1、.：.；電力監(jiān)控系統(tǒng)目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc29304648411.1.概述 PAGEREF _Toc293046484 h HYPERLINK l _Toc29304648511.2.需求分析 PAGEREF _Toc293046485 h HYPERLINK l _Toc29304648611.2.1.總那么 PAGEREF _Toc293046486 h HYPERLINK l _Toc29304648711.2.2.系統(tǒng)要求 PAGEREF _Toc293046487 h HYPERLINK l _Toc29304648811.3.系統(tǒng)構(gòu)造

2、設(shè)計 PAGEREF _Toc293046488 h 140HYPERLINK l _Toc29304648911.3.1.現(xiàn)場監(jiān)控層 PAGEREF _Toc293046489 h 141HYPERLINK l _Toc29304649011.3.2.通訊網(wǎng)絡(luò)層 PAGEREF _Toc293046490 h 141HYPERLINK l _Toc29304649111.3.3.系統(tǒng)管理層 PAGEREF _Toc293046491 h 141HYPERLINK l _Toc29304649211.4.北京四達(dá)工程JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能 PAGEREF _Toc293046492

3、 h 141HYPERLINK l _Toc29304649311.4.1.對10kV中壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測功能 PAGEREF _Toc293046493 h 141HYPERLINK l _Toc29304649411.4.2.對400V低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測功能 PAGEREF _Toc293046494 h 142HYPERLINK l _Toc29304649511.4.3.管理功能 PAGEREF _Toc293046495 h 14211.電力監(jiān)控系統(tǒng)11.1.概述由北京機(jī)械工業(yè)自動化研討所開發(fā)的JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)是軟、硬件都已實現(xiàn)規(guī)范化、模塊化的集成式定制產(chǎn)品，可以集中或分布

4、配置。它是電力系統(tǒng)終端用戶從10kV開閉站到400V低壓配電室進(jìn)展“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)以及缺點就地自動應(yīng)急處置的最正確處理方案。采用該系統(tǒng)后可以真正做到變電站的無人或少人值守及與用戶的實時互動。因此，它也是智能電網(wǎng)和配網(wǎng)自動化的重要組成部分。JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)可對中、低壓配電柜、直流屏、變壓器、UPS電源、柴油發(fā)電機(jī)組等多種變電、配電設(shè)備進(jìn)展全方位的監(jiān)測和控制；可對配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量進(jìn)展延續(xù)不斷的實時監(jiān)測，為諧波污染的治理并降低供配電系統(tǒng)的能耗和進(jìn)展缺點及事故緣由的分析提供可靠的數(shù)據(jù)和信息；可在各種情況下保證系統(tǒng)的可操作性，具有多重軟件聯(lián)鎖能完全防止誤操作；除可進(jìn)展遙控外，系統(tǒng)還

5、具有自動進(jìn)展缺點的應(yīng)急處置和負(fù)荷控制等強(qiáng)大功能；它具有可視化的人機(jī)界面，能實時監(jiān)控供電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，自動記錄進(jìn)展參數(shù)、缺點報警和操作內(nèi)容等各種事件，管理完全實現(xiàn)自動化；它具有開放的通訊接口，可以用OPC等多種方式與IBMS及其它計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)展通訊上傳數(shù)據(jù)，從而成為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)或建筑設(shè)備自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)的一個組成部分；它的智能化程度高，變電站可實現(xiàn)無人或少人值守，大大減少人工費用；同時其缺點自動應(yīng)急處置和負(fù)荷控制功能，保證供電的延續(xù)性，縮短停電時間，降低因停電所呵斥的經(jīng)濟(jì)損失。JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)具有既先進(jìn)又適用的強(qiáng)大功能和長時間穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的良好性能，因此它不僅被運用在

6、諸如北京首都國際機(jī)場3號航站樓等許多重要的大型公共建筑中，也用于像北京亦莊定海園小區(qū)等眾多的民用工程中，并且都獲得了用戶的好評，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。11.2.需求分析11.2.1.總那么整套電力監(jiān)控系統(tǒng)包括系統(tǒng)監(jiān)視主機(jī)，打印機(jī)，通訊管理機(jī)，綜合維護(hù)測控安裝，智能配電儀表安裝。整套通訊系統(tǒng)包括通訊總線等。整套系統(tǒng)供應(yīng)電源包括監(jiān)視主機(jī)，打印機(jī)，通訊管理機(jī)的UPS 電源等。其他必需安裝附件。11.2.2.系統(tǒng)要求系統(tǒng)構(gòu)造變電站以計算機(jī)站控系統(tǒng)為中心，對整個變電站的一次主設(shè)備實現(xiàn)遙測，遙信，遙控，遙調(diào)功能，對二次設(shè)備和輔助設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)方的控制。系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)運轉(zhuǎn)方式的要求，實現(xiàn)各種閉環(huán)控制功能

