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開關(guān)站后臺監(jiān)控
產(chǎn)品時間:2021-11-11
開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)可幫助電力部門實現(xiàn)開關(guān)站的無人值守或者少人值守,從而為推動電網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的信息技術(shù)保障。

開關(guān)站后臺監(jiān)控

1.需求分析

       在城網(wǎng)中的負(fù)荷密集區(qū),大多建有開閉所(開關(guān)站),再從開閉所直接到用戶供電。開閉所是配電網(wǎng)底層基本的單元,電壓等級大多為10KV。對開閉所進(jìn)行實時監(jiān)控,是配電網(wǎng)自動化的基本功能之一。開閉所的數(shù)字化和智能化是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的重要一環(huán)。

       電力供應(yīng)是整個社會生產(chǎn)、人民生活的基本保證之一。提供持續(xù)不斷的電力供應(yīng)服務(wù)和提高運營成本是一對相互矛盾的問題。開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)方案幫助電力維護(hù)部門進(jìn)一步解決開關(guān)站高效維護(hù)、統(tǒng)一管理方面、遠(yuǎn)程監(jiān)控的問題。

      電力企業(yè)為保證供電系統(tǒng)的正常運作和集中管理,已對遠(yuǎn)程的開關(guān)站建立了“四遙”系統(tǒng),即遙測、遙信、遙控、遙調(diào)。開關(guān)站綜合系統(tǒng)通過電力通訊網(wǎng)絡(luò)把開關(guān)站的現(xiàn)場情況,包括場景、溫度、濕度等信息集中到電力監(jiān)控中心,便于管理和指揮排除故障。

      集成化高: QTouch電力監(jiān)控系統(tǒng)具備各種連接接口,可實現(xiàn)與開關(guān)站綜合自動化系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等的連接、也可與MIS、EMS、SCADA等系統(tǒng)接口。豐富的接口(比如 Modbus、OPC、CDT、DLT645、DL104、DL103、DISA 等),可以采集不同廠家、不同協(xié)議的綜保、電表、傳感器或遠(yuǎn)動設(shè)備的數(shù)據(jù),所有遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)集中到一臺計算機上,便于分析管理;

      分布式系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理:采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,所有數(shù)據(jù)共享,維護(hù)成本低;支持透過網(wǎng)閘的功能;支持?jǐn)?shù)據(jù)鏡像和系統(tǒng)集群冗余;純分布式的結(jié)構(gòu)平臺,系統(tǒng)擴(kuò)展十分方便;數(shù)據(jù)庫支持多種數(shù)據(jù)壓縮方式;支持歷史回放,再現(xiàn)歷史,方便查找故障及事故原因;設(shè)備故障預(yù)測大大提高設(shè)備的可靠性;無限擴(kuò)展的分析工具,有效提高風(fēng)機的運行效率。

2.系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)及支持說明

       開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)可幫助電力部門實現(xiàn)開關(guān)站的無人值守或者少人值守,從而為推動電網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的信息技術(shù)保障。

系統(tǒng)支持說明:

        QTouch電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件是一套專業(yè)性的電力監(jiān)控組態(tài)軟件,它基于多進(jìn)程、多任務(wù) Windows XP/WIN7中文操作系統(tǒng),用戶界面友好、豐富、方便,所有窗口和操作均為全中文漢字化,*開放的智能監(jiān)控系統(tǒng);能與第三方通訊支持DDE方式、OPC方式、ODBC接口;支持與能源動力監(jiān)控系統(tǒng)、分級管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

 

3.設(shè)計依據(jù)

系統(tǒng)配置是根據(jù)業(yè)主需求及國家或行業(yè)批準(zhǔn)發(fā)布的相關(guān)產(chǎn)品/系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的。

       GB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》

  GB/T 13729-2002  《遠(yuǎn)動終端設(shè)備》

  B50052-2009  《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

  DL/T 5430-2009  《無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

  DL/T 1101-2009  《35kV——110kV變電站自動化系統(tǒng)驗收規(guī)范》

  DL/T 634.5101-2002  《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

  DL/T 634.5104-2009  《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分:傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》

  Q/GDW213-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)工廠驗收管理規(guī)程》

  Q/GDW214-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》

  GA/T 75-94《安全防范工程程序與要求》

  GA/T 70-94《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號》

  GBJ232-82《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

  GA16796-97《安全防范報警設(shè)備安全要求和實驗方法》

4.綜合功能

  開關(guān)站后臺監(jiān)控平臺主要實現(xiàn)以下三大綜合功能:

  1)面向報警聯(lián)動的協(xié)同指揮調(diào)度

  整個系統(tǒng)前端發(fā)生報警,同時傳輸至各級監(jiān)控中心,在報警點所在的地理位置高亮閃爍,進(jìn)而標(biāo)示出控制區(qū),報警點會按照預(yù)先設(shè)定好的預(yù)置位定位到相應(yīng)的區(qū)域。

