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智能变配电监控系统

    1.概述
    智能变配电监控系统,也有称为智能三遥系统(三遥是指遥信、遥测、遥控),它是利用现代计算机控制技术、通信技术和网络技术等,采用抗干扰能力强的通讯设备及智能电力仪表,经电力监控管理软件组态,实现的系统的监控和管理。

    采用智能变配电监控系统进行监测管理,可连接智能电力监控仪表、带有智能接口的低压断路器、中压综合保护继电器、变压器、直流屏等,实现遥控、遥测、遥信功能,对系统各种运行开关量状态和电量参数进行实时采集和显示,可完整地掌握变配电系统的实时运行状态,及时发现故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,实现对变配电系统的现代化运行管理。

    智能变配电监控系统具有电气参数实时监测、事故异常报警、事件记录和打印、统计报表的整理和打印、电能量成本管理和负荷监控等综合功能,使设备按最佳工况运行,节约能源。采用智能变配电监控管理系统,使供电系统更安全、合理、经济的运行,提高供配电系统可靠性。适用于中低压变电站、工厂、楼宇、小区的变电、配电系统的监控和管理。

    智能变配电监控系统借助了计算机、通信设备、计量保护装置等,为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以为企业提供"监控一体化"的整体解决方案,主要包括实时历史数据库、工业自动化组态软件、电力自动化软件、工业通信网关服务器、OPC产品、Web门户工具等,可以广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。

    2.结构
    变配电监控系统的,一般由管理层(站控层)、通信层(中间层)、间隔层(现场监控层)三部分组成。而对于小型的应用(现场设备少的)可能会省去中间层,直接由管理层与间隔层相连。
    2.1. 主站层(站控管理层)
    位于监控室内,具体包括:安装有智能电力监控系统的后台主机等相关外设。负责下发或接收通讯间隔层上传的数据,进行集中存储、管理和分析,执行相关操作,负责整个变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块,通过专用的以太网硬件通讯接口,以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统(如:BAS 、DCS 或调度系统)发送相关的数据和信息,实现系统的集成。

    2.2. 通讯间隔层(网络通讯层)
    采用通讯管理机,负责与现场设备层的各类装置进行通讯,采集各类装置的数据、参数,进行处理后集中打包传输到主站层,同时作为中转单元,接受主站层下发的指令,转发给现场设备层各类装置。

    2.3. 现场设备层
    位于中低压变配电现场,具体包括:微机保护装置、多功能仪表、直流屏、温湿控制器、电动机保护器等。负责采集电力现场的各类数据和信息状态,发送给通讯间隔层,同时也作为执行单元,执行通讯间隔层下发的各类指令。

    3.配电监控系统的应用价值
    降低运营的成本、提高效率、减少损失,需要科学、合理的供配电设计,而电力监控系统是供配电设计及运行管理的重要组成部分,可减少电力运营的成本、提高电网运行管理的效率。

    配电监控系统的使用,其优点主要表现在以下几个方面:
    (1)、维护人员正常的负荷测量,因为时间的关系,不能对变压器的最大负荷进行精确捕捉,从而使得某些过负荷变压器成为漏网之鱼,成为设备运行的安全隐患。而配电监控系统的使用,除了采集保存保存运行数据外,对运行设备的峰值进行记录、报警及趋势展示,成功的避免了这个问题。

    (2)、现有的配电监控系统具有可扩展性,作为一个独立的系统,可以单独作为智能配网负荷端监控模块直接为智能配网所用,首先为今后智能配网的建设迈出坚实的一步。

    (3)、通过配电监控系统的使用,可以节省了大量的人力、物力。配电监控系统的使用,维护人员在办公室就可以查看配电变压器及各回路的精确负荷。

    (4)、因为配变监测终端还具有电量每天自动上传功能,计量人员在办公室就可以查看台区的电量,对台区的线损考核有很大的好处。

    4.系统功能
    4.1. 友好的人机交互界面(HMI)
    标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况;庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能;分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态,并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
    4.2. 用户管理
    本软件可对不同级别的用户赋予不同权限,从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作,需操作员级用户输入操作口令外,还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
    4.3. 数据采集处理
    智能变配电监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态(包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等),将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示(总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等),并根据需要设置对相关信息量进行数据库存储。

