智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在高壓配電中的應(yīng)用分析

1、智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在高壓配電中的應(yīng)用分析1 引言變電站綜合自動化技術(shù)是以計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用為前提的多專業(yè)綜合技術(shù)。2001年，我廠采用了深圳中電公司的智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)，將這項技術(shù)在高壓配電系統(tǒng)進行應(yīng)用,取得了良好的效果。 本系統(tǒng)包括智能電力監(jiān)控裝置、通訊設(shè)備、系統(tǒng)監(jiān)控后臺三個部分。智能電力監(jiān)控完成對廠區(qū)所有線路、設(shè)備的實時測量和監(jiān)控;通訊設(shè)備完成對監(jiān)控裝置的所有數(shù)據(jù)進行傳輸，系統(tǒng)后臺完成企業(yè)廠區(qū)的SCADA的全部功能，還可實現(xiàn)復(fù)雜的規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，實現(xiàn)預(yù)留接口等。它包含有前臺主機和后臺機及現(xiàn)場各高壓配電設(shè)備的測量模塊，485/232轉(zhuǎn)換口，通訊電纜，串口擴展設(shè)備等組成，它和其他自動化系統(tǒng)的不同之

2、處是，由現(xiàn)場各測量模塊完成對電能參數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，從現(xiàn)場上傳與下傳至前臺主控機的均是數(shù)字化信號，避免了其他形式自動化系統(tǒng)的電能參數(shù)現(xiàn)場模-模轉(zhuǎn)換后到主站控制箱再進行模-數(shù)轉(zhuǎn)換,減少在傳輸中的干擾對測控的影響，還有一個優(yōu)點是:非永久通訊系統(tǒng)故障時不會因為傳輸中斷而使數(shù)據(jù)丟失。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能智能化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層:主控層、通訊管理層和間隔設(shè)備層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖參見圖1。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用分層分布式的結(jié)構(gòu)，監(jiān)控裝置都是單元式的裝置，采用集中組屏的方式就近安裝在開關(guān)柜附近，系統(tǒng)升級可利用原系統(tǒng)的監(jiān)控后臺，完成當(dāng)?shù)乇O(jiān)控。主控層的監(jiān)控微機上實現(xiàn)當(dāng)?shù)豐CADA的全部功能，還可實現(xiàn)復(fù)雜

3、的規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，實現(xiàn)預(yù)留接口與第三方設(shè)備、系統(tǒng)通訊(DCS系統(tǒng)的通訊接口)?？梢栽谙到y(tǒng)的離線后臺軟件的基礎(chǔ)上進行擴容和升級(需要更換軟件版本、數(shù)據(jù)庫等)，實現(xiàn)對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問。整個系統(tǒng)在主控室配置一臺前置機，以Windows 2000為操作系統(tǒng);另一臺PC機作為后臺機，以Windows 98為操作系統(tǒng)，通過一臺光纖交換機以粗纜方式進行聯(lián)網(wǎng)，安裝PECSTAR 1.5的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)版。智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)與一般功能的電子表的概念截然不同。電力監(jiān)控裝置最終的目的是要實時的對整個廠區(qū)的供用電情況進行監(jiān)視，電子表一般的功能主要是以計量為主，主要是定期或不定期的查看電度等電量參數(shù)。智能化監(jiān)控系統(tǒng)以Windo

4、ws 2000為操作系統(tǒng)平臺。應(yīng)用程序采用具有面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)特點的、成熟的、適合電力系統(tǒng)特點的軟件，并具有安全性、實時性和完整性的特點，升級方便。監(jiān)控主機均在線運行，通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信。系統(tǒng)為全Windows界面，系統(tǒng)功能嚴(yán)格遵循電力系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。功能要點歸納如下。2.2 數(shù)據(jù)處理功能設(shè)計遙信量:開關(guān)、刀閘、事故總信號及順序記錄、變壓器分接頭位置、接地信號等。遙測量:頻率、電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率等。脈沖量:主要為電度量。通訊過程實時監(jiān)視診斷，統(tǒng)計通道的停運時間。各種不同的系統(tǒng)參數(shù)可通過Pecstar提供的數(shù)據(jù)定義編輯器進行配置。使用智能通信處理器:連接至網(wǎng)絡(luò)上，與前臺機之間

5、按網(wǎng)絡(luò)方式通信。轉(zhuǎn)發(fā)功能:可以以各種不同的規(guī)約和不同的通訊方式向上級調(diào)度中心或其他同級集控中心轉(zhuǎn)發(fā)。狀態(tài)量(遙信量)包括可靠性檢查:檢查數(shù)據(jù)是否可靠，并進行告警;狀態(tài)取反:根據(jù)開關(guān)量的常開/常閉屬性選擇是否進行狀態(tài)取反;變位辯識:辯識故障變位和遙控動作，累計次數(shù)及時間;變位告警;人工置數(shù);呆值檢查:對長時間無變化的狀態(tài)值發(fā)出告警信息;統(tǒng)計變位次數(shù)。模擬量(遙測量)包括可靠性檢查:檢查數(shù)據(jù)是否可靠，并進行告警;變化率檢驗:檢驗數(shù)據(jù)是否超過規(guī)定的靈敏度，決定是否作進一步處理;條件復(fù)歸置零:當(dāng)數(shù)據(jù)小于規(guī)定的零漂限值時，發(fā)出越限報警信息;越限檢查:當(dāng)數(shù)據(jù)超出正常區(qū)間之外時，發(fā)出越限報警信號;電度量包括

