遠(yuǎn)程電力監(jiān)控控制的解決方案

遠(yuǎn)程電源監(jiān)控控制解決方案隨著我國(guó)城市現(xiàn)代化的快速發(fā)展，隨著城市配電系統(tǒng)的不斷改革和更新，信息化、網(wǎng)絡(luò)和智能的迅速發(fā)展，箱子的變化不僅需要安全穩(wěn)定的運(yùn)行，還需要“4遠(yuǎn)程”(遙測(cè)、遠(yuǎn)程、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程控制)的智能功能；故障段的快速、準(zhǔn)確定位，出現(xiàn)故障時(shí)的切除、加載實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，可實(shí)現(xiàn)電源的快速恢復(fù)。但是，遠(yuǎn)程電力監(jiān)控控制通常安裝在負(fù)載較重的工礦企業(yè)、港口、機(jī)場(chǎng)、城市公共建筑、高速公路、地下設(shè)施、住宅區(qū)等上。對(duì)智能箱式變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)比較困難，很難實(shí)現(xiàn)一般的現(xiàn)場(chǎng)總線聯(lián)網(wǎng)方式。本文介紹了基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的智能箱式變電站監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。該系統(tǒng)成功解決了箱式變電站監(jiān)控監(jiān)控中存在的布線困難問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的通信問(wèn)題，具有比有線通信方式更高的優(yōu)越性。目前該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于改造箱變電站系統(tǒng)監(jiān)控，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的效果和設(shè)計(jì)要求。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集卡(DAM6120)可幫助您收集數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確收集所需數(shù)據(jù)，并遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)效果。一、基于GPRS箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計(jì)使用基于GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場(chǎng)層、通信層和管理層?，F(xiàn)場(chǎng)層主要由完成內(nèi)部電氣和非電力數(shù)據(jù)收集的智能儀表組成。通信層主要由智能通信服務(wù)器、GPRS調(diào)制解調(diào)器組成，主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的集中收集和通信管理。管理人員不安裝監(jiān)控中心，主要由移動(dòng)數(shù)據(jù)終端(用戶手機(jī)、電子郵件郵箱等)組成，主要用于接收箱變更內(nèi)部運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。通過(guò)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程收集和管理數(shù)據(jù)。系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：箱子內(nèi)部智能組件包括輸入多功能網(wǎng)絡(luò)電源表、漏電報(bào)警設(shè)備、溫度和濕度控制設(shè)備、饋線表、交換機(jī)I/O模塊、風(fēng)扇故障檢測(cè)設(shè)備、智能通信服務(wù)器和無(wú)線GPRS調(diào)制解調(diào)器等智能設(shè)備。輸入電路測(cè)量低壓輸入電路的電壓、電流、有效功率、無(wú)功、頻率、功率因數(shù)、四象限功率等電氣參數(shù)。還可以檢測(cè)入站回路的遠(yuǎn)程流量，例如入口刀閘、斷路器位置、斷路器故障等。通過(guò)自繼電器輸出模塊完成遠(yuǎn)程組合斷路器的功能。饋線電路通過(guò)多電路監(jiān)控裝置集中收集多饋線電路點(diǎn)參數(shù)，主要收集盒內(nèi)饋線電路的電流參數(shù)和開關(guān)位置信息。直觀了解盒子內(nèi)每個(gè)饋線的工作負(fù)載狀態(tài)和開關(guān)位置。漏電報(bào)警裝置通過(guò)安裝在每個(gè)電路上的零序電流互感器分別收集每個(gè)電路的漏電電流，同時(shí)對(duì)超過(guò)安全報(bào)警的漏電信息發(fā)出報(bào)警。提高每個(gè)饋線電路的電氣安全指數(shù)。溫度和濕度控制器主要檢測(cè)箱子內(nèi)部的溫度和濕度以及變壓器核心溫度。通過(guò)箱子內(nèi)部的風(fēng)扇和加熱器調(diào)節(jié)箱子內(nèi)部的溫度和濕度指數(shù)?？蚋臑閮?nèi)部組件提供穩(wěn)定的工作環(huán)境。提高內(nèi)部零件的壽命和安全運(yùn)行指數(shù)。