水電廠微機監(jiān)控方案

1、一、自控系統(tǒng)組成及功能（上位機及下位機）：本套控制系統(tǒng)滿足對整個水電廠所屬的機組、公用系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)等運行過程進行統(tǒng)一控制、監(jiān)測的目的,使之能夠安全、可靠、經(jīng)濟的運行。為保證整個系統(tǒng)的安全性可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性，提高供水電廠的自動化水平，控制系統(tǒng)采用目前國內(nèi)外廣泛應用并取得良好效果的集散型二級分布計算機控制系統(tǒng)，集散型控制系統(tǒng)的特點是集中管理、分散控制。集中管理層主要是對全廠的生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、數(shù)據(jù)存儲和分析；分散控制層主要是通過現(xiàn)場PLC完成各自轄域內(nèi)的自動控制.系統(tǒng)通過現(xiàn)場檢測儀表和網(wǎng)絡設備完成對主要工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集并對生產(chǎn)流程進行控制。水電站自動化系統(tǒng)采用全開放、分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)

2、由站控層、網(wǎng)絡層和現(xiàn)地層設備構(gòu)成。 站控層各站點功能相對獨立，互不影響；現(xiàn)地層以間隔為單元，各個 LCU （現(xiàn)地控制單元Local Control Unit）功能也相對獨立，在站控層故障的情況下，LCU 仍能獨立完成其監(jiān)測和控制功能。站控層是水電廠/站設備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心。站控層包括：操作員站、工程師站、通信服務器。另外根據(jù)水電廠/站的需要可以配置模擬屏、背投系統(tǒng)?，F(xiàn)地層一般以間隔為單元，配有機組LCU、公用設備及升壓站LCU、壩區(qū)LCU以及輔機控制單元等，不同的控制對象分散在各個機旁，或是中控室。在站控層及網(wǎng)絡層故障的情況下，現(xiàn)地層仍能獨立完成各間隔的監(jiān)測和控制功能?，F(xiàn)地層各LC

3、U完成各單元的任務、相互獨立，一個LCU故障不會影響其他LCU的運行。網(wǎng)絡層是站控層與現(xiàn)地層數(shù)據(jù)傳輸通道通。網(wǎng)絡層可以按不同的容量的水電廠/站和不同的客戶需求，配置成單以太網(wǎng)、雙以太網(wǎng)和光纖自愈環(huán)網(wǎng)。網(wǎng)絡通訊介質(zhì)可采用光纖、同軸電纜或屏蔽雙絞線。本系統(tǒng)機組、公用系統(tǒng)和廠用電系統(tǒng)與中心監(jiān)控室之間的通訊采用光纜，完成PLC與上位機的通訊功能；上位軟件采用Vijeo Citect；PLC處理器采用Quantum冗余熱備系統(tǒng)，處理器與遠程I/O站點實行雙網(wǎng)熱備通訊，以達到整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：1、 中央控制室廠區(qū)設置中央控制室，負責監(jiān)控全廠生產(chǎn)過程中各工藝參數(shù)和設備工作狀態(tài)，執(zhí)行集中

4、管理的職能。中央控制室設置兩臺工業(yè)控制計算機為操作站，完成對生產(chǎn)的操作?？赏ㄟ^多種畫面實時監(jiān)視全廠工藝參數(shù)變化設備運行故障發(fā)生等情況，并進行多種模式操作，同時負責日常報表打印故打印和數(shù)據(jù)記錄等。通過這些畫面，工作人員可對處理過程中的各個部分充分了解，及時掌握各個環(huán)節(jié)發(fā)生的各種情況。1.1 顯示功能1.1.1流程圖工藝生產(chǎn)過程狀態(tài)就以工藝流程圖方式顯示,圖象由一系列圖列系統(tǒng)組成,并可取出每幅圖的局部進行放大,便于分幅分幅展示，流程圖上應有相關(guān)時生產(chǎn)過程的動態(tài)參數(shù)值顯示.當動顯示值改變時,設備圖形的相應部位也隨之改變.1.1.2測量值顯示儀表測量值以棒狀圖形式動態(tài)顯示，有上下限設定值，,設定值可修

5、改。1.1.3報警顯示過程檢測或動運轉(zhuǎn)設備出現(xiàn)越限或故障時，流程圖上相應的圖例紅光閃動，并發(fā)出報警聲響或語音加以提示。除了流程圖上有報警顯示外，設備若干幅全廠報警一覽表，以便全面了解設備運行工況和報警的查線。1.1.4趨勢圖實時動態(tài)趨勢圖歷史趨勢圖以供操作員和工程師分析。1.2 控制功能操作員可以通過計算機操作員站的顯示器和鍵盤完成對機組啟、停、并網(wǎng)發(fā)電，以自動方式運行，可完成機組靜止、發(fā)電工況的轉(zhuǎn)換。2、機組控制現(xiàn)地層可以根據(jù)電廠的情況配備各種功能的LCU（現(xiàn)地控制單元），按對象分散，可設機組LCU，公用設備及開關(guān)站LCU，壩區(qū)LCU等。LCU模式如下圖： LCU的設備包括PLC，保護、測控

6、裝置，溫度巡檢、轉(zhuǎn)速信號以及調(diào)速和勵磁等智能設備，以及以串口RS485/RS232方式接入并轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)接入的嵌入式服務器。我們使用Modicon Quantum Unity 熱備系統(tǒng)實現(xiàn)雙PLC、雙網(wǎng)熱備控制，同時每個PLC配備兩個NOE以太網(wǎng)模塊，每個PLC的以太網(wǎng)模塊和一個交換機形成一個網(wǎng)絡，這樣，我們從系統(tǒng)圖中可以看到，已經(jīng)形成了兩個相互獨立的網(wǎng)絡。通過服務器的雙網(wǎng)卡，我們可以達到雙網(wǎng)冗余：MODICON QUANTUM Unity 熱備系統(tǒng)可以實現(xiàn)網(wǎng)址的自動轉(zhuǎn)換，我們只要判斷兩個網(wǎng)絡是否正常，如果正常，選擇主網(wǎng)進行PLC進行監(jiān)控，否則，副網(wǎng)監(jiān)控。如果雙網(wǎng)有問題，報警。一、 Quant

