shù)據(jù)收集、設備狀態(tài)監(jiān)測及通信組網(wǎng)、就地化分析決策、協(xié)同計算等功能于一體的智能化終端設備支撐營銷、配電及新興業(yè)務發(fā)展需求。

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終端應具備至少2路無線公網(wǎng)/專網(wǎng)遠程通信接口,支持2G/3G/4G,宜支持5G;終端應具備至少2路以太網(wǎng)接口,傳輸速率選用10/100/1000Mbits/s全雙工;終端應具備至少1路本地通信模塊接口,可連接HPLC模塊、微功率模塊或雙模模塊的通信接口,宜采用IP化HPLC模塊或IP化HPLC&RF雙模通信模塊,通信接口應同時支持UART、ETH和USB。

終端應具備至少2路RS-485,2路RS-232/RS-485可切換串口,串口速率可選用1200bps、2400bps、4800 bps、9600 bps、19200 bps、115200bps等;終端應具備電能量有功、無功脈沖輸出接口;終端應具備秒脈沖輸出接口;終端應具備1路藍牙接口,用于本地維護,要求藍牙版本4.2及以上;終端應具備至少4路狀態(tài)量輸入接口;終端宜具備北斗/GPS雙模,用于本地地理位置信息采集和對時。

注:實際現(xiàn)場中,TTU跟融合終端大多情況下都是指的同一個終端設備,并沒有嚴格按照相關的規(guī)范來對待。另:現(xiàn)場中TTU跟融合終端大多數(shù)以智芯版為主,少量華為版和其他廠商版本為輔。


6. 低壓分支監(jiān)測單元LTU
對臺區(qū)各分支處的電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時測量;可計算有功、無功電量;可對線路故障進行簡單判斷;個別設備支持特征電流方式的拓撲識別功能。
常規(guī)設備具備2路RS-485、藍牙、載波、遙信、ABCN強電。
外觀尺寸屬于廠家自定義,一般以體型小為主。(方便放置在表箱)

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7. 饋線終端單元FTU        

FTU(Feeder Terminal Unit)專為配電線路的饋線監(jiān)控設計,通常安裝在柱上開關或環(huán)網(wǎng)柜內,主要用于監(jiān)控戶外柱上開關,監(jiān)測饋線故障(如短路、接地),計算線損、快速隔離故障區(qū)段,如10kV線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。顧名思義它屬于配電類設備。

主要功能:包括遙測、遙信、遙控、保護和通信,能夠實現(xiàn)饋線自動化、監(jiān)視、控制和保護功能,配合配電子站、主站實現(xiàn)配電線路的正常監(jiān)控和故障識別、隔離和恢復供電。具有高精度故障錄波能力,支持線損計算、支持毫秒級響應。使用配電加密芯片:SC1161Y。支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-104等,有柱式和箱式兩種類型。

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8. 數(shù)據(jù)傳輸單元DTU            

DTU(Distribution Terminal Unit)主要應用于配電系統(tǒng)中的遠程通訊和數(shù)據(jù)采集。DTU可以實現(xiàn)對配電系統(tǒng)中的各個設備的數(shù)據(jù)采集和處理,將數(shù)據(jù)上傳到遠程監(jiān)控中心,實現(xiàn)遠程監(jiān)測和管理。此外還可以實現(xiàn)遠程運維等功能。

實時采集線路的電流、電壓、功率等數(shù)據(jù);監(jiān)控斷路器、隔離開關等設備的運行狀態(tài);通過光纖或無線網(wǎng)絡與主站通信,實現(xiàn)遠程控制。支持多路通信接口(如RS232/RS485、4G、LoRa、CAN、以太網(wǎng));具備數(shù)據(jù)緩存和斷點續(xù)傳功能;可集成故障檢測與定位算法。支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MODBUS、SC1801等,有集中式和分布式類型。

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9. 遠程終端單元RTU           

遠程終端單元(RTU)是工業(yè)自動化、SCADA系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用中的核心設備,部署在遠程或惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中,負責數(shù)據(jù)采集、本地控制以及與主控中心通信。

采集各種現(xiàn)場傳感器和儀表信號:模擬量輸入、數(shù)字量輸入、RS-232/485/422 等接口連接智能儀表。支持 Modbus RTU/ASCII, DNP3, IEC 60870-5-101/104 等協(xié)議。應用場景主要是電力系統(tǒng)、石油天然氣、水務/水利、環(huán)境監(jiān)測、交通等。
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10. 集中器&專變終端                    

集中器通常部署在配電臺區(qū)(如變壓器附近),作為區(qū)域性的數(shù)據(jù)匯聚中心。它向下連接多個不同類型的采集終端(主要是電能表、有時也包括終端本身),向上與用采主站系統(tǒng)通信。

下行通信主要是電力線載波、RS485、CAN(22版以后才有);向上采用GPRS/3G/4G/5G無線公網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)、230MHz無線專網(wǎng)。提供RS-232、USB、紅外或藍牙等本地維護接口。

支持DL/T 645-97、DL/T 645-07、DL/T 698.45、Q/GDW 1376.1(主站與集中器通信協(xié)議,處于快要淘汰狀態(tài))、1376.2(集中器與本地模塊通信協(xié)議)、1376.3(集中器與遠程模塊通信協(xié)議)。

22版使用安全芯片為: SC1772Y(區(qū)別于能源控制器安全芯片)。


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