摘要：本文主要介紹了世紀(jì)星組態(tài)軟件在10KV智能配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，詳盡介紹了智能配電系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)，系統(tǒng)功能等內(nèi)容。  

關(guān)鍵詞：電力；智能配電；監(jiān)控軟件；世紀(jì)星

 
1 前言

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，能源日益緊張，能源成本與日俱爭(zhēng)，從商業(yè)市場(chǎng)看，節(jié)約能源已經(jīng)成為較多企業(yè)減少成本的一項(xiàng)重要舉措。一個(gè)企業(yè)的智能化管理水平可以幫助企業(yè)在市場(chǎng)中，取得一定的市場(chǎng)占有率。電力能源作為一項(xiàng)重要?jiǎng)恿δ茉矗浜侠淼睦媚軌驗(yàn)槠髽I(yè)減少不少成本。保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源，走可持續(xù)發(fā)展的道路，通過智能配電系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)合理的分配電能，從真正意義上節(jié)約能源。

　　傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)只是將電網(wǎng)引入廠區(qū)，按生產(chǎn)的需求牽線使用，不安全，不穩(wěn)定，不節(jié)能。隨著微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的提高，電力系統(tǒng)也迎來了時(shí)代性的革命。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)將電力線路接入帶有通信端口的設(shè)備儀表，實(shí)現(xiàn)過流，過壓，過負(fù)荷等保護(hù)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享分享，遠(yuǎn)程智能監(jiān)控等功能。

 

2.智能配電系統(tǒng)架構(gòu)方案

　　智能配電系統(tǒng)主要分位：站控管理層、通訊管理層及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

 

 

2.1 站控管理層
　　站控管理層是人機(jī)交互最直接的窗口，通過圖形，聲音，報(bào)表等形式，直觀的了解到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過數(shù)據(jù)等信息實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)狀況等。主要起到監(jiān)視及控制的作用，存儲(chǔ)重要參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)等功能。

2.2 通訊管理層
　　通訊管理層在整個(gè)系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和上位工控機(jī)及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交互不可或缺的交通樞紐。實(shí)現(xiàn)了底層設(shè)備與工控機(jī)通信，同時(shí)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
　　主要通過電力智能儀器儀表（帶通信端口的）采集現(xiàn)場(chǎng)具體數(shù)據(jù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自身對(duì)采集進(jìn)來的原始信號(hào)進(jìn)行處理的過程中，將處理好的數(shù)據(jù)信息上傳給上位工控機(jī)。是上位機(jī)采集數(shù)據(jù)的終端元件。
拓?fù)鋱D主要列舉了比較常規(guī)的兩種通信方式。Option1適用于通信距離短的場(chǎng)合。建議使用Option2（必要時(shí)，需要添加交換機(jī)）。Option1不同的COM口的485網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該劃分開;Option2在使用485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器時(shí)，485網(wǎng)絡(luò)也是劃開的。本系統(tǒng)由于受現(xiàn)場(chǎng)條件影響，采用Option1方案。

 

3. 系統(tǒng)硬件

 
　　本系統(tǒng)硬件設(shè)備總計(jì)31臺(tái)，如下表所示。

 

序號(hào) 硬件名稱 儀表型號(hào) 單位 數(shù)量 備注
1 開關(guān)柜微機(jī)保護(hù)裝置 PMF-632B 套 14 DC220V 5A
  PMF700L-B/C   
2 微機(jī)測(cè)控裝置 FCK-831D 臺(tái) 1 DC220V 5A
3 配電母聯(lián)備自投裝置 PMF700T-B 臺(tái) 1 DC220V 5A
4 微機(jī)諧振消除裝置 HYR-800 臺(tái) 1 
 
研華電力專用工控機(jī)。
使用Microsoft SQL server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)記錄告警，SOE及遙控信息等。
世紀(jì)星配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森華木業(yè)13條生產(chǎn)線電力遙控，遙測(cè)，遙信，告警，SOE。

 

4. 系統(tǒng)功能

　　本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)配電環(huán)境相關(guān)畫面信息，顯示內(nèi)容包括全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所有電系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，各種報(bào)警信息、顯示器上顯示的各種信息將以報(bào)告、圖形、曲線、趨勢(shì)圖、報(bào)表、聲光等形式及時(shí)提供給運(yùn)行人員，并支持各種圖形頁(yè)面的在線打印。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各供電柜的合閘、分閘按鈕及指示燈，并提供已儲(chǔ)能指示燈，開關(guān)試驗(yàn)、運(yùn)行位置指示燈，地刀分位、合位指示燈。

4.1數(shù)據(jù)采集
　　本系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電力儀表的模擬量、數(shù)字量以及溫度量，對(duì)所采集的輸入量進(jìn)行數(shù)字濾波，有效性檢查，工程值轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號(hào)接點(diǎn)抖動(dòng)消除、刻度計(jì)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)庫(kù)更新。