  

  2)面向資源共享的綜合指揮調(diào)度

  監(jiān)控系統(tǒng)可匯接各種監(jiān)控資源,各平臺之間也能夠全面互動,實現(xiàn)多種跨區(qū)域各類監(jiān)控資源的有效共享,實現(xiàn)所有機構(gòu)的上下級調(diào)用和協(xié)同作戰(zhàn),完成聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下的級聯(lián)管理、權(quán)限管理、控制管理以及應(yīng)用管理等能力,為各相關(guān)職能部門和各級決策、指揮調(diào)度、qu證提供及時、可靠的信息,確保電力開關(guān)站的安全可靠性。

  系統(tǒng)按照“數(shù)據(jù)融合、設(shè)備融合、系統(tǒng)融合”的原則,制訂基于控制機制的系統(tǒng)接口規(guī)范和XML數(shù)據(jù)交換格式,可以將客戶各類現(xiàn)有管理子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)整合到平臺下,支持多種型號的多個設(shè)備,每種設(shè)備通過注冊模塊來連接上平臺,可將不同時間、不同廠商、不同硬件環(huán)境、不同軟件環(huán)境下建成的各子系統(tǒng)按照統(tǒng)一系統(tǒng)接口規(guī)范,平滑地接入平臺系統(tǒng),實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的無縫集成,便于客戶對原有系統(tǒng)的改造和升級。

  3)面向網(wǎng)絡(luò)存儲的遠(yuǎn)程指揮調(diào)度

  武漢舜通智能提供的開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)是通過利用服務(wù)器目錄管理形成各級服務(wù)器的互相訪問。同時支持單點雙機熱備份、上下級互備份和支持冗余錄像,保障數(shù)據(jù)存儲安全。分布式多轉(zhuǎn)發(fā)中心架構(gòu),zui大限度的分?jǐn)偩W(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),避免網(wǎng)絡(luò)瓶頸和擁塞,配合中繼轉(zhuǎn)發(fā)模式,支持應(yīng)用層路由優(yōu)化,限制無效網(wǎng)絡(luò)流量的產(chǎn)生。

  在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上,各級管理部門的指揮中心可協(xié)同完成各類突發(fā)事件的跨區(qū)域處置;同時也將指揮中心指揮調(diào)度的功能通過專網(wǎng)或Internet延伸到各級主管的桌面,便于隨時掌握各類突發(fā)事件的信息、處置過程、處置結(jié)果,實現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮調(diào)度,真正實現(xiàn)指揮中心的“網(wǎng)絡(luò)化、桌面化、可視化”。

  5.工程設(shè)計原則

  5.1有效提高電力系統(tǒng)的監(jiān)督監(jiān)管工作

  對整個開關(guān)站的“運、維、監(jiān)”管理,要求更為有效的提高,從而利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源,迫切適合建立一套遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控智能化的綜合平臺。

  5.2良好的擴(kuò)充性

  考慮到工程的實際情況,在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時,我們充分考慮了系統(tǒng)增容的可擴(kuò)充性:系統(tǒng)設(shè)計均采用模塊化結(jié)構(gòu),所有設(shè)備管理主機均可擴(kuò)容,以后系統(tǒng)增容時,只需直接將管理設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行連接,不需對線路進(jìn)行改造;系統(tǒng)主機均采用大容量產(chǎn)品,為將來的擴(kuò)充保留充分的冗余空間和設(shè)備接口。

  5.3系統(tǒng)的可操作性

  設(shè)備齊全、功能完善、綜合管理、便于維護(hù)、操作簡便且易于掌握。系統(tǒng)的設(shè)計,要求在操作人員與設(shè)備之間建立起友好的界面,使操作者無論對系統(tǒng)的設(shè)置還是日常運行,通過鍵盤進(jìn)行簡單的操作即可完成,即使對沒有接觸過此類設(shè)備的操作者,只需稍加培訓(xùn),即能掌握一般操作。

  5.4系統(tǒng)的安全性

  雷電發(fā)生時將產(chǎn)生強大的沖擊電流,如果不采取有效防御措施,極容易造成被雷電擊壞。對系統(tǒng)的防雷擊方面,我們設(shè)計采取:所有設(shè)備額外供電,配備UPS電源,防止雷擊發(fā)生時超高壓強電流通過強電系統(tǒng)破壞弱電系統(tǒng);所有設(shè)施保證良好接地,當(dāng)強電流通過時可以分散電流,室外可安裝避雷針。

  6.1系統(tǒng)架構(gòu)

  

 