7、。實現(xiàn)對全部的一次設(shè)備進(jìn)展監(jiān)視、丈量、控制、記錄和報警功能，并與維護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)方控制中心通訊，實現(xiàn)變電站綜合自動化。系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫。綜合自動化系統(tǒng)分為二層：站級控制層和間隔級控制層，間隔級控制層將采集和處置后的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)光纖媒介傳輸?shù)秸炯壙刂茖?，?jīng)過通訊網(wǎng)在站控層溶為一體。各間隔級單元相互獨立，不相互影響，功能上不依賴于站控計算機(jī)，加強(qiáng)整個系統(tǒng)的可靠性和可用性。 系統(tǒng)功能(a) 總的要求綜合自動化系統(tǒng)綜合和集中變電站的一切功能，運用自動控制技術(shù)、計算機(jī)數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化信息傳輸技術(shù)，將變電站相互有關(guān)連的各部分總成為一個有機(jī)的整體，用以完成從變電站平安監(jiān)測、遠(yuǎn)方監(jiān)視調(diào)度控制到單個點和公共點

8、的操作處置。系統(tǒng)的設(shè)計、配置和選型應(yīng)符合國際規(guī)范、國際工業(yè)規(guī)范以及國內(nèi)規(guī)范。(b) 數(shù)據(jù)采集與處置經(jīng)過間隔層單元采集消費過程的模擬量、數(shù)字量及溫度量等，消費過程設(shè)備包括CT、PT、配電安裝維護(hù)、直流系統(tǒng)、所用電系統(tǒng)等。對所采集的輸入量進(jìn)展數(shù)字濾波，有效性檢查，工程值轉(zhuǎn)換、缺點判別、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。從而產(chǎn)生出可供應(yīng)用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數(shù)等各種實時數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)庫更新。系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)成分布式的數(shù)據(jù)庫構(gòu)造，在就地控制單元中保管本地處置的各種實時數(shù)據(jù)。(c) 統(tǒng)計計算對實時數(shù)據(jù)進(jìn)展統(tǒng)計、分析、計算，例如經(jīng)過計算產(chǎn)生電壓合格率、有功、無功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電

9、量日月年最大值最小值及出現(xiàn)的時間、日期、負(fù)荷率、電能分時段累計值、數(shù)字輸入形狀量邏輯運算值等，設(shè)備正常異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等，并提供一些規(guī)范計算函數(shù)，用來產(chǎn)生用戶可定義的虛擬測點進(jìn)展平均值、積分值和其它計算統(tǒng)計。詳細(xì)算法按甲方提出的要求制定。(d) 畫面顯示(i) 概述A. 經(jīng)過站級控制機(jī)的21 英寸彩色液晶顯示器和人機(jī)聯(lián)絡(luò)工具顯示變電站各種信息畫面，顯示內(nèi)容主要包括全部設(shè)備的位置形狀、變位信息、維護(hù)設(shè)備動作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息、各丈量值的實時數(shù)據(jù)，各種告警信息、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的形狀信息。B. 在需求分區(qū)顯示的畫面中，可按要求分為：過程畫面區(qū)、提示信息區(qū)、報警信息區(qū)，各區(qū)以

10、相互不干擾的方式同步顯示信息。C. 顯示畫面可由用戶在線以交互式進(jìn)展修正、定義、編輯、生成、刪除，畫面總數(shù)60 幅。(ii) 畫面顯示的方式：顯示器上顯示的各種信息以報告、圖形、聲光等方式及時提供應(yīng)運轉(zhuǎn)人員。 (iii) 顯示畫面的調(diào)用：運轉(zhuǎn)人員在任務(wù)站上經(jīng)過控制鍵盤、鼠標(biāo)實現(xiàn)對監(jiān)視畫面的調(diào)用。調(diào)用方式力求簡單，最好手動操作一次完成，最多不超越三次。(e) 打印記錄：記錄功能指計算機(jī)站控系統(tǒng)經(jīng)過打印機(jī)將各種要求的信息按指定的格式輸出到打印紙上。 (f) 事件順序記錄：事件順序記錄的內(nèi)容為事故形狀變化的快速記錄，時間分辨率應(yīng)不大于1 毫秒，并按要求的報告方式打印輸出。(g) 報警處置：報警處置分

