電力調(diào)度監(jiān)測系統(tǒng)
解決方案:電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)是建立一個(gè)安全可靠,能提供各種高級服務(wù),并有為應(yīng)用程序的執(zhí)行和實(shí)施提供較強(qiáng)功能的開放式平臺和運(yùn)行在該平臺的多個(gè)相對獨(dú)立的應(yīng)用子系統(tǒng)組成的系統(tǒng),成為一個(gè)符合配電系統(tǒng)現(xiàn)代化管理要求的,分布式,開放式,模塊化,可擴(kuò)充的配電變壓器綜合管理系統(tǒng)?;A(chǔ)平臺除提供基本的硬件技術(shù)和操作系統(tǒng)內(nèi)核外,還提供諸如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息傳遞、人機(jī)界面、實(shí)時(shí)環(huán)境應(yīng)用程序等基礎(chǔ)服務(wù)?;诨A(chǔ)平臺之上的各應(yīng)用子系統(tǒng)包括:能量管理(EMS)、配電變壓器管理、線損管理、自動抄表、VQC功能,諧波數(shù)據(jù),購電量管理,數(shù)據(jù)查詢,自動報(bào)表,圖表和與其他系統(tǒng)的接口等。這些子系統(tǒng)之間在開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有機(jī)的橫向和縱向集成,形成一個(gè)完整的配電變壓器綜合管理信息系統(tǒng)。
詳細(xì)介紹:GPRS電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如上圖所示,系統(tǒng)分為三個(gè)部分,分別是監(jiān)控中心主站、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端、監(jiān)控終端設(shè)備。主站主要完成人機(jī)交互工作;接收服務(wù)器主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路建立和數(shù)據(jù)的寫庫等操作;GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端完成信息的上送與下發(fā);監(jiān)控終端設(shè)備主要完成數(shù)字量與模擬量的采集。本系統(tǒng)中心服務(wù)器通過GPRS APN專線接入企業(yè)路由器,進(jìn)入GPRS APN內(nèi)網(wǎng),獲取固定IP地址。監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)無需路由到Internet網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測點(diǎn)DTU也采用該APN內(nèi)的SIM卡。采用這種方式組成點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)具有安全性高的特點(diǎn),且穩(wěn)定性高、適時(shí)性好。 GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端上電后,它會根據(jù)預(yù)先設(shè)定在其內(nèi)部的IP地址主動訪問中心GPRS DTU服務(wù)器,和監(jiān)控中心建立TCP/IP鏈路。監(jiān)控中心主站本身維護(hù)接入的每個(gè)終端的IP地址和ID號,當(dāng)主站要向某個(gè)監(jiān)控終端提出數(shù)據(jù)請求時(shí),它會根據(jù)IP地址和ID號來找到對應(yīng)的終端,將命令下發(fā)到該終端,終端響應(yīng)后通過GRPS數(shù)據(jù)傳輸終端把數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器端口,通過端口影射轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心主站,即完成了一個(gè)應(yīng)答式的通訊流程。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)分為三個(gè)部分,分別是監(jiān)控終端設(shè)備、GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端、監(jiān)控中心主站。
- (1)監(jiān)控終端設(shè)備 該監(jiān)測系統(tǒng)采用的綜合系數(shù)檢測設(shè)備(RTU)是根據(jù)電力需求側(cè)管理技術(shù)要求設(shè)計(jì)、制造的一種高科技產(chǎn)品。它采用高精度數(shù)字采樣處理技術(shù),集數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲、通訊等多功能于一體,并可通過后臺軟件將儲存記錄的數(shù)據(jù)以圖表或報(bào)表的形式顯示、打印和分析。其科技領(lǐng)先,功能強(qiáng)大、可靠性高,可廣泛應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)的監(jiān)測。其主要功能有:
基本測量參數(shù):
AGC每4s一次調(diào)節(jié)令,日負(fù)荷曲線,繼電保護(hù)定值整定分析,水電及抽水蓄能運(yùn)行等多個(gè)參數(shù)
技術(shù)參數(shù):- ◇ 額定技術(shù)參數(shù)
- 額定電壓 Un:100V
- 額定電流 In:5A
- 額定頻率 Fn:50Hz
- ◇ 測量準(zhǔn)確度
- 電壓/電流/頻率:0.2級
- 功率因數(shù)/有功功率/無功功率:0.5級
- 有功電量/無功電量:1.0級
- ◇ 內(nèi)置閃存容量
- 存儲容量:1024k字節(jié),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)84日數(shù)據(jù)記錄(每15分鐘記錄一次)
- ◇ 精度
- 電壓/電流/頻率:0.2級
- 功率因數(shù)/有功功率/無功功率:0.5級
- 有功電量/無功電量:1.0級
- 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定
- 裝置的CT、PT變比
- 數(shù)據(jù)存儲間隔
- 系統(tǒng)時(shí)鐘
- LCD對比度
- 過壓參數(shù)
- 欠壓參數(shù)
- 過流參數(shù)
