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應(yīng)用設(shè)計

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山東力創(chuàng)GPRS無線公網(wǎng)配電變壓器實時監(jiān)測管理系統(tǒng)

山東力創(chuàng)GPRS無線公網(wǎng)配電變壓器實時監(jiān)測管理系統(tǒng)

隨著電力城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造的逐步完善,一戶一表工程、抄表到戶工程的結(jié)束,在能源緊缺,系統(tǒng)電源性缺電,全國拉閘限電、有序錯峰用電的形勢下,國家電網(wǎng)公司要求全面推進(jìn)電力需求側(cè)管理,對線損管理、提高供電質(zhì)量、保證供電的可靠性和安全性提出了新的要求。目前簡單的電能計量已不能滿足對配變的監(jiān)測管理,而對配變的運(yùn)行狀況的實時測控提出了新的需求。

配變監(jiān)測現(xiàn)狀

  配變由于其安裝位置分布、安裝地點(diǎn)等問題,造成設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)行環(huán)境惡劣;地理地形分布不平衡,比較分散等特點(diǎn)。人工抄收不僅需要大量的人力物力,而且耗時長、數(shù)據(jù)同一性差、甚至因人為因素的假數(shù)據(jù),無法為配變管理和決策分析提供有效數(shù)據(jù)。
  配變監(jiān)測數(shù)據(jù)單一(目前多數(shù)僅為電能計量),而配變的其他重要參數(shù)如功率因數(shù)、零序電流、電壓不平衡度、諧波含量、無功分布及超限報警、防盜報警等功能均缺失,無法為線損分析、負(fù)荷預(yù)測、電力需求側(cè)管理提供有效數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)功效
  力創(chuàng)公司開發(fā)設(shè)計的”GPRS無線公網(wǎng)配電變壓器實時監(jiān)測管理系統(tǒng)”采用先進(jìn)的智能電量測量技術(shù)、GPRS通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS技術(shù),通過配變實時監(jiān)測、GPRS遠(yuǎn)程抄表和數(shù)據(jù)分析,及時掌握配變的運(yùn)行情況,防止配變負(fù)荷嚴(yán)重超載導(dǎo)致設(shè)備的燒毀、三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡導(dǎo)致配變的加速損壞,配變長期輕負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致的不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)和大量感性負(fù)載運(yùn)行導(dǎo)致的功率因數(shù)過低、高線損等,對于線損分析、負(fù)荷預(yù)測、配電自動化管理,提高供電質(zhì)量、保證供電的可靠性和安全性提供了保障。
系統(tǒng)組成
 ?、?配變管理主站;
 ?、?配變監(jiān)控終端(配電綜合監(jiān)控裝置);
 ?、?GPRS通訊通道。

