网络通讯层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。
建设完成后的多功能网络电力仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。
RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。
3、电力监控系统主要功能
3.1 数据采集与处理
数据采集是电力监控的基础,数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。
数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到电力监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
3.2 历史事件
历史事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互,通过历史事件查看平台,您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件,为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。
3.3 数据库建立与查询
主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。
3.4 运行负荷曲线
负荷趋势曲线功能主要负责定时重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。
3.5 远程报表查询
报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。
报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。
4、案例分析
本监控系统主要实现金隅节能保温科技公司变电所48个回路配电实时监测、分析及管理,监控范围如下表1所示:
1#变配电室 |
序号 |
柜号 |
回路名称 |
仪表型号 |
1 |
AA1 |
1#进线 |
ACR330ELH |
2 |
AA3 |
无功补偿 |
ACR110EL/K |
3 |
AA5 |
联络柜 |
ACR110EL/K |
4 |
AA7 |
车库消防风机 |
ACR110EL/K |
5 |
消防泵房 |
ACR110EL/K |
6 |
1#楼层消防用电 |
ACR110EL/K |
7 |
2#楼层消防用电 |
ACR110EL/K |
8 |
消防中心 |
ACR110EL/K |
9 |
1#应急中心 |
ACR110EL/K |
10 |
2#应急中心 |
ACR110EL/K |
11 |
1-4#附楼消防用电 |
ACR110EL/K |
12 |
备用 |
ACR110EL/K |
13 |
AA9 |
1#楼电梯 |
ACR110EL/K |
14 |
2#楼电梯 |
ACR110EL/K |
15 |
信息中心 |
ACR110EL/K |
16 |
变电所用电 |
ACR110EL/K |
17 |
备用 |
ACR110EL/K |
18 |
1#楼照明用电负1-2层 |
ACR110EL/K |
19 |
2#楼照明用电负1-2层 |
ACR110EL/K |
20 |
AA11 |
1#楼空调机房 |
ACR110EL/K |
21 |
2#楼空调机房 |
ACR110EL/K |
22 |
报告厅、餐厅、厨房照明 |
ACR110EL/K |
23 |
厨房动力 |
ACR110EL/K |
24 |
备用 |
ACR110EL/K |
25 |
1-4#附楼用电 |
ACR110EL/K |
26 |
1#楼照明用电3-5层 |
ACR110EL/K |
27 |
AA10 |
制冷机房 |
ACR110EL/K |
28 |
制冷机房 |
ACR110EL/K |
29 |
备用 |
ACR110EL/K |
30 |
AA8 |
1#楼电梯 |
ACR110EL/K |
31 |
2#楼电梯 |
ACR110EL/K |
32 |
信息中心 |
ACR110EL/K |
33 |
变电所用电 |
ACR110EL/K |
34 |
立面照明 |
ACR110EL/K |
35 |
景观照明 |
ACR110EL/K |
36 |
备用 |
ACR110EL/K |
37 |
2#楼照明3-5层 |
ACR110EL/K |
38 |
AA6 |
车库消防风机 |
ACR110EL/K |
39 |
消防泵房 |
ACR110EL/K |
40 |
1#楼层消防用电 |
ACR110EL/K |
41 |
2#楼层消防用电 |
ACR110EL/K |
42 |
消防中心 |
ACR110EL/K |
43 |
1-4#附楼消防用电 |
ACR110EL/K |
44 |
备用 |
ACR110EL/K |
45 |
备用 |
ACR110EL/K |
46 |
备用 |
ACR110EL/K |
47 |
AA4 |
无功补偿 |
ACR110EL/K |
48 |
AA2 |
2#进线 |
ACR330ELH |
表1 监测点位分布表
根据其改造的回路,系统可实时显示一次回路运行状况,功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量,其中包括:线三相电压、电流、功率、功率因数、电能,频率等电参量。见图(2)、(3)