7、um控制系統(tǒng)概述本項目中現(xiàn)場控制站采用施奈德自動化公司Quantum系統(tǒng)，具有強大的控制功能及網(wǎng)絡連接能力。1. Quantum系統(tǒng)功能介紹Quantum系統(tǒng)是采用當今工控領域世界先進技術(shù)的高品質(zhì)控制系統(tǒng)，具有安全、可靠、易擴展、易維護的特點，該系統(tǒng)完全滿足本項目技術(shù)要求。Quantum系統(tǒng)是施奈德自動化多種型號的控制系統(tǒng)中功能最強大的一個系列，它將DCS與PLC的功能完美的結(jié)合在一起。提供順序控制、過程控制、傳動及運動控制的統(tǒng)一的控制平臺，結(jié)合高速、靈活的通訊功能和功能強大的輸入輸出，整個系統(tǒng)具有如下特點：1.1先進、高效、靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化：Quantum系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，提供了一種既

8、方便組態(tài)又便于擴展的系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)需要靈活配置和擴展。帶電插拔：Quantum系統(tǒng)允許帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊，而不會對模塊及系統(tǒng)其余部分造成損壞，方便用戶在繼續(xù)維持系統(tǒng)運行的同時及時更換故障卡件。冗余熱備：系統(tǒng)具有完備的冗余熱備技術(shù)。高速傳送：Quantum 可以在網(wǎng)絡之間以及通過背板的模塊之間實現(xiàn)信息的高速傳送。高強度工業(yè)硬件平臺：Quantum采用特殊設計的高強度工業(yè)硬件平臺，可耐受震動、高溫以及工業(yè)環(huán)境下的各種干擾。多個處理器結(jié)構(gòu)：Quantum允許多個處理器模塊插在同一框架背板上，每個處理器可以訪問其它處理器的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)I/O數(shù)據(jù)及信息共享。分布式處理：通過Modbus TCP/

9、IP、Modbus和Modbus PLUS將分布式I/O連接起來。滿足IEC-1131標準的操作系統(tǒng)：該操作系統(tǒng)提供了真正具有優(yōu)先級的多任務環(huán)境，從而允許用戶通過單獨排定軟件組件來滿足自己的應用要求，這樣大大提高了處理器的效率，減少用戶整個控制系統(tǒng)的處理器數(shù)量，降低成本。運動控制：Quantum處理器具有完整的運動控制功能，通過高速度背板，處理器可以與伺服接口模塊進行通訊，實現(xiàn)高度的集成操作及位置環(huán)和速度環(huán)的閉環(huán)控制1.2 強大的處理器Quantum 高性能的處理器，具有豐富的功能： 易于使用的標簽尋址方式：允許用戶在不依賴硬件的情況下，通過在應用程序中使用符號來標識數(shù)據(jù)。 多任務系統(tǒng)：可定義

10、多個不同任務，滿足控制不同對象及工藝的要求。 強大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)：支持多維數(shù)組和用戶定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 豐富的指令集：其中包括文件處理、順序器、診斷、移位寄存器、程序控制和運動控制指令。 強大的I/O處理能力：可提供多達個數(shù)字量I/O，4000個模擬量I/O尋址能力。 高速程序及數(shù)據(jù)處理能力：1K指令執(zhí)行僅需0.06毫秒。 采用動態(tài)內(nèi)存分配技術(shù)，并不限制用戶使用多少程序、多少數(shù)據(jù)、多少定時器、多少計數(shù)器等等，用戶只受一個總的內(nèi)存限制，這也就是說，如果在某一個應用程序中，用戶可以將本來分配給程序的內(nèi)存空間分配給數(shù)據(jù)，反之也然，這就在很大程度上節(jié)省了內(nèi)存開銷，提高了程序運行的效率。 可靠的控制性能 工作溫

11、度：0 - 60 儲存溫度：-40 - 85 相對濕度：5 - 95（ 無 冷 凝） 所有Quantum處理器都經(jīng)過如下認證 ：CSA Certified, CSA Class I, Division 2, Group A、B、C、D UL Listed1.3 高性能的輸入輸出模塊Quantum控制系統(tǒng)提供種類豐富的數(shù)字量和模擬量I/O模塊，滿足用戶在模塊化組件中的應用需求，所有I/O模塊均為高性能、智能化I/O模塊，其特點和優(yōu)點如下： I/O模塊種類豐富，滿足各種控制信號要求。 高性能診斷I/O模塊，能夠提供數(shù)字量及模擬量I/O掉線和無負載檢測等，大大方便了調(diào)試和維護人員。 模擬量模塊支持模

12、塊級的工程單位轉(zhuǎn)換，雙重高低報警，時間標簽記錄。 所有I/O無需硬件設置，全部通過軟件組態(tài)，易于快速配置I/O系統(tǒng)。 帶電子熔斷的輸出模塊通過軟件復位，無需更換保險絲。 光電隔離和數(shù)字濾波技術(shù)減少信號干擾。 模塊電子鎖功能可防止用戶將錯誤的模塊類型或版本插入到特定的槽中。 所有Quantum I/O卡件都經(jīng)過如下認證：CSA Certified，CSA Class I，Division 2，Group A、B、C、D UL Listed二、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置說明根據(jù)本項目技術(shù)規(guī)格書的要求，本工程設中央控制室一座，在中央控制室設操作員站2臺，1臺數(shù)據(jù)服務器，1臺工程師站。在中央控制室，操作員通過LC