6、可靠性檢查:檢查數(shù)據(jù)是否可靠，并進行告警;電度量轉(zhuǎn)換;統(tǒng)計計算:實時計算峰峰值，谷谷值，日計電量，時時電量。計算量包括系統(tǒng)提供一些標(biāo)準(zhǔn)計算函數(shù)對實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，并提供公式編輯功能，使系統(tǒng)能使用計算函數(shù)、邏輯函數(shù)的組合完成某些特定的計算;計算統(tǒng)計:電壓合格率、主變投入/停用時間，運行率(主站和RTU等廠站)、負(fù)荷率、月電量平衡計算、變壓器有載調(diào)壓次數(shù)和斷路器跳閘次數(shù)。事故報警和記錄功能包括1ms順序事件記錄(SOE);上位機設(shè)定U、I、P、Q、Cos、f、諧波等的上上限、上限、下限、下下限等幾個限值，當(dāng)測量值越限時發(fā)出聲、光報警;系統(tǒng)發(fā)生事故或設(shè)備運行工作異常時，自動投入音響報警、

7、推出事故畫面，畫面上相應(yīng)塊閃光報警，指出事故的性質(zhì)和異常參數(shù)值;用戶可在主機上，通過對開關(guān)量或執(zhí)行繼電器的輸出接點進線邏輯組合定義特定的事故類型，當(dāng)該定義事故發(fā)生時，自動推出相應(yīng)的故障畫面;開關(guān)量變位報警，且變位對象在屏幕上變色;通信故障報警;報警事件啟動事故追憶;控制操作記錄、保護動作記錄、系統(tǒng)設(shè)置記錄、通信故障記錄。統(tǒng)計分析、報表、打印功能包括提供計算工具，分類整理實時采集和記錄所有電量;分時計費;電氣設(shè)備運行時間統(tǒng)計;小時、日、月、年電能統(tǒng)計;有功、無功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值最小值及出現(xiàn)的時間、日期、負(fù)荷率、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運算值等，設(shè)備正常異常變位次數(shù);日、月

8、、年報表;用戶自定義報表格式和計算方法;所有畫面打印、報表定時和召喚打印、事件打印;實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫保留兩年記錄。2.3 監(jiān)控顯示功能設(shè)計采用多畫面形式提供正常的運行監(jiān)測，調(diào)用各種數(shù)據(jù)、報表及運行狀態(tài)圖、參數(shù)圖、電能數(shù)據(jù)分析等畫面。報警事件窗口具有事件過濾功能;自定義事件信息用于推出事故畫面。采用先進的TTS語音合成技術(shù)，進行事件報警;也可根據(jù)不同的事件等級自定義報警聲音。全組態(tài)的圖形工具提供了多達幾十種的電力系統(tǒng)圖元，強大的功能使得在極短的時間內(nèi)完成圖形繪制成為可能。系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設(shè)定功能包括提供系統(tǒng)設(shè)定、設(shè)備接入設(shè)定、圖形和報表編輯等組態(tài)工具軟件;上位機顯示和設(shè)定各種定值;運行參數(shù)和

9、越限參數(shù)的設(shè)定;監(jiān)控系統(tǒng)的其他參數(shù)設(shè)定。獨有的郵件中心功能包括系統(tǒng)的郵件中心可以將系統(tǒng)的事件、報表等發(fā)到指定的E-mail信箱里面;通過E-mail信箱、手機的綁定，可以通過手機短消息的方式了解當(dāng)前的運行情況。診斷及維護功能包括在線自診斷報警;數(shù)據(jù)庫維護、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完全備份和恢復(fù);系統(tǒng)功能維護和崩潰后快速恢復(fù)功能;控系統(tǒng)的故障診斷。3 應(yīng)用范例3.1 高速定時記錄整定只整定了高速定時記錄8，11塊3720的高速定時記錄8的具體整定。啟動條件:60%的平均線電壓，為3780V。記錄時限:20S，即1000周波。記錄數(shù)據(jù)的速度:10周波記錄1個點，即200MS記錄一點。記錄的參數(shù):整定的參數(shù)為Ia，IC，U平均線電壓。3.2 參數(shù)越限整定(1) 60%的平均線電壓，正向越低限觸發(fā)，動作結(jié)果:高速定時記錄8。(2) 監(jiān)視電流，正向越高限觸發(fā)，各回路整定值見上面故障錄波觸發(fā)值，動作結(jié)果:觸發(fā)故障錄波。參見附表。附表 電流越限告警整定表(上位機整定)(3) 當(dāng)平均線電壓越過6700V時，正向越高限觸發(fā)，無動作結(jié)果。 4 結(jié)束語該系統(tǒng)投入使用以來，運轉(zhuǎn)正常，取得了良好的效果。可以對電氣系統(tǒng)中的故障進行錄波或追憶，特別是事故時能夠第一時間了解設(shè)備的運行參數(shù)及狀態(tài)，為事故的正確處理，減小故障的影響，對事