系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)分為三個部分,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:
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----采用廈門才茂通信科技有限公司的CM 3150P GPRS DTU
CM 3150P GPRS DTU采用ARM9高性能工業(yè)級嵌入式處理器,以實(shí)時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,超大內(nèi)存,內(nèi)嵌自主知識產(chǎn)權(quán)的TCP/IP協(xié)議棧。為用戶提供高速,穩(wěn)定可靠,數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線,多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。針對網(wǎng)絡(luò)流量控制的用戶,產(chǎn)品支持語音,短信,數(shù)據(jù)觸發(fā)上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數(shù)據(jù)中心備份,以及多數(shù)據(jù)中心同步接收數(shù)據(jù)等功能。公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融,水利,環(huán)保,電力,郵政,氣象等行業(yè)。
3150P實(shí)物拍攝
一、 無線參數(shù)
1、 支持EGSM900/GSM1800無線網(wǎng)絡(luò)
2、 GPRS multi-slot class 10
3、 編碼方案:CS1~CS4
4、 符合SMG31bis技術(shù)規(guī)范
5、 Compliant to GSM phase 2/2+
6、 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信和傳真
二、 硬件系統(tǒng)
1、 CPU:工業(yè)級高性能ARM9嵌入式處理器,帶內(nèi)存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache
2、 FLASH:8MB,可擴(kuò)充到32MB
3、 SDRAM:64MB,可擴(kuò)充到256MB
4、 接口:
3150P:
1個RS232串口。(根據(jù)需要,可支持RS422/RS485),
串口速率:110bps ~ 230400bps
數(shù)據(jù)位支持:8位 或 7位
奇偶校驗(yàn)位:無 或 奇數(shù)校驗(yàn) 或 偶數(shù)校驗(yàn)
停止位:1位 或 2位
流控:無或 RTS/CTS
3150EP:
1個RS485接口。(根據(jù)需要,可支持RS232/422)
串口速率:110bps ~ 230400bps
數(shù)據(jù)位支持:8位 或 7位
奇偶校驗(yàn)位:無 或 奇數(shù)校驗(yàn) 或 偶數(shù)校驗(yàn)
停止位:1位 或 2位
流 控:無或 RTS/CTS
控制口:RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1)
指示燈:具有電源、通信及在線指示燈。
天線接口:標(biāo)準(zhǔn)SMA陰頭天線接口,特性阻抗50歐。
UIM卡接口:3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式用戶卡接口。
電源接口:標(biāo)準(zhǔn)的3芯火車頭電源插座。
語音接口:標(biāo)準(zhǔn)的耳機(jī)麥克風(fēng)接口。
5、 供電:
外接電源:DC 9V 500mA
寬電壓供電:DC 5-32V
通信電流:350mA
待機(jī)電流:35mA
6、 尺寸:
外形尺寸:92.7x61.3x23 mm(不包括天線及固定件)
7、 其他參數(shù):
工作環(huán)境溫度 -25~+65oC
儲存溫度 -40~+85oC
相對濕度 95%(無凝結(jié))
三、 軟件功能
1. TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸;支持多種工作模式。心跳包技術(shù)。
2. 智能防掉線,支持在線檢測,在線維持,掉線自動重?fù)?,確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。
3. 支持RSA,RC4加密算法
4. 支持虛擬值守VWM(Virtual Man Watch)功能,確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
5. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)(APN/VPDN)
6. 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動態(tài)域名和IP地址訪問
7. 支持DNS動態(tài)獲取,防止DNS服務(wù)器異常導(dǎo)致的設(shè)備當(dāng)機(jī)。
8. 支持雙數(shù)據(jù)中心備份
9. 支持多數(shù)據(jù)中心同時接受數(shù)據(jù)
10. 支持短信、語音、數(shù)據(jù)等喚醒方式以及超時斷開網(wǎng)絡(luò)連接。
11. 支持短消息備份及告警。
12. 多重軟硬件看門狗
13. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報(bào)告。
14. 標(biāo)準(zhǔn)的AT命令界面
15. 可以用做普通撥號MODEM
16. 支持bnet功能。
17. 支持遠(yuǎn)程配置,遠(yuǎn)程控制
18. 通過串口軟件升級
19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統(tǒng)
(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)?;?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)時考慮時間因素和投切次數(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,則產(chǎn)生警告。
四、結(jié)論
實(shí)現(xiàn)我國電網(wǎng)調(diào)度自動化,是提高供電質(zhì)量、用電可靠性和提高電力企業(yè)自身水平的需要,GPRS作為一種新的通訊手段,應(yīng)用在配電自動化中有很多優(yōu)點(diǎn), 基于GPRS通信的配電變壓器綜合管理系統(tǒng)是一個較有應(yīng)用前景的實(shí)現(xiàn)方案。