13、D集中監(jiān)視、管理、操作生產(chǎn)工藝過程，掌握生產(chǎn)工藝過程的現(xiàn)狀和趨勢，完成生產(chǎn)過程的控制，達到生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、可靠運行的目的。系統(tǒng)網(wǎng)絡層次為工業(yè)以太網(wǎng)（信息層）+Modbus控制網(wǎng)（控制層）。我們選用施奈德自動化公司的Quantum過程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將參數(shù)檢測、回路控制與邏輯控制、順序控制的功能完美地結(jié)合在一起，提供邏輯控制、順序控制、過程控制、傳動及運動控制的統(tǒng)一控制平臺，是面向工廠自動化的新一代開放式控制系統(tǒng)。開放式的網(wǎng)絡系統(tǒng)包含了Modbus TCP/IP、Modbus、Modbus PLUS三層網(wǎng)絡，系統(tǒng)既可連接常規(guī)I/O，又可通過RS485連接各種儀表等現(xiàn)場設備，系統(tǒng)具備高度的靈活性和極

14、好的擴展性。該系統(tǒng)由Quantum控制系統(tǒng)的硬件平臺、Vijeo Citec監(jiān)控軟件、Unity PRO編程軟件構(gòu)成，它既具備復雜模擬回路調(diào)節(jié)能力，又具有高速的邏輯、順序控制性能。該控制系統(tǒng)主要完成現(xiàn)場控制站的設備實時數(shù)據(jù)顯示、控制、報警、數(shù)據(jù)存儲功能，中央控制室的監(jiān)控計算機對所控制的生產(chǎn)設備進行管理和操作，確保生產(chǎn)安全可靠高效運行，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值，提升企業(yè)的競爭能力。系統(tǒng)設計宗旨：最節(jié)省的工程總體投入、最強大的綜合控制功能。系統(tǒng)最大優(yōu)點：1）全能系統(tǒng)：過程參數(shù)的檢測、回路自動控制、順序邏輯控制、邏輯控制、完善的系統(tǒng)接口、完全可以滿足大規(guī)模生產(chǎn)控制、優(yōu)化以及建立全廠控制

15、-管理一體化系統(tǒng)的需求，并且不需額外費用（預留功能）。；2）在線擴展：系統(tǒng)具備在線擴展功能，可根據(jù)需要，方便添加硬件模塊及軟件功能。3）系統(tǒng)組態(tài)可以單點在線下裝（單獨卡件下裝，單獨控制方案下裝，單回路下裝）。4）開放式網(wǎng)絡構(gòu)架：全面支持通用現(xiàn)場總線，網(wǎng)絡簡潔、高速、可靠、靈活。5）功能強大的處理器和統(tǒng)一的全局數(shù)據(jù)庫。6）易用的高性能的信號輸入輸出模塊。7）高可靠性，嚴格工業(yè)實踐，多套化工行業(yè)成功應用業(yè)績。8）工程開發(fā)容易，軟件界面友好，系統(tǒng)維護簡單。附件1：本系統(tǒng)配置清單：序號設備名稱產(chǎn)品規(guī)格單位數(shù)量備注1#本地機組LCU（PLC采用雙機冗余配置）處理器機架1電源模塊140CPS21400塊2

16、Schneider 2CPU模塊140CPU67160塊2Schneider 3遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Schneider 4遠程I/O電纜分離器MA塊2Schneider 5以太網(wǎng)模塊140NOE77101塊2Schneider 6熱備光纖490NOR00003根1Schneider 7機架140XBP00600塊2Schneider 8內(nèi)存卡TSXMCPC224K塊2Schneider 1#遠程I/O機架1電源模塊140CPS21400塊2Schneider 2遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Schneider 3開關(guān)量輸入模塊140DDI84100塊12S

17、chneider 4開關(guān)量輸出模塊140DDO84300塊5Schneider 5模擬量模塊140ACI03000塊5Schneider 6端子條140XTS00200塊22Schneider 7機架140XBP01600塊2Schneider 8遠程I/O電纜分支器MA塊1Schneider 9遠程I/O電纜F接頭MA塊1Schneider 10終端電阻個3Schneider 2#本地機組LCU（PLC采用雙機冗余配置）處理器機架1電源模塊140CPS21400塊2Schneider 2CPU模塊140CPU67160塊2Schneider 3遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Sc

18、hneider 4遠程I/O電纜分離器MA塊2Schneider 5以太網(wǎng)模塊140NOE77101塊2Schneider 6熱備光纖490NOR00003根1Schneider 7機架140XBP00600塊2Schneider 8內(nèi)存卡TSXMCPC224K塊2Schneider 2#遠程I/O機架1電源模塊140CPS21400塊2Schneider 2遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Schneider 3開關(guān)量輸入模塊140DDI84100塊12Schneider 4開關(guān)量輸出模塊140DDO84300塊5Schneider 5模擬量模塊140ACI03000塊5Schne

19、ider 6端子條140XTS00200塊22Schneider 7機架140XBP01600塊2Schneider 8遠程I/O電纜 分支器MA塊1Schneider 9遠程I/O電纜 F接頭MA塊1Schneider 10終端電阻個3Schneider 公用機組LCU（PLC采用雙機冗余配置）處理器機架1電源模塊140CPS21400塊2Schneider 2CPU模塊140CPU67160塊2Schneider 3遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Schneider 4遠程I/O電纜分離器MA塊2Schneider 5以太網(wǎng)模塊140NOE77101塊2Schneider 6熱

20、備光纖490NOR00003根1Schneider 7機架140XBP00600塊2Schneider 8內(nèi)存卡TSXMCPC224K塊2Schneider 公用遠程I/O機架1電源模塊140CPS21400塊2Schneider 2遠程I/O通訊模塊140CRP93100塊2Schneider 3開關(guān)量輸入模塊140DDI84100塊12Schneider 4開關(guān)量輸出模塊140DDO84300塊5Schneider 5模擬量模塊140ACI03000塊5Schneider 6端子條140XTS00200塊22Schneider 7機架140XBP01600塊2Schneider 8遠程I/

