低压智能配电监控系统方案.docx
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低压智能配电监控系统方案
低壓智能配電監控系統方案
1、概述：
派諾電子有限公司是專門生產智能電源監控產品及監控軟體系統的高科技企業，通過先進的設備、元件、軟體和專用技術，向國內外用戶提供世界一流的智能監控儀錶產品和監控系統，產品符合國際CE標準和中國國家標準，滿足用戶對供配電自動化系統的設計、製造、檢驗、供貨及運輸保護等的要求。
目前珠海派諾電子有限公司的智能監控系統已經有很多使用單位，用戶遍及交通、電信、郵電、石化、電子、政府單位、金融等多種行業。
本公司堅持顧客至上的理念，結合積極、創新、專業的工作團隊及事業夥伴，提供品質優良、穩定性佳的全方位產品，以高效能的技術服務，為顧客提出降低成本、提升競爭力的最佳配電職能化系統解決方案為經營目標。
2、低壓智能配電監控系統
2.1低壓智能配電監控系統簡介
珠海派諾電子有限公司的西格瑪監控系統在變配電的監控領域裏處於領先地位。
根據本項目的技術要求，西格瑪監控系統可與智慧型低壓櫃實現數據交換和遠方監控功能。
在低壓智能配電櫃中配置派諾電子公司的智能監測單元對低壓監控系統中進線開關線上監測，同時對進線回路實現遠方遙控功能。
西格瑪監控系統配置一臺監控電腦對整個監控系統提供優化的友好的人機介面，即時顯示各種監控資訊，例如在監控主機上顯示進線開關的開合狀態和故障狀態，即時顯示進線回路的三相電流值、三相相電壓值、三相線電壓值、有功功率、無功功率、視在功率、電度、頻率、功率因數等電網參數值，並對系統所採集到的數據進行處理、顯示、存檔和報表自動列印，即時顯示事件記錄和故障記錄，並提供聲光報警。
西格瑪監控系統在通訊方面具有很強的開放性，它可以很方便地通過現場匯流排與高壓系統、變壓器溫控裝置、發電機的智能介面相連，實現數據通訊功能。
同時西格瑪監控系統提供標準的RS485介面向上連接到BA系統。
西格瑪監控系統還能為用戶提供變電站內各種電氣圖紙和元件清單，極大地方便用戶進行技術管理和物料管理。
西格瑪監控系統使用十分簡單，它不需要用戶掌握太多的電腦知識，同時系統能夠引導用戶進行一系列的操作、識別和二次開發工作，是用戶實施變電站監控管理的理想工具。
2.2監控系統符合的規範和標準
GB11287-89《繼電器、繼電保護》
GB/T14537-93《量度繼電器和保護裝置衝擊和碰撞試驗》
GB6162-85《靜態繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》
GB/T14598.9-1995《電氣繼電器》第22部分量度繼電器和保護裝
置的電氣干擾試驗，第3篇輻射電磁場干擾試
驗
GB/T14598.10-1996《電氣繼電器》第22部分量度繼電器和保護裝
置的電氣干擾試驗，第4篇快速瞬變干擾試驗
GB7261-1997《繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法》
GB14285-93《繼電保護和安全自動裝置技術規程》
GB50062-92《電力裝置的繼電保護和安全自動裝置設計規
程》
GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤、櫃及二次回路結線施工
及驗收規程》
GB/T13730-92《地區電網數據採集與監控系統通用技術條件》
GB-2887-89《計算站場地技術條件》
DL/T478-92《靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》
DL/T587-1996《微機繼電保護裝置運行管理規程》
DL5003-92《電力系統調度自動化設計技術規程》
GB/T50314-2000《智能建築設計標準》
GB/T50312-2000《建築和建築群綜合佈線系統工程施工及驗收
