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    孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

    發(fā)布時(shí)間: 2024-08-10  點(diǎn)擊次數(shù): 306次

    一、概述


    孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱監(jiān)控系統(tǒng)),主要是進(jìn)行電站運(yùn)行機(jī)組的數(shù)據(jù)采集、集中監(jiān)控以及能源管理等功能,可以提升多機(jī)組孤島運(yùn)行電站的整體效率和性能,提高單臺(tái)機(jī)組運(yùn)行功率,通過(guò)統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)控制。
    孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng),如圖1系統(tǒng)功能圖所描述,可以在電站運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和參數(shù)保存,主要包括電站運(yùn)行單線圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線/歷史曲線以及報(bào)警保護(hù)等監(jiān)控保護(hù)功能,也可以通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)把運(yùn)行參數(shù)上傳到云平臺(tái)上。
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    圖1 系統(tǒng)功能圖

    二、系統(tǒng)組成

      1. 軟硬件配置

    • 開發(fā)硬件環(huán)境:Intel I5/8G/512G
    • 運(yùn)行硬件環(huán)境:Intel I5/8G/512G
    • 開發(fā)該軟件的操作系統(tǒng):Windows 10(64位)
    • 軟件開發(fā)環(huán)境/開發(fā)工具:QTouch
    • 該軟件的運(yùn)行平臺(tái)/操作系統(tǒng):Windows 7(64位)
    • 軟件運(yùn)行支撐環(huán)境/支持軟件:QTouch
    • 編程語(yǔ)言:C和C++
    • 開發(fā)目的:根據(jù)市場(chǎng)和用戶的需求開發(fā),滿足用戶實(shí)際生產(chǎn)和測(cè)試用途。
    • 面向領(lǐng)域/行業(yè):發(fā)動(dòng)機(jī)及機(jī)組設(shè)備制造商及用戶
    • 軟件的主要功能:用孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng),可以進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和參數(shù)保存,主要包括電站運(yùn)行單線圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線/歷史曲線以及報(bào)警保護(hù)等監(jiān)控保護(hù)功能,也可以通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)把運(yùn)行參數(shù)上傳到云平臺(tái)上。
    • 軟件的技術(shù)特點(diǎn):孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)。


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    圖2 組態(tài)編程


      2. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D


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    圖3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    三、使用說(shuō)明

      1. 系統(tǒng)登陸


    系統(tǒng)登錄時(shí),普通用戶為基本用戶,直接點(diǎn)擊【確定】就可以直接登錄監(jiān)控系統(tǒng),其他普通、保養(yǎng)、主管三類用戶需要相應(yīng)的密碼才能登錄系統(tǒng)。在登錄界面,直接點(diǎn)擊【取消】就可以直接退出監(jiān)控系統(tǒng)。
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    圖4 系統(tǒng)登陸


      2. 主界面


    在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上,主要顯示了電站運(yùn)行機(jī)組的單線圖,以及發(fā)動(dòng)機(jī)熱工參數(shù)和發(fā)電機(jī)電氣參數(shù)等運(yùn)行參數(shù),可以直接查看全站機(jī)組的運(yùn)行、并網(wǎng)、報(bào)警、故障等狀態(tài)。


    • 主畫面顯示發(fā)電機(jī)組的基本數(shù)據(jù),不在線運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組參數(shù)外框和機(jī)組編號(hào)外圈顯示為橙色,在線運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組參數(shù)外框和機(jī)組編號(hào)外圈顏色為綠色,方便用戶快速判斷正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)組。
    • 主界面中通過(guò)一次圖顯示電站運(yùn)行機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),主母線不帶電狀態(tài)是藍(lán)色,帶電時(shí)是綠色;單臺(tái)機(jī)組不運(yùn)行時(shí),線路顯示是藍(lán)色,帶電狀態(tài)時(shí)是綠色;主開關(guān)分閘狀態(tài)時(shí)顯示藍(lán)色,合閘狀態(tài)時(shí)顯示綠色。
    • 通過(guò)監(jiān)控界面頂部的標(biāo)題欄,可以快速查看電站運(yùn)行機(jī)組的總有功功率、總無(wú)功功率、在線機(jī)組數(shù)量,以及電站運(yùn)行功率百分比、當(dāng)前時(shí)間等。
    • 通過(guò)監(jiān)控界面底部的工具條,可以快速切換監(jiān)控界面,如單擊【歷史數(shù)據(jù)】進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)畫面查詢歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)。
    • 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)有報(bào)警時(shí),報(bào)警的數(shù)據(jù)變成紅色,對(duì)應(yīng)機(jī)組的編號(hào)內(nèi)圓背景變紅色,相應(yīng)的【ECU報(bào)警】、【ECU故障】、【AGC報(bào)警】報(bào)警信號(hào)指示燈變紅色。
    • 單擊發(fā)電機(jī)組的編號(hào)或數(shù)據(jù)顯示區(qū)域,進(jìn)入【機(jī)組控制】畫面,可以查看詳細(xì)信息和進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng)/停機(jī)、合閘/分閘等控制。


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    圖5 主界面


      3. 機(jī)組控制


    通過(guò)單擊監(jiān)控界面底部的【機(jī)組控制】工具條并選擇目標(biāo)機(jī)組的編號(hào),或者單擊主界面的發(fā)電機(jī)組編號(hào)或數(shù)據(jù)顯示區(qū)域,進(jìn)入【機(jī)組控制】監(jiān)控畫面查看機(jī)組運(yùn)行的儀表監(jiān)控、功率比值、故障報(bào)警、發(fā)電機(jī)PQ圖等詳細(xì)信息。
    在機(jī)組控制界面中,如果用戶權(quán)限達(dá)到保養(yǎng)、主管以上級(jí)別,可以進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng)/停機(jī)、合閘/分閘等控制。
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    圖6 機(jī)組控制