21、O電纜 分支器MA塊1Schneider 9遠程I/O電纜 F接頭MA塊1Schneider 10終端電阻個3Schneider 三、通訊網(wǎng)絡：系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡分為二個主干網(wǎng):數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)、視頻通訊網(wǎng)，都為光纜介質(zhì)。1.1 數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)中央控制室（中心冗余站）與分控站（PLC）之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)，物理介質(zhì)為光纜。在中央控室預留基于100M以大網(wǎng)的數(shù)據(jù)服務器交換機或路由器接口，以便能夠擴展到企業(yè)域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)建立數(shù)據(jù)庫服務和其他網(wǎng)絡服務（如Internet）。利用各PLC自帶的以太網(wǎng)接口實現(xiàn)PLC站站以及ECU各站的通訊,以及與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊.光纖連接現(xiàn)場和監(jiān)控中心。數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)采用光纜環(huán)形拓撲

22、結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于能夠通過工業(yè)以太網(wǎng)雙環(huán)自愈光纖環(huán)網(wǎng)最大可能的保證水電站控制、監(jiān)測網(wǎng)絡的可靠運行，即使光纜有某段出現(xiàn)故障，也能通過自愈環(huán)網(wǎng)保證控制、監(jiān)測網(wǎng)絡的正常運行，提高水電站的可靠、安全、穩(wěn)定運行。 采用的臺灣工業(yè)以太網(wǎng)交換機的主要功能：8端口工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)管型交換機n 冗余環(huán)路，自動恢復時間 20msn 豐富的2層軟件特性n 12 - 48 VDC寬電源輸入,雙直流冗余電源備份n 電源故障時的繼電器輸出警告n 運行溫度：-35 - 75Cn 實時時鐘系統(tǒng)日志n 通過郵件和繼電器輸出進行自動警告n 類型n IES-3210特性特性冗余環(huán)路：全負荷時自動恢復時間 20 msL2特性 RSTP 80

23、2.1W和STP 802.D/端口配置/端口鏡像VLAN: 802.1Q和動態(tài)GVRP; 每個設備支持的VLAN數(shù)為4K ; 動態(tài)GVRP VLAN：255QoS: 基于802.1p 優(yōu)先級和端口進行分類，支持優(yōu)先級隊列數(shù)為4，支持帶寬控制安全：廣播風暴控制/端口隔離 /RADIUS認證和802.1x / 802.1x 基于MAC地址的訪問控制：每個端口的MAC 地址為8 k管理: Telnet/TFTP/DHCP 客戶端/密碼啟用/ 命令行界面 (CLI)/基于WEB的GUI/SMTP/SNTP SNMP v1/v2/v3針對不同級別的網(wǎng)絡管理RMON 獲取有效的網(wǎng)絡監(jiān)控和預防性能通過郵件和

24、繼電器輸出進行自動警告。運行溫度： -35 - + 75IP40保護，無風扇設計DIN-Rail或壁掛式安裝12 - 48 VDC寬電源; 冗余雙電源備份，過流保護說明說明8-端口10/100Mbps Copper + 2-端口Combo Copper/SFP2層管理交換機，支持IEEE 802.3/802.3u/802.3x 10/100M，全雙工/半雙工，MDI/MDIX自動感應RJ45端口。DIN-Rail安裝性能、運行溫度為-35 - + 75，IP40的外殼使即插即用交換機更易于使用，可靠性高，適應于大多數(shù)惡劣的工業(yè)環(huán)境。規(guī)格技術(shù)標準符合以下標準：802.3/802.3u/802.3

25、ab /802.3z/802.3x/802.1Q/802.1X/802.1W/802.1D/802.1p/802.3ad協(xié)議IGMP v1/v2/v3, GVRP,SNMP v1/v2/v3, TFTP, DHCP, Telnet, SNTP,SMTP,RMONMIBMIBII，Ethernet like MIB, RMON MIB, RSTP MIB, Bridge MIB，IF MIB, 接口（Combo口如果同時插入銅纜和光纖，SFP端口將優(yōu)先工作）RJ45端口自動協(xié)商速度， F/H 雙工模式和自動MDI/MDI-XFiber端口100BaseFX (SC/ST連接器)和1000Base

26、 SFP插槽LED指示器PWR1/Alarm,PWR2/Alarm,Speed/Activity, Duplex, ,Master, Alarm外部天線控制臺RS-232（RJ45連接器）電源要求輸入電壓12 - 48 VDC寬電源; 冗余雙電源備份連接一個6針的接線端子電源消耗14.4W過載電流保護支持過載極性保護支持繼電器警告輸出支持, 24V DC1A機械要求包裝箱IP40保護尺寸(W x H x D)165mm X 60mm X 125mm重量1026g安裝DIN-Rail或壁掛式安裝環(huán)境特性運行溫度- 35至+ 75存儲溫度- 40至+ 85環(huán)境相對濕度5%至95% RH無凝結(jié)安全規(guī)

27、范EMSIEC61000-4-2(ESD) IEC61000-4-3(Radiated immunity) IEC61000-4-4(EFT/B) IEC61000-4-5(Surge) IEC61000-4-6(Conducted RF) EMIEN55022安全UL60950-1IEC60825-1環(huán)境應力耐抗擊力測試IEC60068-2-27耐震測試IEC60068-2-6自由落體測試IEC60068-2-32序號名稱品牌型號性能參數(shù)單位數(shù)量單價總價1工業(yè)以太網(wǎng)交換機IES-3210冗余環(huán)路，自動恢復時間 20ms豐富的2層軟件特性12 - 48 VDC寬電源輸入,雙直流冗余電源備份電源