規範》
2.3監控系統環境要求
·海拔高度：
≤3000m
·環境溫度：
-10～+55℃
·相對濕度：
≤95%
·地震烈度：
≤8度
·大氣壓：
60～108kPa
·衝擊：
水準加速度≤0.98m/s·s，垂直加速度≤1.96m/s·s
2.4硬體、軟體配置
1）監控電腦（一臺）：
HP,PIV2.0GHZ，記憶體256M，硬碟40G，19”PHILIPS顯示器，40速光驅;
2）鐳射印表機：
A4紙輸出．
3）滑鼠：
隨機配置USB滑鼠．
4）電腦音箱：
即時報警；
5）UPS不間斷電源1KVA，輸出220V
6）西格瑪監控軟體一套
3、低壓配電自動化系統構成
3.1智能元件簡介
3.1.1PMAC720多功能智能監測儀錶
3.1.1.1PMAC720多功能智能監測儀錶簡介
PMAC720是珠海派諾電子有限公司一種專門用於交流配電系統中的多功能智能監測儀，它替代傳統的電網參數檢測儀錶（例如安培表、伏特表、變送器等）進行數據監測，並在儀錶內部自動對檢測到的數據進行A/D轉換，同時將轉換後的電網參數通過監測器上配置的標準的數據通訊介面向現場匯流排和上位機傳送。
3.1.1.2基本特性
·輸入電流：
可從1A/5A的CT（電流互感器）中接入
·大螢幕液晶顯示（66*67）
·帶隔離的RS485通訊介面，通訊規約為MODBUS
·工作電源：
標準直流85V到265V，交流80V到300V
·四路開關量輸入
·兩路繼電器輸出
·高精度即時測量數據
·用戶通過面板可以方便設置儀錶的工作模式
3.1.1.3功能
·即時檢測和顯示三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、31次諧波、電度等多項電能參數，並可通過所帶的RS485介面將所檢測的數據上傳到上位機監控中心；
·具有四路開關量的輸入點，能夠即時監測開關的狀態和其他開關量值；
·具有兩路繼電器輸出點，能夠實現對開關或接觸器的遠方遙控功能；
·具有RS485介面，實現數據的網路通訊功能；
2．1．2PMAC3032智能遙信模組
PMAC3032是基於16位單片機的開關量測量儀錶,可與其他PMAC系列分佈式測控儀錶產品一起構成各種電力自動化工程。
PMAC3032可同時監測32個開關量的狀態及變位資訊，任意兩個開關量通道的SOE解析度為2毫秒。
且一次性可保存220個SOE記錄（基本配置為220個，用戶可選擇更多的記錄）。
PMAC3032配置了標準的RS-485通信口，它即可集中組屏，亦可分散安裝。
RS-485為兩線局域網，通訊速率可為300-19200串列傳輸速率，PMAC3032儀錶可以線上修改通訊地址和通訊速率，同時向用戶提供開放式的通訊協議。
3.2配置
3.2.1進線開關及出線開關的工作狀況即時監測（配置PMAC720和PMAC3032）
·三相電流監視
·三相線電壓，三相相電壓監視
·功率因數cosф，頻率，有功功率、無功功率、視在功率監視
·電度計量
·開關工作狀態監視
·開關故障狀態監視
·提供線上運行信號、診斷信號
3.2.2實現即時線上顯示
·一次回路圖系統圖
v進線斷路器的運行參數及狀態
3.2.3運行報表，報警記錄生成及列印
系統自動記錄並生成下列報告
·低壓系統進線櫃電度記錄
·中控室操作記錄
·現場操作記錄
·歷史紀錄
·維修記錄
·故障記錄
低壓配電系統操作介面示例
3.2.4動態的人機介面
·變配電系統櫃的實物圖，明確指示開關狀態及電參量的實際值。
·變配電系統的操作記錄及事故記錄列印。
·重要電參量的即時趨勢圖和歷史趨勢圖顯示及列印。
·對開關進行操作時需要經過嚴格的再確認手續。
·嚴密的操作員管理系統。
·嚴格的安全性保障。
低壓配電櫃運行狀態監視介面示例
操作員管理介面示例
操作值班記錄管理介面示例
用戶管理介面示例
3.3低壓監控系統的資訊上傳