11、兩種方式，一種是事故報警，另一種是預(yù)告報警。前者包括非操作引起的斷路器跳閘和維護(hù)安裝動作信號。后者包括普通設(shè)備變位、形狀異常信息、模擬量越限復(fù)限、計算機(jī)站控系統(tǒng)的各個部件、間隔層單元的形狀異常等。(h) 控制功能：對變電所各電壓等級斷路器，有載調(diào)壓開關(guān)等采用就地和遠(yuǎn)方控制方式：(i) 就地控制方式： 10 kV 開關(guān)柜上可進(jìn)展斷路器分、合操作；35 kV 開關(guān)柜上可進(jìn)展斷路器分、合操作；主變有載調(diào)壓開關(guān)機(jī)構(gòu)箱上可進(jìn)展升、降、停操作；(ii) 遠(yuǎn)方控制方式：站級控制層控制方式，調(diào)度端控制方式；(iii) 就地和遠(yuǎn)方操作選擇開關(guān)：對于10kV開關(guān)柜，裝設(shè)在柜上；對于35kV開關(guān)柜，裝設(shè)在柜上。(i

12、v) 遠(yuǎn)方調(diào)度中心控制操作方式的選擇切換在站級控制層中以軟件開關(guān)的方式完成。 (i) 操作權(quán)限：具有操作權(quán)限等級管理，當(dāng)輸入正確操作口令和監(jiān)護(hù)口令才有權(quán)進(jìn)展操作控制，參數(shù)修正，并將信息給予記錄。并具有記錄操作修正人，操作修正內(nèi)容的功能。(j) 信息分層：站控單元應(yīng)具有信息分層功能，并能將信息分類、歸并。(k) 遠(yuǎn)方信息交換：計算機(jī)站控系統(tǒng)實現(xiàn)與遠(yuǎn)方調(diào)度中心的信息交換，即與電力調(diào)度部門通訊,詳細(xì)的功能已在有關(guān)章節(jié)描畫。(l) 時鐘同步：計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)與調(diào)度端的時鐘同步。(m) 與其他設(shè)備的接口：計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備與甲方配置的其他設(shè)備的接口才干。(i) 與維護(hù)設(shè)備接口：計算機(jī)站控系統(tǒng)可以與

13、安裝在開關(guān)室和控制室內(nèi)各個間隔層單元的各維護(hù)設(shè)備接口，接口采用兩種方式，一種是與數(shù)字化維護(hù)測控一體化安裝經(jīng)過現(xiàn)場總線通訊。另一種那么經(jīng)過電纜銜接將非數(shù)字化維護(hù)設(shè)備的接點形狀輸入到計算機(jī)的I/0通道。(ii) 與調(diào)度端的接口：計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過通訊控制器提供與電力調(diào)度部門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)獨立的數(shù)據(jù)通訊口。 (iii) 所采用的通訊規(guī)約及銜接方式應(yīng)根據(jù)電力調(diào)度部門的要求，用戶可在線在任務(wù)站上自行定義編輯與遠(yuǎn)方通訊的數(shù)據(jù)集(包括控制點設(shè)置)。(iv) 與其他設(shè)備的接口：系統(tǒng)提供與模擬屏、直流屏、智能電度表、消防等設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊口。并預(yù)留一定數(shù)量的數(shù)據(jù)通訊口和I/O接口作備用。(n) 維護(hù)功能：維護(hù)功能

14、指變電站擔(dān)任管理計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工程師經(jīng)過任務(wù)站對該系統(tǒng)進(jìn)展的診斷、管理、維護(hù)、擴(kuò)展等任務(wù)。(i) 數(shù)據(jù)庫維護(hù)：工程師用交互方式在線對數(shù)據(jù)庫中的各個數(shù)據(jù)項進(jìn)展修正和增刪。(ii) 功能維護(hù)：自動控制功能的啟動停頓，對各種運用功能運轉(zhuǎn)形狀的監(jiān)測，各種報表的在線生成和顯示畫面的在線編輯。 (iii) 站控系統(tǒng)的缺點診斷：對計算機(jī)站控系統(tǒng)的各個設(shè)備進(jìn)展形狀檢查，經(jīng)過在線自診斷確定缺點發(fā)生的部位，并發(fā)出報警信號，檢查、診斷的結(jié)果可顯示、打印出來。11.3.系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計北京四達(dá)工程JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)采用分布式配置，終端采集設(shè)備分別配置在400V低壓配電柜、10kV中壓配電柜、變壓器以及直流屏中