28、故障時的繼電器輸出警告運行溫度：-35 - 75C實時時鐘系統(tǒng)日志通過郵件和繼電器輸出進行自動警告臺4四、電度、電量計量裝置：電度、電量計量裝置選用煙臺東方威思頓電氣有限公司產(chǎn)品電子式電度表： 1. 概述DT(S)SD178/DT(S)SD179系列電子式三相電能表，采用先進的大規(guī)模集成電路，成熟的軟件算法，低功耗設計以及SMT工藝，根據(jù)IEC687 和GB/T17883-19990.2S級和0.5S級靜止式交流有功電度表、GB/T17215-20021級和2級靜止式交流有功電度表、GB/T17882-19992級和3級靜止式交流無功電度表、DL/T6141997多功能電能表、DL/T 645

29、1997多功能電能表通信規(guī)約等標準的要求設計制造。本產(chǎn)品集各種計量、顯示、通訊、監(jiān)控等功能于一身，可以精確地分時計量三相正反向有功電能、四象限無功電能以及需量；精密實時測量三相電壓、電流、有功無功功率、功率因數(shù)等；檢測并記錄失壓、失流、斷相等事件；可實現(xiàn)遠程和本地抄表、編程等功能。本產(chǎn)品可廣泛應用于電網(wǎng)關(guān)口、電廠、供變電站、各企事業(yè)單位的電能綜合計量和管理以及工業(yè)用戶多費率電能分時計量。2. 工作原理基本工作原理如圖1所示。圖1 電能表原理框圖3. 主要規(guī)格型號型號類別準確度等級參比電壓電流范圍有功無功DSSD178三相三線0.5S2.03100V30.3(1.2)A35 (6)ADSSD17

30、91.0DTSD178三相四線0.5S2.0357.7/100V30.3(1.2)A35 (6)A DTSD1791.03220/380V30.3(1.2)A330 (100)A本系列電能表根據(jù)功能不同可劃分為多功能、復費率等具體型號。4. 主要功能注：以下所述的各種功能是現(xiàn)有的所有功能的匯總，可以選擇和擴充。各個型號的電表所擁有的功能隨型號不同而有一定差異，詳情請向相關(guān)人員咨詢。41 電能計量及需量測量功能4.1.1分費率計量正、反向有功電能和四象限無功電能。四象限無功可任意組合累加,歸結(jié)為正反二類無功并顯示。 在指定的抄表日自動進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，能貯存多個月或多個抄表周期的電能數(shù)據(jù)（默認存儲3

31、個月或3個抄表周期數(shù)據(jù)）。4.1.2分費率測量正、反向有、無功最大需量并記錄其發(fā)生時間。在指定的抄表日自動進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，且當月的最大需量值自動復零。能貯存多個月或多個抄表周期的最大需量數(shù)據(jù)（默認存儲3個月或3個抄表周期數(shù)據(jù)）。4.1.3需量周期可在5、10、15、30、60min中選擇?；钍叫枇恐芷诘幕顣r間在1、2、3min中選擇。需量周期應為滑差時間的整數(shù)倍5倍及以上。出廠默認設置：最大需量周期為15min, 滑差時間為1min。42實時量測量功能測量所接入線路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等實時量數(shù)據(jù)。43 費率和時段具有最大12個時區(qū)、12個時段、10套日時段表、5個費率

32、。前4個費率可定義為尖峰平谷中的任意一個（通過維護軟件設置，但不能有重復）。44 顯示功能支持自動循環(huán)顯示和按鍵查詢顯示、遙控顯示3種顯示模式，可通過紅外光口、RS485或RS232通訊口對循顯內(nèi)容、循顯切換時間、按鍵顯示內(nèi)容、顯示模式切換時間等進行設置?？蓡为氃O置停電抄表時的顯示內(nèi)容。4.4.1循環(huán)顯示功能上電后，在無按建操作時，處于自動循環(huán)顯示狀態(tài)，電表將自動輪流顯示預先設置輪顯編碼的相關(guān)數(shù)據(jù)項，數(shù)據(jù)項的顯示切換時間間隔為循顯時間（出廠默認值：5s）。4.4.2按鍵顯示功能若有按鍵操作，則進入按鍵查詢顯示狀態(tài)，通過顯示控制按鍵可以向前或向后翻查預先設置的鍵顯編碼的相關(guān)數(shù)據(jù)項。若不再操作按鍵

33、，則延時超過設定的顯示模式切換時間（停顯時間，出廠默認值：60s）后將返回到自動循環(huán)顯示狀態(tài)。4.4.3停電顯示功能（可選）若處于停電抄表喚醒狀態(tài)，則自動循環(huán)顯示預先設置的停顯編碼的相關(guān)數(shù)據(jù)項，此時若按鍵，顯示的仍然是停顯編碼設定的內(nèi)容，只是可手動控制顯示切換的間隔時間。4.4.4紅外遙控顯示功能（可選）可通過紅外抄表器對電能表進行遙控顯示。通過輸入顯示編碼顯示相關(guān)內(nèi)容的數(shù)據(jù)項。45 停電抄表功能(可選)停電后，可通過按鍵或非接觸方式（遙控）喚醒電表。（需要有單獨的停電抄表電池）46 記錄統(tǒng)計功能4.6.1失壓記錄某相電壓小于設定失壓門限，電流大于設定的失壓電流門限，開始記錄失壓事件。記錄總及

34、各相失壓的次數(shù)以及累計失壓時間；記錄最近4次失壓事件，內(nèi)容包括：總及各相失壓起始時間及總電量（正向有功和反向無功）、結(jié)束時刻及總電量（正向有功和反向無功）。4.6.2斷相記錄某相電壓小于設定斷相門限，電流小于設定的斷相電流門限，開始記錄斷相事件。記錄總及各相斷相的次數(shù)以及累計斷相時間；記錄最近4次斷相事件，內(nèi)容包括：起始時間、結(jié)束時間。4.6.3失流記錄某相電流小于設定失流門限，但該相電壓大于設定失流電壓門限，開始記錄失流事件。記錄總及各相失流的次數(shù)以及累計失流時間；記錄最近4次失流事件，內(nèi)容包括：起始時間、結(jié)束時間。47 系統(tǒng)事件記錄功能4.7.1編程事件記錄記錄最近10次編程事件記錄，具體