- (2)GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端 GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心主站與監(jiān)控終端的通訊。本系統(tǒng)中采用石家莊億邦科技有限公司INDTU-051G/10 GRPS DTU。該DTU功能與特點(diǎn)如下:
- ◇ 功能:
- 1. 標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令界面,方便程序設(shè)計(jì);
- 2. TCP/IP Internet 內(nèi)嵌的協(xié)議棧,輕松互連;
- 3. RS232/422接口方式,更加簡便的通訊方式;
- 4. 可通過串口升級程序。
- ◇ 性能:
- 1. 使用低功耗高性能的CPU 做處理器,32位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線,2Mbit Static Ram & 4Mbit Flash可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù);
- 2. 支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸;
- 3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協(xié)議棧;
- 4. 一個(gè)符合ISO7816-3IC 卡標(biāo)準(zhǔn)的SIM 卡座,支持符合GSM11.11 和GSM11.10,規(guī)范SIM 卡;5. 簡化的接口設(shè)計(jì),使用通用的232接口和簡單的AT 命令交互界面;
- 6. 供了更方便的電源接口,即可使用外掛電源。又可從串口直接取電;
- 7. 整機(jī)功耗小于2W;
- 8. 完善了GPRS 網(wǎng)絡(luò)中所出現(xiàn)的假撥號,掉線自動重啟,遠(yuǎn)程喚醒等功能;
- 9. 支持遠(yuǎn)程控制及動態(tài)域名解析;
- 10. 同時(shí)更具嵌入式系統(tǒng)要求,可提供內(nèi)置式模塊(不帶外殼,可通過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連)。
- 11、同時(shí)還有軟硬件雙重看門狗,在DTU不能正常工作時(shí),能夠自動斷電復(fù)位。
- (3)監(jiān)控中心主站 主站系統(tǒng)最里面層為操作系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件。第二層為系統(tǒng)支持軟件層,包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、電力系統(tǒng)模型、數(shù)據(jù)采集和傳輸。電力系統(tǒng)模型主要指電力系統(tǒng)設(shè)備對象化及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌粩?shù)據(jù)庫系統(tǒng)分運(yùn)行庫、基礎(chǔ)庫、標(biāo)準(zhǔn)庫和歷史庫四部分;數(shù)據(jù)采集和傳輸就是將各種數(shù)據(jù)從不同的終端根據(jù)各種通訊協(xié)議采集過來,但并不進(jìn)行處理,再通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)給需要這些數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。第三層為基礎(chǔ)應(yīng)用層,將采集過來的數(shù)據(jù)經(jīng)過各種處理,通過GUI界面顯示給用戶。第四層為高級應(yīng)用層,它所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要是供電力系統(tǒng)進(jìn)一步管理和決策用。上位軟件主要完成以下功能:
- 1)電網(wǎng)EMS調(diào)度系統(tǒng),變壓器運(yùn)行監(jiān)控,直屬電廠和變電站群異常情況監(jiān)控,數(shù)據(jù)的分析、處理和存盤,RTU的參數(shù)設(shè)置及狀態(tài)顯示。既能獲得配電網(wǎng)運(yùn)行的基本信息,又為功能擴(kuò)充提供很好的基礎(chǔ)。
- 2)自動抄表系統(tǒng) 根據(jù)設(shè)定的時(shí)間自動抄錄配電變壓器和用戶的電度數(shù)。并具有電表異常告警,跟蹤抄表記錄和操作記錄等輔助功能。
- 3)用戶購電量管理 對于信譽(yù)比較差的用戶,通過系統(tǒng)對它進(jìn)行先購電后供電,并在使用電量達(dá)到某些比例時(shí)進(jìn)行警告。
- 4)線損管理 主要是臺區(qū)線損管理和線路線損管理。
- 5)配電設(shè)備管理 主要是配電線路和配電變壓器等設(shè)備的管理。
- 6)終端錯誤智能識別 終端錯誤分為通訊恢復(fù),通訊中斷(某一終端連續(xù)三次召測不到),終端無線錯誤(一天連續(xù)十次召測不到),無線中斷(連續(xù)有三十個(gè)終端召測不到)。
- 7)負(fù)荷預(yù)測 通過計(jì)算主站和分站所有臺區(qū)的總有功功率總加值來初步預(yù)測下一階段的負(fù)荷情況。
- 8)電容器投切 根據(jù)電壓和功率因數(shù)就地進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)時(shí)考慮時(shí)間因素和投切次數(shù)。在就地調(diào)節(jié)失靈的情況下能夠遠(yuǎn)方監(jiān)視和遠(yuǎn)方控制。如果終端無調(diào)節(jié)投切功能,系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)方計(jì)算后控制電容器投切。
- 9)終端操作 可以遠(yuǎn)方讀取或者設(shè)置終端的參數(shù),如變壓器的整定參數(shù)等??稍O(shè)置開關(guān)合閘,開關(guān)分閘??勺x取或設(shè)置VQC參數(shù)。
- 10)與營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的接口 能方便地為營銷系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源。
- 11)采集諧波數(shù)據(jù) 通過系統(tǒng)能夠采集用戶的各次諧波含量。
- 12)用戶竊電管理 增加用戶電量與功率轉(zhuǎn)換為電量的比較,通過設(shè)置比例系數(shù),來進(jìn)行警告,比如當(dāng)有功功率產(chǎn)生而電量不動時(shí),則產(chǎn)生警告。
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