4.2系統(tǒng)控制
　　本系統(tǒng)具備就地和遠(yuǎn)方二級(jí)控制，帶必要的安全檢查和防誤閉鎖，完成對(duì)開關(guān)、刀閘

的控制；對(duì)主變分接頭的調(diào)節(jié)；保護(hù)功能壓板的投退；信號(hào)復(fù)歸以及設(shè)備的啟停等控制功能。本系統(tǒng)對(duì)一臺(tái)設(shè)備同一時(shí)刻只能執(zhí)行一條控制命令，當(dāng)同時(shí)收到一條以上的控制命令或與預(yù)操作命令不一致時(shí)，應(yīng)該拒絕執(zhí)行，并給出錯(cuò)信息。

4.3告警事件異常存儲(chǔ)
　　本系統(tǒng)對(duì)設(shè)備故障、錯(cuò)誤操作、保護(hù)事故告警等進(jìn)行處理：彈畫面、音響、語音報(bào)警、打印；通知操作員，并進(jìn)行歷史存儲(chǔ)。報(bào)警處理分兩種方式：事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警。前者包
括非操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)。后者包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量越限/復(fù)限等。

4.4分權(quán)限管理
　　本系統(tǒng)對(duì)不同用戶可設(shè)置不同的管理權(quán)限，以確保系統(tǒng)的安全性。只有輸入正確操作口令和監(jiān)護(hù)口令才有權(quán)進(jìn)行操作控制，修改參數(shù)，并將信息給予記錄，例如某些開關(guān)按鈕只能讓有權(quán)限的人輸入正確的密碼后，才能操作控制。

4.5數(shù)據(jù)處理及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)
　　本系統(tǒng)對(duì)一些無法實(shí)測(cè)的量，提供邏輯、算術(shù)表達(dá)式由系統(tǒng)計(jì)算得到；并可產(chǎn)生相關(guān)物理量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算值，供系統(tǒng)產(chǎn)生各種運(yùn)行報(bào)表。
支持如ACCESS，SQL等常用數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.6 Web發(fā)布
　　本系統(tǒng)通過中心站采集28臺(tái)電力儀表的數(shù)據(jù)，再通過WEB發(fā)布的方式讓客戶從局域網(wǎng)上瀏覽和控制中心站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以達(dá)到監(jiān)控28臺(tái)電力儀表運(yùn)行狀態(tài)。

4.7 主要技術(shù)指標(biāo)
模擬量越死區(qū)傳送時(shí)間不大于2S（至現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)顯示屏）
數(shù)字量變位傳送時(shí)間不大于1S（至現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)顯示屏）
遙控操作正確率不小于99.99%，遙調(diào)正確率不小于99.9%
開關(guān)量信號(hào)輸入畫面顯示的響應(yīng)時(shí)間不大于2S
事件順序記錄分辨率（SOE）不大于2ms
動(dòng)態(tài)畫面響應(yīng)時(shí)間不大于2S
整個(gè)系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度誤差不大于1ms

5   系統(tǒng)界面簡(jiǎn)覽

5.1系統(tǒng)主頁(yè)面
　　單點(diǎn)遙信，實(shí)時(shí)監(jiān)控各線路主斷路器工作狀況：

 
圖 1

例舉，清森1線的主要遙測(cè)參數(shù)及雙點(diǎn)單點(diǎn)遙信參數(shù)。

 
圖2

 

5.2遙控
控制壓板的投入投退。

 

圖3

 

圖4

對(duì)重要的操作進(jìn)行記錄可查詢。
 

圖5

5.3告警事件異常

圖6

5.4  SOE信息

 

圖7

 

圖8

查詢?nèi)我鈺r(shí)段的SOE信息記錄。方便查找事故原因。

5.5 日?qǐng)?bào)表

 

圖9

實(shí)現(xiàn)日?qǐng)?bào)查詢及打印。

5.6 月報(bào)表

圖10

　　實(shí)現(xiàn)抄表數(shù)據(jù)的月報(bào)查詢，及打印。

5.7 曲線（實(shí)時(shí)，歷史，實(shí)時(shí)功率，歷史功率曲線四類，下面只列一類說明）

圖11

　　動(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)軸的顯示，以實(shí)現(xiàn)不同量程范圍內(nèi)的信息顯示。通過一個(gè)頁(yè)面可以任意選擇不通線路相關(guān)數(shù)據(jù)曲線顯示，同時(shí)可以任意多選或單選曲線進(jìn)行顯示。

6  總結(jié)
　　本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，提高供電質(zhì)量、用電可靠性和企業(yè)自身水平的需要。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定安全。