15、，一切終端采集設(shè)備均經(jīng)過RS485通訊接口經(jīng)現(xiàn)場總線與監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)展通訊。電力監(jiān)控管理計算機(jī)設(shè)在變電室值班室內(nèi)。電力監(jiān)控管理系統(tǒng)原理圖見圖一所示。 圖一 電力監(jiān)控管理系統(tǒng)原理圖JZN03電力監(jiān)控管理系統(tǒng)按監(jiān)控功能可分為：現(xiàn)場監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和系統(tǒng)管理層。11.3.1.現(xiàn)場監(jiān)控層 集中式現(xiàn)場監(jiān)控層包括：分別配置在各低壓配電柜內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表和現(xiàn)場監(jiān)控安裝以及10kV微機(jī)綜保安裝、變壓器溫控器、直流屏控制器等。11.3.2.通訊網(wǎng)絡(luò)層通訊網(wǎng)絡(luò)層包括：現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)這兩部分。前者是現(xiàn)場監(jiān)控層中設(shè)備與監(jiān)控計算機(jī)或設(shè)備之間進(jìn)展通訊的通訊網(wǎng)絡(luò)，常見有RS485通訊接口，支持Modbus

16、-RTU協(xié)議的現(xiàn)場總線；后者是現(xiàn)場總線與監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)展通訊的通訊網(wǎng)絡(luò)，主要設(shè)備有串口聯(lián)網(wǎng)效力器和以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備。11.3.3.系統(tǒng)管理層系統(tǒng)管理層包括：位于中控室內(nèi)的電力監(jiān)控管理計算機(jī)及其外圍設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。11.4.北京四達(dá)工程JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能11.4.1.對10kV中壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測功能對10kV中壓配電柜的監(jiān)測功能經(jīng)過微機(jī)綜合維護(hù)安裝和網(wǎng)絡(luò)電力儀表用通訊方式實時監(jiān)測微機(jī)綜保安裝和10kV真空斷路器10kV進(jìn)線、出線和母聯(lián)柜真空斷路器提供的以下參數(shù)和信號：三相電壓相電壓、線電壓；三相電流；零序電壓、零序電流；頻率；功率因數(shù)；功率有功功率、無功功率、視在功率；電能

17、有功電度、無功電度；斷路器/負(fù)荷開關(guān)的形狀信號、缺點跳閘信號、接地缺點信號、斷路器位置信號、隔離手車位置信號、彈簧儲能形狀信號；接地刀位置信號；自動/手動形狀信號、控制回路斷線信號；微機(jī)綜合維護(hù)安裝的缺點跳閘信號和內(nèi)部缺點信號?？捎涗?2個模擬量和64個開關(guān)量信號通道，最多可記錄100條缺點錄波，最長可達(dá)20秒。模擬量通道可記錄丈量電流和電壓的波形或趨勢。可記錄512個帶時標(biāo)的事件SOE記錄。安裝定義了4個級別的操作權(quán)限：閱讀者、操作員、工程師和管理員。對變壓器的監(jiān)測功能經(jīng)過RS485通訊接口，支持Modbus-RTU工業(yè)現(xiàn)場總線用通訊方式未變壓器溫控器的以下參數(shù)和信號送到監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)展監(jiān)測：

18、三相繞組的溫度；超溫報警信號；冷卻風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)/停頓和缺點報警信號。對直流屏的監(jiān)測功能與監(jiān)測變壓器類似用通訊方式監(jiān)測直流屏的以下參數(shù)和信號： 輸出母線電壓、蓄電池電壓、蓄電池電流、蓄電池內(nèi)阻； 輸出母線過電壓、欠電壓、安裝失電報警信號； 進(jìn)線兩路電源形狀信號： 絕緣下降、系統(tǒng)接地缺點信號、直流缺點信號、高頻開關(guān)電源模塊缺點信號、控制器故障信號； 浮充、均充以及預(yù)告警、單體電池失效告警、缺點等信號。11.4.2.對400V低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測功能低壓配電柜運轉(zhuǎn)參數(shù)的監(jiān)測功能經(jīng)過安裝在低壓配電柜上的網(wǎng)絡(luò)電力儀表用通訊方式實時監(jiān)測400V斷路器提供的以下參數(shù)和信號：三相電壓相電壓、線電壓；三/單相電流；頻率；功率因數(shù)；功率有功功率、無功功率、視在功率；斷路器分/合信號、缺點信號；有功電度、無功電度；4路DI量，2路DO量；電壓、電流精度0.2%，有功、無功精度0.5%。11.4.3.管理功能監(jiān)控界面友好的人機(jī)界面，方便運轉(zhuǎn)人員及時準(zhǔn)