    4.4. 趋势曲线分析
    智能变配电监控系统可提供实时曲线和历史趋势两种曲线分析,通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。例如查看某回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。而历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势,方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
    4.5. 报表管理
    提供标准的电能报表并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式,系统可自动统计,按时间段查询。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等,可以查询和打印系统记录的所有数据值,自动生成电能的日、月、季、年度报表,根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表,查询打印的起点、间隔等参数可自行设置;系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。 可以导出成Excel、CSV、HTML、TEXT等外部文件。

    4.6. 事件记录
    系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能,包括事件发生的时间位置,当前值班人员事件是否确认等信息。
    4.7. 故障报警
    系统可以对开关变位、参量等设置报警高低限,然后系统自动根据高低限进行越限等检查,超出高低限后进行声音报警功能,同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。

    4.8. 遥控遥设功能
    智能变配电监控系统不仅能实现信息采集、显示等处理,还可以对设备进行下发控制指令和配置指令,实现遥控和遥设。

    通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息,并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来,确认后执行,实时记录操作时间、类型、合开关号等,实现远程控制(遥控)功能。

    用于远程设置设备装置的定值、控制字;以及调整各种仪表的参数,实现远程设置(遥控)功能。

    4.9. WEB(网页)访问操作
    智能变配电监控系统可以通过浏览器以网页(WEB)方式来访问应用。访问界面与控制台界面完全相同。

    5.系统特点
    5.1. 先进灵活的组网方式
    支持单机、网络、双机及冗余组网,及WEB访问,实现配电系统控制的集中一体化。系统的数据、应用和服务可以集中在一台服务器也可以分布在多台服务器上运行,有效利用均衡负载。

    5.2. 各种标准协议及非标准协议扩充
    系统支持各种标准协议,包括:CDT、DNP3.0、IEC870-5-101/102/103/104、1801、ModBus等,支持CDT、DNP3.0、101/104等协议的转发。

    支持各种工业总线,包括:以太网、PROFIBUS、Evicenet、LongWork、CANBus。

    即使对非标准协议,可以利用协议模板快速建立协议驱动程序。

    5.3. 系统可扩展
    系统采用开放式设计,能接入不同厂家的不同设备,具有丰富的扩展功能,以便将来进行系统扩展时(如:配电系统扩建、改造等),保持原有监控计算机上的监控界面不变,只需曾加相应的硬件,增加新的监控界面和监控计算机站点即可,实现系统扩展。

    5.4. 强大的实时数据库(RTDB)
    实时数据库RTDB(Real-Time Data Base)是数据和事务都有定时特性或定时限制的数据库。

    系统的实时数据是一个高性能、高吞吐能力、可靠性强、跨平台的实时/历史数据库系统。用于采集、压缩、存储、加工、分析任何带有时间特性的生产信息。它将数据库强大的功能性和灵活性与实时系统的高时效性和高压缩比完善结合在一起。并且可以对多个平台实现完美支持,完全的分布式架构和丰富的企业级应用,提供全系列的工业通信接口及ERP业务接口,实现企业生产到营销的整合。

    5.5. 分布式应用结构
    系统的分布式体系结构同时表现在各个组件程序间的关系上,系统的所有组件间建立起一个内部的分布式网络体系。系统把历史存储、报警、事件、IO采集等各个功能组件分别建立在同一网络不同的服务器上,通过同一数据层进行数据交互,这样数据采集、运算处理和变量记录就把复合分散于整体系统的各个角落。这样系统结构的优越性在于各组件任务分配更合理,可灵活调整,系统的实时性更好,稳定性更高。

    5.6. Web应用技术
    WEB应用,实现在广域网上双向数据传输,保证基于Internet通讯的用户进行稳定、可靠迅速的双向数据传输和控制。

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