35、內(nèi)容包括：編程的時間和編程的內(nèi)容。4.7.2最大需量清零事件記錄記錄清零次數(shù)，最大需量清零時間。4.7.3上電掉電事件記錄至少記錄最近10次系統(tǒng)上電、斷電時間。48 凍結(jié)功能通過RS485接口可廣播下發(fā)凍結(jié)命令,電表接收到凍結(jié)命令后立即鎖存當前有功電能、無功電能，以備RS485或紅外口召喚讀取。49 負荷曲線記錄功能（可選）按照用戶設定的時間間隔對電壓、電流、電量、功率等數(shù)據(jù)內(nèi)容進行滾動數(shù)據(jù)記錄，間隔時間可設定，出廠默認設置為15分鐘。410 自檢及報警功能 上電自檢主要檢查EEPROM中數(shù)據(jù)的有效性，由液晶顯示器顯示相應錯誤代碼。 運行期間自檢若出現(xiàn)錯誤，如電池欠壓等，在液晶顯示器將顯示相應

36、的錯誤報警信息。 電表上設有硬件看門狗。 具有電網(wǎng)相序檢測功能，如果進線相序錯誤，則液晶會給出逆相序指示。 可在液晶上顯示線路狀態(tài)信息，包括：失壓、失流、斷相、電能方向等。411 時鐘采用專用的時鐘芯片，能進行年、月、日、星期、時、分、秒計時,參比條件下，日計時誤差小于0.5秒，閏年、月可自動轉(zhuǎn)換。具有廣播對時功能。412 綜合防竊電功能硬件方面：采用防竊電外殼，端子蓋加鉛封后，用戶無法改動電壓電流線。不破壞鉛封，用戶無法按下編程開關(guān)，不按下編程開關(guān)，就不能改動表內(nèi)部的參數(shù)或數(shù)據(jù)。軟件方面：三級密碼保護。編程狀態(tài)超時自動退出。用電異常信息記錄或告警（逆相序、失壓、斷相，掉電/上電，過壓等事件）

37、。所有參數(shù)、功能設置、電量、需量、負荷曲線清零等（除廣播校時外）加有硬件保護即編程按鍵和軟件權(quán)限限制，且所有上述操作都需要用紅外維護電纜或RS485/RS232通訊器配合專用維護軟件來實現(xiàn)。5. 輸出端口可以提供的輸出端口主要有： 光電隔離正向有功、反向有功、正向無功、反向無功脈沖輸出端口。 具有普通發(fā)光二極管脈沖輸出指示，可用于電表校準和工作指示。 1路獨立的本地紅外或遠紅外接口，半雙工通訊。（可選） 1或2路獨立的帶有失效保護電路的RS485接口，和電能表內(nèi)部電路電氣隔離，半雙工通訊，通信波特率在1200、2400、4800、9600 bps范圍內(nèi)可設置，用于連接集中器或其它智能終端。 3

38、.6V電源接口，通過專用內(nèi)置電池實現(xiàn)停電抄表。（可選） 1Hz時鐘脈沖輸出接口，可用于測試時鐘精度。其他可選的輸出端口有： 需量周期檢測信號輸出（可選） 時段切換信號輸出（可選） 報警信號輸出（可選） 控制信號輸出（可選）等實際的輸出端子數(shù)根據(jù)具體型號的不同而有所差異?？蛇x的輸出端口數(shù)量受端子數(shù)的限制，可能不能全部提供，具體提供的端口情況以電表上的端子接線圖為準。6. 技術(shù)指標P*P*本技術(shù)指標僅為規(guī)程所要求達到的指標。產(chǎn)品的實際指標如：工作電壓范圍、電壓電流回路功耗、工作溫度范圍等均優(yōu)于以下所列指標。61 電氣參數(shù)工作電壓范圍： 0.51.4額定電壓參比頻率： 50Hz / 60Hz絕緣耐壓

39、： 2000VAC電壓回路功耗： 1W, 3VA62 工作參數(shù)時鐘準確度（日誤差）： 0.5s/d（23）電池容量： 1200mAh停電后數(shù)據(jù)保存時間： 30年停電換電池時鐘可繼續(xù)運行時間：2小時63 氣候條件正常工作溫度： -20+55極限工作溫度： -30+65存貯和運輸溫度： -35+7064 基本誤差見表1。表1 平衡負荷時基本誤差極限電流值cossin百分數(shù)誤差極限0.5S級1.0級 有功0.01In I0.05In1.00.5-0.02In I0.05In1.0-1.50.05In IImax1.00.351.00.02In I0.1In0.5感性0.8容性0.70.7-0.05I

40、n I0.1In0.5感性0.8容性-In IImax0.5感性0.8容性1.00.1In IIn0.25感性0.3容性-3.52.5無功0.01In I0.05In1.02.5-0.02In I0.05In1.0-2.50.05In IImax1.02.02.00.02In I0.1In0.5感性2.5-0.05In I0.1In0.5感性-2.50.1In IImax0.5感性2.02.065 起動 額定電壓、參比頻率及COS=1.0的條件下，負載電流為0.001In（0.5S級）或0.002In（1.0級），電能表能起動并連續(xù)計量電能。66 潛動電壓回

41、路加額定電壓115%，電流回路斷開無電流時，不會產(chǎn)生多于一個的電能脈沖輸出。67 機械尺寸 外型尺寸：278.5mm 172.5mm 80.6mm 重量：約1.5Kg采集終端： 1.概 述在電能計量計費自動化系統(tǒng)中，采集終端一方面采集、存儲數(shù)字電能表以串行通訊形式輸出的電能數(shù)據(jù)；另一方面將采集到的電能數(shù)據(jù)通過上行通訊傳輸?shù)诫娔苡嬞M自動化系統(tǒng)的主站中，是電能量數(shù)據(jù)的通訊中樞。我公司電能量采集終端具有系列化產(chǎn)品，主要有DF6201系列的插箱型采集終端和CLL、CHL系列的壁掛式采集終端以及DF6203電力負荷管理終端、DF6204配變監(jiān)測計量終端，可與我公司設計開發(fā)的電子式多功能電能表（0.5S級