  6.2用戶界面層

  用戶終端提供給用戶交互操作接口,供用戶訪問系統(tǒng)。用戶界面層針對不同的用戶提供了不同的用戶應(yīng)用界面。用戶界面層從功能上包括了開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)主界面、系統(tǒng)接線圖、現(xiàn)場布局圖 報警管理、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實時報表、歷史報表等幾個方面;從表現(xiàn)形式上,包括了C/S應(yīng)用。

  

  6.3設(shè)備接入層

     設(shè)備接入層主要負(fù)責(zé)前端設(shè)備接入與控制,主要由以下幾種組網(wǎng)方式:

  1)標(biāo)準(zhǔn)模式

  適合保護(hù)安裝比較集中的場合,裝置與監(jiān)控計算機距離均不超過300米。這種組網(wǎng)方

  簡單可靠,經(jīng)濟(jì)實用,便于擴(kuò)展,是目前采用普遍的組網(wǎng)方式。

 

  

 

  2)光纖星型以太網(wǎng)

  光纖星型以太網(wǎng)適用于面積大、分散的供配電系統(tǒng),比如大型廠區(qū)、商業(yè)廣場的智能配電系統(tǒng),包含一個總降變電站或開閉所以及多個10kV的變電所。為了提高系統(tǒng)可靠性,站級控制層以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線都可以采用雙網(wǎng)冗余設(shè)計。

 

  

 

  3)光纖環(huán)網(wǎng)

  和光纖星型以太網(wǎng)一樣,光纖環(huán)網(wǎng)也適用于大面積的分散的配電網(wǎng)絡(luò),尤其適用于高速公路、地鐵、隧道監(jiān)控這樣的直線型分布的智能配電系統(tǒng)。

 

  

 

  7.1平臺特點

     各個技術(shù)子系統(tǒng)完成不同范圍內(nèi)的任務(wù),各子系統(tǒng)的信息經(jīng)過集成的鏈路,采集到開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)中后,由系統(tǒng)完成開關(guān)站監(jiān)視功能。監(jiān)視全市范圍內(nèi)的電力安全態(tài)勢,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時及時向管理中心報警與提示??缮蟼髯岆娏芾聿块T可以看到電力安全管理相關(guān)的各種信息。

  7.2開關(guān)站站儀器儀表狀態(tài)監(jiān)控

  監(jiān)控裝置包括以下幾個模塊:通信模塊(通訊管理機)、遙測模塊(多功能電能表、狀態(tài)顯示儀)、遙信模塊(微機保護(hù))、遙控模塊(微機保護(hù))、。

  通信模塊提供一個以太網(wǎng)接口,在主控模塊的控制下與本地監(jiān)控中心的通信服務(wù)器通信。還提供4個RS232/422/485接口,用于與其它的系統(tǒng)通信,如微機保護(hù)、狀態(tài)顯示儀、多功能電表)等。

  遙測模塊主要采集模擬的量包括:開關(guān)站工作電流、工作電壓、相位角、有功功率、無功功率、功率因數(shù)。

  遙信模塊主要采集開關(guān)量,主要包括電源跳閘、合閘、各種開關(guān)的通斷、設(shè)備的投入與推出、進(jìn)水告警、門窗開關(guān)狀態(tài)告警、門禁系統(tǒng)告警、強行闖入告警、消防系統(tǒng)報警等等。遙信模塊還可以用來測量電網(wǎng)的頻率。遙信模塊采用光電隔離輸入,抗干擾性能好,容易接線。

  接口模塊把系統(tǒng)融入監(jiān)控系統(tǒng)中去,用戶只要接上數(shù)字?jǐn)z像頭就能工作。

  主控模塊完成對系統(tǒng)的控制,它由一個高速的CPU zui小系統(tǒng),系統(tǒng)有SDRAM,FLASH,采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)的采集、運算、判斷和控制;用戶可以用超級終端進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)和設(shè)置。

  系統(tǒng)規(guī)模:

  提供多路的集成、32路遙信量、遙測量和遙控接口。一路以太網(wǎng)接口, 還提供4個RS232/422/485接口。采用220V交流/24V直流低功耗供電,保證在電源*喪失時內(nèi)部的系統(tǒng)在外接UPS可以維持系統(tǒng)工作2小時以上。在一條網(wǎng)絡(luò)線路被中斷后,另外一路GSM短信機會通過報警通道立即告警。

  7.3監(jiān)控工作站

  采用LENLOVO PC,操作系統(tǒng)采用windows server 2003或者 Win7,軟件在至少一臺單獨的計算機上24小時運行,它不單記錄,而且還同時記錄各種告警數(shù)據(jù),開機后24小時運行。監(jiān)控軟件與圖像監(jiān)控軟件可以運行于同一臺計算機上,比如監(jiān)控工作站;圖像記錄軟件、數(shù)據(jù)記錄軟件、通信協(xié)議軟件、WEB SERVER 軟件運行于記錄工作站上。記錄工作站兩臺互相備份,保證每天24小時,每年365天,連續(xù)運行。