低壓智能配電監控系統為樓宇自控系統（BA）的子系統，通過低壓智能配電監控系統提供的RS485介面或RJ45以太網網路介面，電源監控系統或樓宇自控系統能夠接受低壓智能配電監控系統上傳的檢測資訊，監測低壓配電系統的參數、運行狀態及故障情況，並能實現對低壓配電系統相應回路的遙控功能。
4、西格瑪監控系統平臺簡介
4.1概述
工程採用綜合自動化系統，以期達到變電站無人或少人值班，實現對一次設備全面監控的目的。
我公司採用專用的自動化監控元件和監控軟體，憑藉多年豐富的電力自動化工程經驗，提供下麵一套符合電力系統設計要求和滿足應用要求的完整成熟的工程解決方案，以提供各種一次電氣設備的安全保護，運行工況的線上監測，各種可控開關的本地/遠程控制操作，負荷切換，變配電系統的經濟優化運行，適合各種運行方式的控制、聯鎖/聯動及通信網絡連接，實現資訊共用等多種功能。
監控軟體採用全面漢化的符合國內配電運行習慣和強大組態功能的SCADA集成化保護監控系統軟體。
針對現場一次設備的監控元件，採用集電腦技術、電力自動化技術、通訊技術於一體的智能化產品，監控元件直接安裝在開關櫃上，全面實現保護、測量、控制、監測、通訊等各種功能。
在配電系統中組成一個高效、安全、經濟、可擴展的自動化系統。
智能模組通過RS-485通訊介面以現場匯流排的形式和上位機相連，將底層資訊上傳至監控主機。
構成綜合自動化系統的微機保護測控裝置採用技術先進，成熟可靠的設備，在國內有良好的運行業績，成套主設備及輔助設備生產廠家具有良好的商業信譽，具備研發、生產、調試及長期售後服務的能力，具有可資信賴的確保產品品質的品質保證體系。
4.2監控系統構成
監控系統採用模組化、分層分佈式開放系統結構。
本著分散控制、集中監視的原則，按間隔劃分、單元化設計、分佈式處理，實現設備分層和網路分層的解決方案，整個系統分為現場級控制層和站級控制層。
4.2.1現場級控制層
現場級控制層中的自動化設備要求運行十分穩定可靠，能免維護使用，同時又能滿足工程的自動化設計要求。
例如選用PMAC720等系列智能測控儀錶作為保護測控裝置，通過現場匯流排與站級控制層的監控主機連接，與站級控制層一起構成一個有機協調的低壓智能監控系統.
4.2.2站級控制層
站級控制層位於集中控制室，一般由電腦、印表機、通訊設備及不間斷電源等組成，電腦之間採用高速Ethernet（TCP/IP）網路構成電腦局域網。
硬體採用高性能高可靠性的工業PC機，系統軟體採用MicrosoftWindowsNT搶佔式多任務多線程操作系統，實現遙測、遙信、遙控、遙調、報警顯示、數據存儲、統計報表和變電站優化運行控制等功能。
西格瑪集成化監控系統平臺，具有強大的組態能力，適合於本工程的技術要求；站級控制層的監控主機和其他操作工作站均具有對現場級控制層各種智能化設備完全的訪問和控制能力。
站級控制層的主要功能包括：
A）監控主機與現場級控制層的各種自動化設備之間實現通信互聯；
B）監控主機接收各自動化設備採集到的遙測值和遙信狀態，並進行統計、保存、顯示；
C）監控主機接收各自動化設備檢測到的故障和告警事件資訊，並給出告警提示和聲音報警，同時保存到資料庫中，用於事故分析；
D）監控主機發送控制操作命令，並通過自動化設備的出口繼電器控制各可控開關的分合；
E）監控主機完成對各自動化設備邏輯控制的組態設定，並下傳控制邏輯資訊；
F）給其他自動化系統（例如樓宇自控系統）預留標準的通信介面。
G）生成友好的人機介面。
4.3西格瑪監控系統的監視、控制和數據採集功能
4.3.1數據採集功能
系統由數據採集裝置採集現場有關數據，包括模擬量，脈衝量及開關量，測量量，外部輸入訊號等數據傳至監控系統作即時處理，即時更新資料庫及顯示畫面，並在螢幕上採用模擬圖方式即時顯示現場設備運行狀況，顯示即時和歷史事件，並採用列印或報表等方式輸出。
為系統實現其他功能提供必需的運行資訊。
具體如下：
（1）西格瑪監控系統能完成對低壓配電系統模擬量運行狀態的監視，有效反映各模擬量（電流，電壓，有功，無功電量等）。
