智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在高壓配電中的應用分析

1、智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在高壓配電中的應用分析1 引言變電站綜合自動化技術是以計算機技術廣泛應用為前提的多專業(yè)綜合技術。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)，將這項技術在高壓配電系統(tǒng)進行應用,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、設備的實時測量和監(jiān)控;通訊設備完成對監(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)復雜的規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，實現(xiàn)預留接口等。它包含有前臺主機和后臺機及現(xiàn)場各高壓配電設備的測量模塊，485/232轉(zhuǎn)換口，通訊電纜，串口擴展設備等組成，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)結構及功能智能化監(jiān)控系統(tǒng)結構分為三層:主控層、通訊管理層和間隔設備層。系統(tǒng)結構圖參見圖1。圖1 系統(tǒng)結構圖2.1 系統(tǒng)結構系統(tǒng)采用分層分布式的結構，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柜附近，系統(tǒng)升級可利用原系統(tǒng)的監(jiān)控后臺，完成當?shù)乇O(jiān)控。主控層的監(jiān)控微機上實現(xiàn)當?shù)豐CADA的全部功能，還可實現(xiàn)復雜

3、的規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，實現(xiàn)預留接口與第三方設備、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的標準網(wǎng)絡版。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。應用程序采用具有面向?qū)ο蠼Y構特點的、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)絡互聯(lián)通信。系統(tǒng)為全Windows界面，系統(tǒng)功能嚴格遵循電力系統(tǒng)行業(yè)標準和生產(chǎn)標準。功能要點歸納如下。2.2 數(shù)據(jù)處理功能設計遙信量:開關、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)絡上，與前臺機之間

5、按網(wǎng)絡方式通信。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;條件復歸置零:當數(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)提供一些標準計算函數(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，當測量值越限時發(fā)出聲、光報警;系統(tǒng)發(fā)生事故或設備運行工作異常時，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，當該定義事故發(fā)生時，自動推出相應的故障畫面;開關量變位報警，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、負荷率、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運算值等，設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，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)設定功能包括提供系統(tǒng)設定、設備接入設定、圖形和報表編輯等組態(tài)工具軟件;上位機顯示和設定各種定值;運行參數(shù)和

9、越限參數(shù)的設定;監(jiān)控系統(tǒng)的其他參數(shù)設定。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;系統(tǒng)功能維護和崩潰后快速恢復功能;控系統(tǒng)的故障診斷。3 應用范例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) 當平均線電壓越過6700V時，正向越高限觸發(fā)，無動作結果。 4 結束語該系統(tǒng)投入使用以來，運轉(zhuǎn)正常，取得了良好的效果?？梢詫﹄姎庀到y(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