42、，1.0級）、DF6100系列電能計費自動化系統(tǒng)主站配套使用，也可以與目前國內(nèi)外主要的電能表和計費主站配套組建成電能量自動采集與計費系統(tǒng)，廣泛用于發(fā)電廠、各高低壓變電站、供電局和大用電戶的電能綜合計量和管理。我公司的電能量采集終端產(chǎn)品最早于1999年8月份通過電力部電力設備和儀表質(zhì)檢中心的檢測，并于2001年12月、2004年2月、2006年1月通過復檢，產(chǎn)品的質(zhì)量和功能均達到國家標準要求。本手冊介紹了CHL064-1j電能量集中器的結(jié)構(gòu)尺寸、功能配置、技術(shù)參數(shù)及使用方法等。我公司保留對本手冊中所有內(nèi)容的最終解釋權(quán)及修改權(quán)。由于產(chǎn)品硬件及軟件的不斷改進，實物與手冊說明可能有細微差別，用戶手冊也

43、可能會有所更改，恕不另行通知。2. 質(zhì)量承諾本公司生產(chǎn)的所有采集終端在出廠前均經(jīng)過嚴格的檢驗和測試。如果您在購買本公司產(chǎn)品一年之內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題，我們將負責對該產(chǎn)品進行免費保修或遵照合同要求終身維護。注意：電能量采集裝置屬于用戶責任損壞，或者不可避免的因素引起損壞，本公司本著為用戶負責的原則，維修時只收取成本費用。3.注意事項1. 貨物運抵后，首先清點貨物數(shù)量是否與您的需要以及裝箱清單一致，備件是否齊全，是否由于運輸過程而出現(xiàn)破損和螺絲松動現(xiàn)象。如出現(xiàn)異常情況，請及時與經(jīng)營部門聯(lián)系查詢。2. 接線時，應注意各個接口的電平，以免接錯燒壞采集裝置。3. 線纜的導線截面積應滿足負荷電流要求，避免進線太

44、細而引起發(fā)熱燒壞采集裝置。4. 采集裝置應安裝在室內(nèi)通風干燥處，安裝采集裝置的機柜（或屏）放置平穩(wěn)，可靠固定，不得傾斜、搖晃。5. 注意觀察液晶顯示是否正常，以便判斷采集裝置是否工作正常，及時排除故障或維修。6. 采集裝置要可靠接地，接地電阻小于4。7. 所有進出采集裝置的線纜應有外部防雷措施。8. 為了操作人員的安全，在接線時必須切斷電源。4. 產(chǎn)品功能1 數(shù)據(jù)采集功能支持8路RS485，可采集248塊全電子式電能表的電能數(shù)據(jù)，其中每路RS485口可支持多種規(guī)約。2 維護功能本產(chǎn)品支持當?shù)鼐S護和遠程主站維護。3 系統(tǒng)校時功能本產(chǎn)品配置了高精度實時時鐘，系統(tǒng)接受三種對時方式：遠方主站對時、當?shù)?/p>

45、GPS衛(wèi)星鐘對時、人工對時。4 異常記錄告警功能通訊異常記錄告警、裝置故障記錄告警、其他事件記錄告警。5 通訊功能支持12路RS232，用于維護或接GPS時鐘、RTU、當?shù)刂髡镜韧獠恐悄茉O備；支持1路撥號或電力載波Modem通訊口，計費主站可以通過撥號、專線訪問；支持1路以太網(wǎng)口，計費主站可以通過TCP/IP協(xié)議訪問；支持1路GPRS/CDMA，計費主站可以通過GPRS/CDMA方式訪問；具有1路紅外通訊口，用于現(xiàn)場維護或現(xiàn)場抄表。6 數(shù)據(jù)存儲功能內(nèi)置可移動式電子盤（容量32M1G），能存儲帶時標的脈沖累計值、全電子電能表的各種類型電能數(shù)據(jù)、瞬時量數(shù)據(jù)以及失壓斷相數(shù)據(jù)等；存儲周期1min144

46、0min靈活設置；掉電后數(shù)據(jù)卡中的數(shù)據(jù)保持10年以上。7 數(shù)據(jù)安全性現(xiàn)場修改和設置參數(shù)時，有完善的安全保護措施，防止非法用戶的侵入。5. 技術(shù)指標項 目技 術(shù) 指 標外形結(jié)構(gòu)壁掛式，長寬高：280mm,203.4mm,100mm，凈重：2kg液晶顯示240160點陣式屏幕，中文顯示工作電源AC：220V DC：220V或110V工作環(huán)境環(huán)境溫度：-25+55 極限溫度：-25+70相對濕度：5%95%（無凝露） 大氣壓強：66108kPa存儲容量32M1G字節(jié)，可根據(jù)用戶需求配置主站規(guī)約IEC870-5-102規(guī)約、CDT92、國標負控規(guī)約等電表規(guī)約DL/T-645、威勝、蘭吉爾、ABB、ED

47、MI、浩寧達、恒通等通訊接口RS485RS232網(wǎng)絡ModemGPRSCDMA紅外口8路1路1路1路(可選)1路(可選)1路(可選)1路存儲周期1分鐘60分鐘任意設置時鐘精度計時誤差0.5s/天對鐘精度對鐘誤差0.1sMTBF50,000小時年可用率99.99%電氣保護電源、電話、485防雷，滿足電磁兼容性能標準IV級要求掉電保護時鐘可保10年，掉電后數(shù)據(jù)保存10年遠程升級支持遠程升級和遠程維護本地維護通過本地紅外通信口維護備注：實際接口配置根據(jù)現(xiàn)場及用戶要求。五、自動準同期裝置：每臺機配置一臺單點自動準同期裝置，根據(jù)用戶建議，選取深圳智能公司生產(chǎn)的SID-2CM型微機同期控制器SID-2CM