  在有緊急的告警信息到來時,系統(tǒng)會立即推出告警信息的開關(guān)站的畫面,發(fā)出聲光報警,可以幫助監(jiān)控人員找出問題,及時處理。而且可以撥通當(dāng)值人員的手機或短信通知值班人員。

  各種數(shù)據(jù)和運行日志被記錄于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫中,支持現(xiàn)有的各種辦公軟件直接生成相應(yīng)的報表。也給用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)接口,容易嵌入到用戶現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)中,組成復(fù)雜應(yīng)用。

  系統(tǒng)提供接口,可以與設(shè)備管理系統(tǒng)接口,為設(shè)備管理系統(tǒng)提供原始的設(shè)備運行數(shù)據(jù)。

  7.4監(jiān)控中心系統(tǒng)功能描述

  (1)用戶權(quán)限登錄管理

  

  (2)實時數(shù)據(jù)采集與處理

  用就地安裝的微機保護(hù)裝置和多功能電力儀表,采集各回路的電氣參數(shù)和狀態(tài)量。采集到開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時顯示在主界面圖形或者遙測界面,還可以按照要求進(jìn)行統(tǒng)計分析,并由此產(chǎn)生各種報警、各種合格率的統(tǒng)計計算等

  管理中心對每個無人值守開關(guān)站進(jìn)行遙測,每十分鐘進(jìn)行一次數(shù)據(jù)記錄。

  管理中心對無人值守開關(guān)站進(jìn)行遙測主要參數(shù)如下:

 ?、龠b測無人值守開關(guān)站的煙感、溫感、濕度的上限參數(shù),下限平均參數(shù)及異常報警參數(shù)與時間。

 ?、谶b測無人值守開關(guān)站的主供電系統(tǒng)的交流的電壓,備用供電系統(tǒng)的電壓,交流供電流的上限參數(shù),下限平均參數(shù)及異常報警參數(shù)時間。

  ③遙測無人值守開關(guān)站的直流供電系統(tǒng)中電壓、電流的上限參數(shù),下限參數(shù)及異常報警參數(shù)與時間。

 ?、苓b測無人值守開關(guān)站的各種設(shè)備工作狀態(tài)。正常與否,發(fā)生報警的次數(shù)與時間。

  

  (3)事件報警及時通知

  將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護(hù)信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統(tǒng)一管理,激發(fā)事件記錄分類別進(jìn)行記錄。重要報警信息,如事故報警、保護(hù)動作等隨時彈出文字顯示、即時打印,并語音通知或者立即短信通知當(dāng)值人員趕往現(xiàn)場處理。避免延誤事故或者情況處理。

  (4)控制操作

  遙控操作在操作對象的顯示畫面上進(jìn)行,具有操作人、口令、權(quán)限和多重內(nèi)部校核功和操作員登錄等防誤操作措施,保證遙控操作的正確性。控制級別由高到低依次為就地、站內(nèi)監(jiān)控、遠(yuǎn)方調(diào)度。三種控制級別相互閉鎖,同一時刻只允許一級控制。

  

  (5) 圖形顯示功能

  圖形顯示:包括電氣主接線圖(總畫面、分畫面)、電壓棒圖、負(fù)荷曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫面種類包括主接線圖、操作顯示、組態(tài)顯示、報警及各種表格顯示及有關(guān)打印。軟件把采集的各種數(shù)據(jù)以數(shù)字、文字、圖形和語音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機界面。

  
          

  (6) 統(tǒng)計、報表和打印功能

  本開關(guān)站后臺監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的圖像壓縮算法,可以在計算機硬盤上長時間記錄。被存放于一個文件中。有關(guān)的信息存放在一個數(shù)據(jù)庫中,這樣用戶可以按照各種查找條件進(jìn)行的查找。

  各種告警信息也分類記錄于各種數(shù)據(jù)庫中,各種信息除了在告警的情況下必須記錄以外,每隔一個固定的可以設(shè)置的時間間隔,就記錄一次系統(tǒng)的各種信息,目的是為了生成各種日報,也是開關(guān)站運行情況的記錄。

  系統(tǒng)還提供系統(tǒng)運行的各種日志文件。日志文件是只讀的。日志可以分類統(tǒng)計。日志文件包括的內(nèi)容:系統(tǒng)的運行與退出、監(jiān)控裝置的運行與退出、所有的撥號記錄、用戶登錄與推出、網(wǎng)絡(luò)的運行情況記錄等等。

  報表可以導(dǎo)出生成日報、周報、月報、年報。能夠分類統(tǒng)計各種告警信息、遙測信息和在線打印,生成報表或數(shù)據(jù)庫,供人工分析設(shè)備的運行性能。

  

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