·進線側三相電流；
·進線側三相電壓；
·系統有功功率、無功功率和視在功率；
·系統有功電度和無功電度；
·系統頻率；
·系統功率因數等；
（2）西格瑪監控系統能對低壓配電系統內所有狀態量進行有效，安全，可靠，直觀的監視。
·開關位置信號；
·斷路器位置信號
4.3.2遠傳功能
通過現場匯流排的形式向主站發送資訊，並接受主站的控制。
遠動終端向上級發送遙測量包括電流，電壓，有功電能，無功電能，功率因數。
遙信量包括開關或斷路器位置信號和故障信號。
遙控量包括斷路器或開關的分合分接頭的調節。
總之將所有三遙資訊量上傳至主站。
上級或調度端向下級發送遙控量分合斷路器或開關。
實現變電站無人值守。
還具有遠程維護功能。
4.3.3控制功能
通過主站微機的鍵盤，滑鼠器對控制對象進行分合操作。
控制對象包括開關和斷路器隔離開關的分合（跳合）操作，設備運行檢修。
為保證受控設備的安全，所以有可靠的閉鎖和防範措施，控制操作時有口令，口令是操作員唯一通過微機來分合開關或斷路器的一把鑰匙（或根據要求不設定口令）。
4.3.4螢幕顯示功能
西格瑪監控系統能在主控機顯示與實際相對應的一次主接線模擬圖，顯示各控制對象的運行狀態並即時動態更新。
可形成即時的和歷史的模擬量連續變化的趨勢圖，如功率負荷曲線，電壓波動曲線。
數據可以在系統硬碟中儲存長時間（或可以自己設定儲存時間），為分析事故及故障原因提供全面的第一手資料。
·系統主接線圖，運行工況圖，；
·斷路器，隔離開關狀態；
·即時量參數表顯示；
·負荷曲線圖；
·報警資訊一覽表；
·電壓曲線圖；
·電流曲線圖；
·監控系統配置圖；
·歷史數據，趨勢曲線；
·報文顯示，事件顯示，值班記錄；
·控制系統的配置及設定值顯示；
4.3.5．報表記錄列印功能
系統可接收儀錶所提供的帶時標的數據，存儲數據，並可按標準格式列印各種報表，歷史資料庫內容，各種曲線，各種其他事項。
其中的無編程報表設計功能，使沒有編程經驗的人員可輕鬆設計出各種複雜的、滿足電力系統要求的報表。
·運行日誌，月報表，年報表；
·事故，故障，操作一覽表；
·事件順序記錄表；
·定時，召喚列印；
4.3.6報警功能
按系統實際需要，可在任何時間在顯示幕上通過彈出報警窗口方式顯示最新的報警信號和提示，及時反映事故報警，並產生報警聲音（用戶可以指定在某些事件發生時或保護動作時自動發出報警）包括音響報警，語音報警，警鈴報警。
報警分模擬量報警和開關量報警，報警訊號一旦發出將持續不斷直到有值班人員來處理並按報警取消或複歸鍵。
報警信號按時間先後順序排隊，報警信號分不同的報警級別，並用閃爍和不閃爍來區別某一報警是否已確認或已處理。
所有報警資訊均存儲在事件記錄中，作為對該報警之事後分析依據。
·模擬量越限報警（饋線電流或油溫，油量超出某一定值時），將越限時間，測點名稱，越限時刻工程值（高限，高高限，低限，低低限），工程量單位，越限性質輸出當地主機硬碟或印表機上，並給出聲光報警資訊。
4.3.7事件資訊功能
西格瑪監控系統能顯示和記錄低壓配電系統中所有動作事件。
事件包括：
所有報警信號；開關的操作；系統通訊狀況，設備運行狀況；斷路器動作和狀態等。
4.4西格瑪監控系統特點
4.4.1分層結構
西格瑪監控系統分為：
現場級控制層、站級控制層。
站級控制層在完成保護任務的基礎上，將採集和處理後的數字資訊經通訊網絡傳輸到站級控制層。
站級控制層綜合現場級提供的所有資訊，實現對所有一次設備的監控、測量、記錄和報警功能。
4.4.2保護和監控的完美結合
西格瑪監控系統與ABB、PMU等保護系列及智能繼電器構成的智能監控系統，將為電網安全、可靠、穩定運行提供強有力的保障。
4.4.3單元化設計
在現場級控制層採用分散分佈式結構：
按間隔劃分，單元化設計，分佈式處理。
各間隔級單元相互獨立，功能上不依賴於站控電腦，增強了系統的可靠性和可用性。