風(fēng)扇故障檢測(cè)裝置完成了風(fēng)機(jī)構(gòu)冷風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)判斷，提高了整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行環(huán)境的指數(shù)。智能通信服務(wù)器是軟件代碼小、自動(dòng)化強(qiáng)、響應(yīng)速度快的嵌入式計(jì)算機(jī)，特別適合需要實(shí)時(shí)和多任務(wù)的系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要包括嵌入式處理器、相關(guān)支持硬件、嵌入式操作系統(tǒng)(嵌入式uCLinux操作系統(tǒng))和應(yīng)用軟件系統(tǒng)，是可獨(dú)立運(yùn)行的“設(shè)備”。支持用戶編程工作，通過(guò)用戶設(shè)計(jì)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)框內(nèi)數(shù)據(jù)收集、計(jì)算處理、任務(wù)管理、信息存儲(chǔ)傳輸和與無(wú)線GPRS調(diào)制解調(diào)器的通信。無(wú)線GPRS調(diào)制解調(diào)器主要實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)器和無(wú)限公共網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。GPRS是GSM的新數(shù)據(jù)服務(wù)，提供移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的連接，為移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線IP和X.25數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。通用包廣播服務(wù)(GPRS)中文是一種通用包無(wú)線服務(wù)，是使用包交換機(jī)概念開發(fā)的一組無(wú)線傳輸方法。數(shù)據(jù)包交換的形式有點(diǎn)類似于將Date封裝到多個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)包中，然后一個(gè)一個(gè)地傳輸這些數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包交換的好處是，只有在需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在時(shí)，才能消耗帶寬，并將其評(píng)估為正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)傳輸(如internet)的時(shí)間帶寬大部分是空閑的，因此用戶計(jì)費(fèi)方法更合理。在GSM phase2標(biāo)準(zhǔn)中，GPRS提供了4種不同的編碼方法，每種方法都提供了不同的錯(cuò)誤保護(hù)。應(yīng)用GPRS技術(shù)提高了系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)靈活性和可靠性。二、基于GPRS箱變更遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析系統(tǒng)功能是根據(jù)實(shí)際執(zhí)行箱更改的智能要求和整體運(yùn)營(yíng)成本的節(jié)省而設(shè)計(jì)的。該系統(tǒng)主要包括兩個(gè)主要工作模型：錯(cuò)誤警報(bào)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集。系統(tǒng)任務(wù)流操作錯(cuò)誤警報(bào)主要是箱內(nèi)高壓開關(guān)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和位置變更警報(bào)。警告內(nèi)容包括錯(cuò)誤警告生成日期時(shí)間、工作站編號(hào)、回路名稱和警告內(nèi)容等信息。警報(bào)范圍包括高壓和低壓主斷路器實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障警報(bào)、位置警報(bào)；饋線斷路器狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和開關(guān)位移報(bào)警；每個(gè)饋線電路的泄漏警報(bào)；箱變內(nèi)部溫度異常警報(bào)；風(fēng)扇故障警報(bào)；由工作電壓的相位不足和不平衡警報(bào)等報(bào)警信息組成。該警報(bào)信息主要通過(guò)智能組件實(shí)時(shí)收集框更改數(shù)據(jù)，將計(jì)算、通信上傳到智能通信服務(wù)器，在通信服務(wù)器上執(zhí)行運(yùn)算，分析和判斷。最后，使用GPRS調(diào)制解調(diào)器將有效的報(bào)警信息通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的用戶手機(jī)。用戶及時(shí)響應(yīng)故障警報(bào)，從而縮短故障恢復(fù)時(shí)間。支持以多次間隔發(fā)送警報(bào)信息，考慮GSM網(wǎng)絡(luò)繁忙和用戶手機(jī)是否在線等因素。