圖1
圖1

系統(tǒng)功能
1 配變管理主站

  1.1 管理功能
 ?、?配變臺區(qū)資料管理
  以各級電力供電公司為單位,建立管理該公司所管轄的配變臺區(qū)名稱、配變所屬變電站、配變所屬線路、配變地理位置、配變型號等配變臺區(qū)檔案資料。
  ⑵ 配變用戶資料管理
  建立管理配變用戶名稱、容量、CT變比、PT變比、監(jiān)控終端編號、通訊ID、用電性質(zhì)和抄表員等用戶資料。
 ?、?系統(tǒng)用戶管理
  防止未授權(quán)用戶非法進(jìn)入系統(tǒng),設(shè)置管理用戶帳號、密碼和操作權(quán)限等。
  1.2 數(shù)據(jù)采集功能
  數(shù)據(jù)采集采用定時巡檢、隨機(jī)巡檢和自動收集相配合,采集配電綜合監(jiān)控裝置實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
 ?、?定時巡檢功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)按管理員設(shè)定的巡檢時間自動采集配電綜合監(jiān)控裝置實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
  ⑵ 隨機(jī)巡檢功能
  管理員可隨時在配變監(jiān)控管理主站隨機(jī)巡檢某臺配電綜合監(jiān)控裝置實時數(shù)據(jù)。
 ?、?自動接收功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)自動接收各配電綜合監(jiān)控儀的報警和事件記錄數(shù)據(jù)。
  1.3 校時功能
  為了統(tǒng)一各配電綜合監(jiān)控裝置的時間基準(zhǔn),配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)可定時對各配電綜合監(jiān)控裝置進(jìn)行校時。
  1.4 控制功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)可對具有遙控輸出功能的配電綜合監(jiān)控裝置下發(fā)遙控命令,實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。
  1.5 數(shù)據(jù)庫查詢功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)采用安全、可靠的商用數(shù)據(jù)庫,建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)字段。可以查詢?nèi)我鈺r段配變的歷史數(shù)據(jù)、事件記錄、報警記錄等。提供方便的數(shù)據(jù)維護(hù)接口,在權(quán)限范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)接口,為負(fù)荷預(yù)測、線損分析和DSM系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)源。
  1.6 統(tǒng)計分析功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析功能,為用戶提供準(zhǔn)確實用的統(tǒng)計數(shù)據(jù),為配變科學(xué)管理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
 ?、沤y(tǒng)計任意時段某臺配變的停電時間和次數(shù);
  ⑵統(tǒng)計任意時段某臺配變的最大、最小需量發(fā)生時間和需量;
 ?、墙y(tǒng)計任意時段某臺配變的低壓線損、電壓合格率、負(fù)荷率、分時電量等。
  1.7 報表和曲線處理功能
  配變實時監(jiān)測管理系統(tǒng)可以針對某一臺區(qū)、配變線路或某配變自動生成日報表、月報表、年度報表等匯總報表及。日報表統(tǒng)計一天24小時定時存儲的運(yùn)行參數(shù),累計停電時間、過壓、過流報警等情況;報表可直接進(jìn)行預(yù)覽、打印。自動生成趨勢曲線,直觀的反映出各配變的運(yùn)行趨勢。曲線可任意放大、縮小和拖動。
  ⑴ 生成任意時段的電能量分時統(tǒng)計報表;
 ?、?生成任意時段的負(fù)荷率、電壓合格率、負(fù)荷不平衡度報表;
  ⑶ 生成任意時段的配變綜合分析報表;
 ?、?生成任意時段的配變參數(shù)趨勢曲線。
2 配電綜合監(jiān)控裝置的功能
  2.1 遙測功能(含測量、統(tǒng)計與遠(yuǎn)傳功能)
  配電綜合監(jiān)控裝置實時測量存儲以下配變參數(shù):電壓、電流、有功/無功/視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電能、零序電流、電壓不平衡度、電壓/電流K值、各相電壓/ 電流0~31次諧波分量等;諧波失真度THD、 K值因數(shù)、三相電壓不平衡度、零序電流及各種電量的最大/最小/平均值統(tǒng)計便于用戶及時觀察與分析電網(wǎng)供電質(zhì)量并監(jiān)測三相線路異動;受電/饋電線路四象限功率測量,具正/反向有功電能、感/容性無功電能的高精度計量。
  所有參數(shù)按存儲間隔定時存儲在存儲器中。
  2.2 報警、防盜功能:
  報警參數(shù)設(shè)定功能:電壓過低或過高,電流過低或過高,有功/無功/視在功率、功率因數(shù)過高或過低,低周或高周,相序錯誤或三相電壓不平衡度過高,電流/電壓的諧波失真度(THD)過高。
報警參數(shù)和開關(guān)變位自動上傳功能
  2.3 短信上傳/查詢功能
  可上傳/查詢參數(shù):Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Io、P、Q、PF、FREQ和正向有功總電能、反向有功總電能、正向無功總電能、反向無功總電能,以上參數(shù)以短消息方式定時發(fā)送到預(yù)先設(shè)置的手機(jī)號碼上,設(shè)定時間間隔區(qū)間為10秒至180小時,步長10秒。
  2.4 顯示與操作
  現(xiàn)場實時顯示各種電量及信息,配合按鍵可設(shè)置參數(shù)。
  2.5 遠(yuǎn)程通訊功能
  配電綜合監(jiān)控裝置具備與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的功能。
圖2
圖2

圖3
圖3

圖4
圖4

圖5
圖5

3 GPRS通訊通道
  GPRS是在GSM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò),它采用先進(jìn)的無線分組技術(shù),可以為水力、電力、交通、銀行等行業(yè)提供豐富的無線接入手段,移動GPRS方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
 ?、?采用透明雙向數(shù)據(jù)傳輸,鏈路自動維護(hù);
 ?、?只需要向移動公司開戶SIM卡,費(fèi)用可以采用包月方式使用,運(yùn)行成本低;
 ?、?永遠(yuǎn)在線,只要激活GPRS后,將永遠(yuǎn)保持在線,不存在掉線問題,只有在產(chǎn)生流量時才計費(fèi);
  ④ 快速登錄,全新的分組服務(wù),無需長時間的撥號連接過程;
 ?、?高速傳輸,GPRS最高理論傳輸速度171.2kbps,平均帶寬40kbps;
 ?、?支持點(diǎn)對點(diǎn)、中心對多點(diǎn)及多點(diǎn)間的實時、對等數(shù)據(jù)傳輸,組網(wǎng)靈活,不受通訊距離和區(qū)域的限制,中心對多點(diǎn)的傳輸方式是配變實時監(jiān)控常用的應(yīng)用模式;
 ?、?可靠性高,一般數(shù)據(jù)包傳輸?shù)某晒β试?9.9%以上。
 
價值分析
  1、掌握配變臺區(qū)用電情況、負(fù)荷狀況,便于需求側(cè)分析和負(fù)荷預(yù)測,防竊電分析。
  2、掌握配變臺區(qū)供電質(zhì)量:電壓平衡度、無功分布、功率因數(shù)、諧波分量。
  3、掌握配變工作狀況,異常情況報警,保障配變正常運(yùn)行。
  4、掌握配變臺區(qū)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況,提高線損管理水平。
  5、掌握配變臺區(qū)變壓器配置信息及分布,提高臺區(qū)管理水平。
  6、節(jié)省人力物力,減少運(yùn)行費(fèi)用。

行業(yè)應(yīng)用
  河北電力局,湖北電力局
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