“單元化”的設計思想使得智能繼電器裝置既可集中組屏，又可就地安裝於個開關櫃上，節省了大量電纜。
4.4.4友好的人機介面
PMAC720採用超大螢幕顯示，菜單式的操作風格，完全符合中國的習慣和標準。
運行人員通過簡單的按鍵操作，可直觀的看到與該一次設備相關的電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、電度、功率因數等各種資訊，可進行分合閘操作。
4.4.5高性能價格比
·PMAC720、PMAC3032系列產品的高功能集成度，省去了所有的常規儀錶、常規繼電保護設備，節省了連接電纜，所有功能一次到位，完全不需要RTU、自動抄表系統及其他輔助自動化設備。
·整個系統由各種功能模組組成，各功能模組能獨立裝入或卸出，並可靈活組合，特別適合於當今電力系統快速發展的需要，同時增強了系統的擴展性及同其他系統的互連能力。
·可組建成各種拓撲結構和地理跨度的網路，實現各電腦之間資訊共用及互操作，支持遠程維護和遠程診斷。
·靈活設定模擬量、開關量、電度、保護定值、SOE事件等對象的各種參數，便於工程安裝、調試。
·提供各種能動態連接數據和操作的可視化圖形元件，用於設計出具有生氣和個性化的人機介面，使運行人員能直觀地得到電網運行工況和執行各種控制、操作指令。
·提供無編程報表設計功能，用戶能輕鬆的設計和修改各種符合電力系統設計要求的統計報表，如：
每天的自動抄表，分合閘次數統計報表，高低報警次數，持續時間統計報表，最大值、最小值統計報表和電度統計報表等。
·提供電氣工程圖紙設計功能。
·相容Windows的操作風格。
·聲音報警、自動推出事件報警窗口和自動推出故障相關畫面。
·多級縮放、漫遊各顯示畫面，畫面之間的切換快捷流暢。
·用戶定制菜單、工具條，能嵌入其他的應用程式。
·通信狀態監測，通信報文監測，通信異常報警。
·變電站運行優化控制，綜合電壓無功控制、過負荷控制、經濟運行控制及各種控制連鎖。
·高性能、高可靠性的即時資料庫，數據記錄間隔15分鐘，保存一年。
·提供RS485介面或RJ45介面實現與BA系統或工廠局域網相連。
·提供與國內外著名廠家的智能化設備通信的各種軟硬體通信功能模組。
·提供二次開發功能，為用戶提供資料庫的結構，同時還提供訪問資料庫的方法以及資料庫管理系統的類型、訪問方式。
·能夠利用RS485介面，通過MODBUS等通訊協議採集不同監控設備的相關數據。
4.5西格瑪監控系統平臺完全符合本工程的設計要求：
4.5.1完全符合用戶的使用習慣。
完全相容Windows的操作風格，滑鼠操作，人機介面友好，每個功能都經過了仔細考慮和精心設計。
熟悉Windows操作的用戶，僅需幾個小時的學習就能使用本軟體。
軟體中使用的各種圖形、符號、標注全部採用國際標準，與國內的軟體相比更適合於用戶需求。
4.5.2完全可組態、可擴展設計。
整個系統由精簡化內核和擴展功能模組組成，各擴展功能模組可獨立地動態裝入和卸出，便於系統功能擴展；所有功能模組之間的關係可組態設定，包括通信組態、圖片組態、報表組態、自動控制組態、工作環境組態等組態功能，使本軟體可適應於各種不同的應用要求。
4.5.3友好的人機介面實現“人與設備的有機結合”。
西格瑪系統強大的人機介面設計功能，可以讓您輕鬆自如的遊覽各種運行資訊。
您可設計各種遊覽畫面，如一次系統圖、系統結構圖、虛擬儀錶盤、中央信號屏、集中操作屏、屏面佈置圖、地理資訊圖、巡檢線路圖、二次原理圖、二次接線圖、各種曲線、棒圖和控制資訊顯示等，只要西格瑪系統能採集到的資訊均能在可組態的圖片上顯示出來，並能就地進行相關的控制操作。
作者單位：
珠海派諾電子有限公司
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珠海吉大石花西路協和大廈7樓 519015
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