確保信息及時(shí)發(fā)送給用戶，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全指數(shù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，主要監(jiān)視框變化內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。郵件包括子站ID號(hào)、郵件發(fā)送日期時(shí)間、上下遙測(cè)：三相電壓、三相電流、環(huán)境溫度、變壓器溫度、低壓輸入側(cè)遙測(cè)：三相電壓、三相電壓、三相電流、有源電力、無(wú)功、功率因數(shù)、頻率、吸收有源電力提供饋線電路的三相電流、泄漏電流等信息。通信服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、處理和郵件數(shù)據(jù)傳輸。郵件發(fā)送使用預(yù)定的發(fā)送機(jī)制，因此也定期進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集，以確保警報(bào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。也就是說(shuō)，在發(fā)送消息之前，通信服務(wù)器負(fù)責(zé)收集、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。然后編輯郵件以發(fā)送計(jì)劃郵件，最終完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。三、基于GPRS箱變更遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)特性經(jīng)濟(jì)監(jiān)視網(wǎng)站比較分散，大大減少了電纜安裝工作的困難。只要有GPRS網(wǎng)絡(luò)復(fù)蓋位置，就可以完成長(zhǎng)方體更改子工作站監(jiān)視。如果沒有監(jiān)視主節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)將定期發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。警報(bào)信息是實(shí)時(shí)短消息傳輸，大大降低了使用GPRS網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量成本。降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本?？煽啃院涂煽啃栽撓到y(tǒng)基于數(shù)據(jù)收集、報(bào)警發(fā)送、郵件發(fā)送都有通信服務(wù)器的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)內(nèi)置了具有強(qiáng)大可靠性和可靠性的uCLinux操作系統(tǒng)。避免軟件和硬件導(dǎo)致系統(tǒng)故障，無(wú)需維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行。獨(dú)立性獨(dú)立運(yùn)行，不依賴于固有的監(jiān)視主節(jié)點(diǎn)。每個(gè)子工作站是獨(dú)立運(yùn)行的監(jiān)視設(shè)備，單個(gè)子工作站的故障不會(huì)影響其他站點(diǎn)的正常使用。減少主管的單點(diǎn)故障監(jiān)控導(dǎo)致整體系統(tǒng)癱瘓的缺點(diǎn)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的所有功能都是嵌入式計(jì)算機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，嵌入式計(jì)算機(jī)采用高實(shí)時(shí)性的uCLinux操作系統(tǒng)，通過(guò)范圍廣、信號(hào)范圍廣、傳輸速度快的GPRS網(wǎng)絡(luò)大大提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集、計(jì)算處理和警報(bào)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能大大提高，減少了錯(cuò)誤預(yù)警的響應(yīng)時(shí)間。易用性系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部配置文件完成移動(dòng)數(shù)據(jù)接收終端的配置，使用戶可以輕松地接收移動(dòng)數(shù)據(jù)的終端信息更改。主要完成的變更包括發(fā)送SMS警報(bào)的次數(shù)、發(fā)送間隔、接收SIM號(hào)碼、接收電子郵件地址、發(fā)送郵件的間隔、工作站地址等信息的變更。用戶可以通過(guò)FTP上載工具將更改的配置文件上載到通信服務(wù)器，以監(jiān)視站點(diǎn)信息的更改。便于修改和維護(hù)監(jiān)視站點(diǎn)信息。四、結(jié)論目前，智能箱變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)的通信主要使用數(shù)字電臺(tái)、GSM短消息、光纖接入等。數(shù)字電臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是，除年度頻率費(fèi)外，平時(shí)運(yùn)行不需要額外費(fèi)用，缺點(diǎn)是對(duì)地形、氣候的影響很大，系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性不好，不能提前上報(bào)；可以通過(guò)GSM短消息方式執(zhí)行