48、型 發(fā)電機線路復用微機同期裝置一、主要功能：1. SID-2CM有812個通道可供112臺、條發(fā)電機或線路并網(wǎng)復用，或多臺同期裝置互為備用，具備自動識別并網(wǎng)對象類別及并網(wǎng)性質(zhì)的功能 2. 設置參數(shù)有：斷路器合閘時間、允許壓差、過電壓保護值、允許頻差、均頻控制系數(shù)、均壓控制系數(shù)、允許功角、并列點兩側(cè)TV二次電壓實際額定值、系統(tǒng)側(cè)TV二次轉(zhuǎn)角、同頻調(diào)速脈寬、并列點兩側(cè)低壓閉鎖值、同頻閾值、單側(cè)無壓合閘、無壓空合閘、同步表功能。 3. 控制器以精確嚴密的數(shù)學模型，確保差頻并網(wǎng)（發(fā)電機對系統(tǒng)或兩解列系統(tǒng)間的線路并網(wǎng)）時捕捉第一次出現(xiàn)的零相差，進行無沖擊并網(wǎng)。 4. 控制器在發(fā)電機并網(wǎng)過程中按模糊控制理

49、論的算法，對機組頻率及電壓進行控制，確保最快最平穩(wěn)地使頻差及壓差進入整定范圍，實現(xiàn)更為快速的并網(wǎng)。 5. 控制器具備自動識別差頻或同頻并網(wǎng)功能。在進行線路同頻并網(wǎng)（合環(huán)）時，如并列點兩側(cè)功角及壓差小于整定值將立即實施并網(wǎng)操作，否則就進入等待狀態(tài)，并發(fā)出遙信信號。 6. 控制器能適應任意TV二次電壓，并具備自動轉(zhuǎn)角功能。 7. 控制器運行過程中定時自檢，如出錯，將報警，并文字提示。 8. 在并列點兩側(cè)TV信號接入后而控制器失去電源時將報警。三相TV二次斷線時也報警，并閉鎖同期操作及無壓合閘。 9. 發(fā)電機并網(wǎng)過程中出現(xiàn)同頻時，控制器將自動給出加速控制命令，消除同頻狀態(tài)?？刂破骺纱_保在需要時不出現(xiàn)

50、逆功率并網(wǎng)。 10. 控制器完成并網(wǎng)操作后將自動顯示斷路器合閘回路實測時間，并保留最近的8次實測值，以供校核斷路器合閘時間整定值的精確性。 11. 控制器提供與上位機的通訊接口（RS-232、RS-485），并提供通訊協(xié)議，和必需的開關(guān)量應答信號，以滿足將同期控制器納入DCS系統(tǒng)的需要。 12. 控制器采用了全封閉和嚴密的電磁及光電隔離措施，能適應惡劣的工作環(huán)境。 13. 控制器供電電源為交直流兩用型，能自動適應48V、110V、220V交直流電源供電。 14. 控制器輸出的調(diào)速、調(diào)壓及信號繼電器為小型電磁繼電器，合閘繼電器則有小型電磁繼電器及特制高速、高抗擾光隔離無觸點大功率MOSFET繼電

51、器兩類供選擇，后者動作時間不大于2毫秒，長期工作電壓直流250V，接點容量直流5安。在接點容量許可的情況下，可直接驅(qū)動斷路器，消除了外加電磁型中間繼電器的反電勢干擾。(該繼電器為選購件)。 15. 控制器內(nèi)置完全獨立的調(diào)試、檢測、校驗用試驗裝置，不需任何儀器設備即可在現(xiàn)場進行檢測與試驗。 16. 可接受上位機指令實施并列點單側(cè)無壓合閘或無壓空合閘。 17. 在需要時可作為智能同步表使用。二、技術(shù)指標1. 輸入待并斷路器兩側(cè)的TV二次電壓為100伏或100/伏，或一側(cè)為線電壓，另一側(cè)為相電壓。各并列點均可分別對系統(tǒng)側(cè)TV二次電壓進行轉(zhuǎn)角設置，故不需隔離變壓器和轉(zhuǎn)角變壓器。 2. 全部輸入開關(guān)量（

52、并列點選擇、遠方復位、起動同期工作、單側(cè)無壓合閘確認、無壓空合閘確認、斷路器輔助接點等）均為常開空接點。 3. 輸出開關(guān)量（加速、減速、升壓、降壓、合閘、功角越限、報警、失電等）控制信號使用小型電磁繼電器常開空接點（“失電”為常閉）,接點容量220V AC，5A或220V DC，0.5A。在合閘回路使用光隔離無觸點MOS繼電器時為250V DC.5A（選件）。 4. RS-232及RS-485通訊接口各一個。 5. 工作電源48220伏交直流電源均可，功耗不大于20伏安。 6. 絕緣強度：弱電回路對地：500伏50赫1分鐘 強電回路對地：2000伏50赫1分鐘 強弱電回路間：1000伏50赫1分鐘 7. 工作環(huán)境：工作溫度：-10C50C 貯存溫度：-20C70C 相對濕度：不大于90%六、保護裝置：1、水機保護：水輪機一般裝設有事故配壓閥、主閥(或快速閘門)、剪斷銷和真空破壞閥等保護裝置。(1) 調(diào)速器中裝設事故配壓閥(又稱過速限制器)是防止水輪機長期在飛逸轉(zhuǎn)速下運行的有效措施。機組正常運行時，事故配壓閥僅作為壓力油的通道，使調(diào)速器主配壓閥與接力器的管道接通；當機組甩負荷又遇調(diào)