基于PQC300設(shè)計(jì)的配電負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

為提高目前我國(guó)電網(wǎng)自動(dòng)化的管理水平，并能方便、高效及時(shí)掌握電網(wǎng)及設(shè)備的運(yùn)行狀況，以及針對(duì)當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)設(shè)備分布面積廣、布點(diǎn)分散等很多實(shí)際特點(diǎn)，要靠傳統(tǒng)的方式和手段建立一個(gè)時(shí)效性強(qiáng)，可靠性高、投資少的通信信道組成網(wǎng)絡(luò)困難非常大。為此我公司專(zhuān)門(mén)研制的PQC300配電負(fù)荷測(cè)控終端與DUT100多功能GPRS通信終端或CUT2000/SUT2000高速數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng)，配以功能齊全的PQC300配電負(fù)荷監(jiān)測(cè)主控軟件、DSC通訊前置機(jī)軟件等構(gòu)成PQC300配電負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)無(wú)縫連接。為解決公變、專(zhuān)變、農(nóng)變現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集傳輸服務(wù)提供了最方便、最可靠、最經(jīng)濟(jì)的通訊傳輸手段，解決了長(zhǎng)期以來(lái)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)難度大、成本高、可靠性差、構(gòu)建復(fù)雜的瓶頸問(wèn)題。

PQC300配電負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)前和未來(lái)電力系統(tǒng)突破地域、網(wǎng)域、時(shí)空限制最有效的管理和生產(chǎn)工具；是對(duì)電網(wǎng)配電設(shè)備實(shí)現(xiàn)最佳的配電網(wǎng)控制和信息管理的最佳解決手段。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合監(jiān)測(cè)，解決了供電部門(mén)所關(guān)心的電網(wǎng)配電設(shè)備運(yùn)行狀況問(wèn)題，為計(jì)算供電可靠性、供電質(zhì)量等提供了最基本的資料，為配電網(wǎng)的改造、設(shè)備的增容提供了可靠的保證。

通過(guò)本系統(tǒng)的運(yùn)行，將隨時(shí)掌握配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，為改善電力服務(wù)質(zhì)量、提高電力管理和決策水平、提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

2、系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)通訊通道穩(wěn)定、可靠

PQC300無(wú)線蜂窩電臺(tái)組網(wǎng)系統(tǒng)采用230MHz無(wú)線頻段作為數(shù)據(jù)通信通道，PQC300監(jiān)控終端、CUT2000/SUT2000高速數(shù)傳電臺(tái)（230MHz）、Nport De-211串口通訊服務(wù)器組成專(zhuān)用的無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)。由于是國(guó)家電力公司專(zhuān)用無(wú)線頻點(diǎn)，所以通道穩(wěn)定、可靠，且不需架設(shè)線路。

PQC300__GPRS方式組網(wǎng)系統(tǒng)采用GPRS數(shù)據(jù)通信通道，在PQC300監(jiān)控終端、GPRS基站、GPRS交換機(jī)房、供電公司之間建立一個(gè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)(VPN)，為保證通道的穩(wěn)定、可靠，在移動(dòng)機(jī)房與電力公司機(jī)房直接敷設(shè)光纜聯(lián)接，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加密傳輸，確保任何數(shù)據(jù)不受非法侵入修改，且前期投入及日常維護(hù)費(fèi)用少。

（2）數(shù)據(jù)采集功能強(qiáng)大

PQC300監(jiān)控終端是在全電子式配電負(fù)荷監(jiān)控終端與CUT2000/SUT2000高速數(shù)傳電臺(tái)（230MHz）或GPRS通信模塊組合配套，使之成為具備配變監(jiān)測(cè)、用戶計(jì)量、負(fù)荷監(jiān)控等功能的智能終端設(shè)備。PQC300監(jiān)控終端通過(guò)國(guó)電公司自動(dòng)化研究院檢測(cè)中心的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，并且通過(guò)中心實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)測(cè)試。具有故障分析和記錄及實(shí)時(shí)報(bào)警功能，為電網(wǎng)的故障分析提供依據(jù)；對(duì)配變負(fù)荷容量溢度分析，為電力公司擴(kuò)容、增容提供可靠依據(jù)。