      4. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

    通過(guò)單擊監(jiān)控界面底部的【實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)】工具條進(jìn)入【實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)】監(jiān)控畫面,可以通過(guò)表格的形式查看電站運(yùn)行機(jī)組的詳細(xì)信息。

    在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控畫面,可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕【數(shù)據(jù)記錄】圖片,記錄某一時(shí)刻電站所有機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),并保存在電腦中目錄中,作為班組巡檢時(shí)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)記錄。


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    圖7 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)


      5. 有功曲線

    如圖8 機(jī)組運(yùn)行有功功率曲線所示,可以直接查看選擇機(jī)組的有功功率曲線,同時(shí)可以選擇平均有功功率曲線作為對(duì)照曲線,也可以選擇有功功率包絡(luò)上限曲線和下限曲線作為限值曲線。


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    圖8 有功曲線


    在有功曲線監(jiān)控界面,在【有功分配】和【無(wú)功分配】實(shí)時(shí)運(yùn)算單元中,系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出有功功率和無(wú)功功率最大值、最小值以及對(duì)應(yīng)的機(jī)組編號(hào),并計(jì)算出相對(duì)于電站運(yùn)行機(jī)組平均功率的實(shí)時(shí)功率偏差百分比,方便現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行負(fù)載平衡情況。

      6. 無(wú)功曲線

    如圖9 機(jī)組運(yùn)行無(wú)功功率曲線所示,可以直接查看選擇機(jī)組的無(wú)功功率曲線,同時(shí)可以選擇平均無(wú)功功率曲線作為對(duì)照曲線,也可以選擇無(wú)功功率包絡(luò)上限曲線和下限曲線作為限值曲線。

    其中,有功分配和無(wú)功分配實(shí)時(shí)運(yùn)算功能同【有功曲線】監(jiān)控界面。


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    圖9 無(wú)功曲線


      7. 歷史數(shù)據(jù)

    如圖10機(jī)組歷史數(shù)據(jù)界面所示,首先選擇需要查詢數(shù)據(jù)的機(jī)組,其次需要選擇查詢數(shù)據(jù)的起止時(shí)間,然后通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】按鈕圖片把查詢結(jié)果保存到計(jì)算機(jī)目錄中。


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    圖10 歷史數(shù)據(jù)


      8. 歷史曲線

    如圖11機(jī)組歷史曲線界面所示,首先選擇需要查詢曲線的機(jī)組,其次需要選擇查詢曲線的起止時(shí)間,然后通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】按鈕圖片把查詢結(jié)果保存到計(jì)算機(jī)目錄中。


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    圖11 歷史曲線


      9. 事件報(bào)警

    如圖12機(jī)組事件報(bào)警界面所示,首先需要選擇查詢事件報(bào)警的起止時(shí)間,然后通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,通過(guò)點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】圖片按鈕把查詢結(jié)果保存到計(jì)算機(jī)目錄中。


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    圖12 事件報(bào)警


      10.  參數(shù)設(shè)置

    如圖13在參數(shù)設(shè)置監(jiān)控界面中,通過(guò)點(diǎn)擊機(jī)組選擇按鈕圖片選擇對(duì)應(yīng)電站成套機(jī)組數(shù)量為12臺(tái)的顯示界面,其它4/6/8/10等選擇按鈕功能與之類似;

    通過(guò)包絡(luò)線圖片下面的編輯框,設(shè)置機(jī)組運(yùn)行時(shí)功率偏差限值;

    通過(guò)機(jī)組數(shù)圖片下面的編輯框,設(shè)置電站成套的機(jī)組數(shù)量。

    通過(guò)主視圖圖片可以快速切換到主視圖監(jiān)控界面,與之對(duì)應(yīng),其它按鈕分別對(duì)應(yīng)標(biāo)題欄和工具欄相應(yīng)的快捷切換功能。


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    圖13 參數(shù)設(shè)置


      11. 用戶管理


    用戶管理分四級(jí)權(quán)限管理,登錄用戶分別為基本、普通、保養(yǎng)、主管?;居脩?span style=";padding: 0px;outline: 0px;max-width: 100%;letter-spacing: 0.578px;text-indent: 34px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important">登錄系統(tǒng)時(shí)不需要密碼,其他三類用戶的默認(rèn)密碼分別是2000、2001和2002。
    系統(tǒng)默認(rèn)登錄用戶是基本用戶,只有查看運(yùn)行參數(shù)的權(quán)利。
    普通用戶可以打開【參數(shù)設(shè)置】界面,修改電站運(yùn)行的基本參數(shù)。
    如果用戶權(quán)限達(dá)到保養(yǎng)、主管以上級(jí)別,可以打開【機(jī)組控制】界面并下發(fā)進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng)/停機(jī)、合閘/分閘等控制指令。
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    圖14 用戶管理


      12. 快捷切換

    通過(guò)單擊監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)題欄中的相應(yīng)按鈕,可以進(jìn)行各項(xiàng)功能的快捷切換,其中單擊圖片,可以進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)【主界面】;單擊圖片,可以使監(jiān)控系統(tǒng)【最小化】;單擊圖片,可以進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)【參數(shù)設(shè)置】。

      13. 系統(tǒng)退出

    通過(guò)單擊監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)題欄中的圖片,可以【退出】監(jiān)控系統(tǒng)。

    四、  遠(yuǎn)程監(jiān)控

    孤島移動(dòng)電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò),把電站運(yùn)行機(jī)組的熱工參數(shù)和電氣參數(shù)通過(guò)MQTT協(xié)議上傳到云監(jiān)控平臺(tái),可以通過(guò)PC電腦登錄云監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行電站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,或者通過(guò)手機(jī)APP隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。


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