（3）系統(tǒng)具有開(kāi)放性、通用性

本系統(tǒng)在方案設(shè)計(jì)時(shí)就考慮將主站做成數(shù)據(jù)采集、分析、轉(zhuǎn)發(fā)一體的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)共享模式。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)遵循開(kāi)放性、通用性的原則，一是采用標(biāo)準(zhǔn)的采集數(shù)據(jù)庫(kù)(IBM DB2,ORACLE,SQL SERVER等多種大型數(shù)據(jù)庫(kù))，適用于不同廠家的終端入網(wǎng)；二是實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)召測(cè)不同類(lèi)型終端的數(shù)據(jù)。通過(guò)與MIS系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)采集的配電變壓器信息得到二次利用。三是進(jìn)行Web發(fā)布，可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)方便的查詢分析。

（4）功能完善的應(yīng)用軟件，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性、實(shí)用性

PQC300監(jiān)控終端傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化編程技術(shù)的加工、處理后，開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用軟件滿足負(fù)荷自動(dòng)分析、自動(dòng)抄表、設(shè)備故障自動(dòng)報(bào)警、電網(wǎng)諧波分析、電壓合格率、供電可靠性、功率因數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析、無(wú)功補(bǔ)償及統(tǒng)計(jì)分析補(bǔ)償效果管理等要求。

（5）系統(tǒng)工程實(shí)施和后期維護(hù)簡(jiǎn)單方便、快捷

PQC300配電負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于采用無(wú)線蜂窩電臺(tái)或GPRS通訊模塊等設(shè)備組網(wǎng)，所以不需現(xiàn)場(chǎng)布線，工程施工十分簡(jiǎn)單、工程周期大大縮短。且工程后期不會(huì)出現(xiàn)線路老化、其他人為或非人為因素造成的線路中斷等常規(guī)有線組網(wǎng)遇見(jiàn)的問(wèn)題。所以后期工程管理也特別方便、可靠。

3、系統(tǒng)功能

• 通訊終端支持多種通道和通訊方式，為數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供了極其簡(jiǎn)便快捷的配置方法。
• 通訊通道實(shí)時(shí)在線，永不掉線，傳輸快速，運(yùn)行成本低。
• 終端支持定時(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。采集的數(shù)據(jù)包括：電流、電壓、正反向有功無(wú)功功率、視在功率、有功無(wú)功電量、最大功率及出現(xiàn)時(shí)間、三相電壓及出現(xiàn)時(shí)間、三相功率因數(shù)及出現(xiàn)時(shí)間、功率因素、諧波、頻率、報(bào)警等實(shí)時(shí)量和電壓合格率、停電時(shí)間等統(tǒng)計(jì)量。
• 定時(shí)數(shù)據(jù)定時(shí)自動(dòng)采集、保存，保證數(shù)據(jù)完整和不間斷。
• 提供實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)功能和多種實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線的比較功能。
• 提供實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)功能和多種實(shí)時(shí)其他各種電氣參數(shù)（三相電壓、電流、有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)、諧波畸變率等）的曲線的比較和趨勢(shì)分析功能。
• 提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、定時(shí)數(shù)據(jù)分析功能，提供指定時(shí)段越限分析統(tǒng)計(jì)值和越限時(shí)段表，為評(píng)估當(dāng)前時(shí)段供電質(zhì)量、用電負(fù)荷提供即時(shí)支持。
• 提供任意時(shí)段原始數(shù)據(jù)報(bào)表、匯總統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成打印。
• 提供Web發(fā)布系統(tǒng)
• 提供基于GIS平臺(tái)的配電配變監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程抄表功能。
• 提供實(shí)時(shí)報(bào)警消息處理功能。
• 系統(tǒng)實(shí)施區(qū)域-線路-終端的多級(jí)管理和配置模式。
• 系統(tǒng)可進(jìn)行歷史故障記錄和分析

3、系統(tǒng)組網(wǎng)

根據(jù)構(gòu)成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備不同將形成兩種網(wǎng)絡(luò)：

一種為PQC300配電負(fù)荷測(cè)控終端、無(wú)線蜂窩高速數(shù)傳電臺(tái)（CUT2000/SUT2000高速數(shù)傳電臺(tái)）與Nport De-211串口通訊服務(wù)器構(gòu)成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的PQC300配電負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1所示:

第二種為PQC300配電負(fù)荷測(cè)控終端、與GPRS通訊模塊構(gòu)成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的PQC300配電負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖示：