【专题　视点】深度解析：世纪星在森华木业配电系统中的应用

 

技术部  黎海英

 

摘要：本文主要介绍了世纪星组态软件在10KV智能配电系统中的应用，详尽介绍了智能配电系统的基本组成结构，系统技术参数，系统功能等内容。

 

关键词：电力；智能配电；监控软件；世纪星

 

1 前言

 

　　随着现代工业技术的不断发展，能源日益紧张，能源成本与日俱争，从商业市场看，节约能源已经成为较多企业减少成本的一项重要举措。一个企业的智能化管理水平可以帮助企业在市场中，取得一定的市场占有率。电力能源作为一项重要动力能源，其合理的利用能够为企业减少不少成本。保护环境节约能源，走可持续发展的道路，通过智能配电系统根据生产合理的分配电能，从真正意义上节约能源。

　　传统的配电系统只是将电网引入厂区，按生产的需求牵线使用，不安全，不稳定，不节能。随着微电子技术，电力电子技术，计算机控制及网络通信技术的提高，电力系统也迎来了时代性的革命。工业现场将电力线路接入带有通信端口的设备仪表，实现过流，过压，过负荷等保护，同时利用计算机网络技术将设备与计算机之间建立连接，实现数据共享分享，远程智能监控等功能。

 

2.智能配电系统架构方案

 

　　智能配电系统主要分位：站控管理层、通讯管理层及现场设备层组成。其拓扑结构图如图1所示。

 

 

2.1 站控管理层
　　站控管理层是人机交互最直接的窗口，通过图形，声音，报表等形式，直观的了解到现场设备的运行状况，通过数据等信息实时了解生产产品的品质状况等。主要起到监视及控制的作用，存储重要参数指标数据等功能。

2.2 通讯管理层
　　通讯管理层在整个系统中起到承上启下的作用，是连接现场设备和上位工控机及网络内计算机数据交互不可或缺的交通枢纽。实现了底层设备与工控机通信，同时通过以太网实现数据共享。

2.3 现场设备层
　　主要通过电力智能仪器仪表（带通信端口的）采集现场具体数据的执行机构。自身对采集进来的原始信号进行处理的过程中，将处理好的数据信息上传给上位工控机。是上位机采集数据的终端元件。
拓扑图主要列举了比较常规的两种通信方式。Option1适用于通信距离短的场合。建议使用Option2（必要时，需要添加交换机）。Option1不同的COM口的485网络应该划分开;Option2在使用485以太网转换器时，485网络也是划开的。本系统由于受现场条件影响，采用Option1方案。

 

3. 系统硬件

　　本系统硬件设备总计31台，如下表所示。

 

序号 硬件名称 仪表型号 单位 数量 备注
1 开关柜微机保护装置 PMF-632B 套 14 DC220V 5A
  PMF700L-B/C   
2 微机测控装置 FCK-831D 台 1 DC220V 5A
3 配电母联备自投装置 PMF700T-B 台 1 DC220V 5A
4 微机谐振消除装置 HYR-800 台 1 
 
研华电力专用工控机。
使用Microsoft SQL server 2000数据库记录告警，SOE及遥控信息等。
世纪星配电系统，实现了对森华木业13条生产线电力遥控，遥测，遥信，告警，SOE。

 

4. 系统功能

　　本系统可实现配电环境相关画面信息，显示内容包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所有电系统的信息、各测量值的实时数据，各种报警信息、显示器上显示的各种信息将以报告、图形、曲线、趋势图、报表、声光等形式及时提供给运行人员，并支持各种图形页面的在线打印。本系统实现各供电柜的合闸、分闸按钮及指示灯，并提供已储能指示灯，开关试验、运行位置指示灯，地刀分位、合位指示灯。

4.1数据采集
　　本系统实时采集电力仪表的模拟量、数字量以及温度量，对所采集的输入量进行数字滤波，有效性检查，工程值转换、故障判断、信号接点抖动消除、刻度计算等加工。从而产生出可供应用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据，供数据库更新。

4.2系统控制
　　本系统具备就地和远方二级控制，带必要的安全检查和防误闭锁，完成对开关、刀闸
的控制；对主变分接头的调节；保护功能压板的投退；信号复归以及设备的启停等控制功能。本系统对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令，当同时收到一条以上的控制命令或与预操作命令不一致时，应该拒绝执行，并给出错信息。

4.3告警事件异常存储
　　本系统对设备故障、错误操作、保护事故告警等进行处理：弹画面、音响、语音报警、打印；通知操作员，并进行历史存储。报警处理分两种方式：事故报警和预告报警。前者包
括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号。后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限等。

4.4分权限管理
　　本系统对不同用户可设置不同的管理权限，以确保系统的安全性。只有输入正确操作口令和监护口令才有权进行操作控制，修改参数，并将信息给予记录，例如某些开关按钮只能让有权限的人输入正确的密码后，才能操作控制。

4.5数据处理及后台数据库
　　本系统对一些无法实测的量，提供逻辑、算术表达式由系统计算得到；并可产生相关物理量的统计计算值，供系统产生各种运行报表。
支持如ACCESS，SQL等常用数据库。

4.6 Web发布
　　本系统通过中心站采集28台电力仪表的数据，再通过WEB发布的方式让客户从局域网上浏览和控制中心站系统的数据以达到监控28台电力仪表运行状态。

4.7 主要技术指标
模拟量越死区传送时间不大于2S（至现场主机显示屏）
数字量变位传送时间不大于1S（至现场主机显示屏）
遥控操作正确率不小于99.99%，遥调正确率不小于99.9%
开关量信号输入画面显示的响应时间不大于2S
事件顺序记录分辨率（SOE）不大于2ms
动态画面响应时间不大于2S
整个系统对时精度误差不大于1ms

 

5   系统界面简览

5.1系统主页面
　　单点遥信，实时监控各线路主断路器工作状况：

 

 
图 1

 

例举，清森1线的主要遥测参数及双点单点遥信参数。

 

 
图2

 

5.2遥控
控制压板的投入投退。

 

图3

 

图4

对重要的操作进行记录可查询。
 

图5

 

5.3告警事件异常

 

 
图6

 

5.4  SOE信息

 

 

图7

 

图8

查询任意时段的SOE信息记录。方便查找事故原因。

5.5 日报表

 

 

图9

实现日报查询及打印。

5.6 月报表

 

图10

　　实现抄表数据的月报查询，及打印。

5.7 曲线（实时，历史，实时功率，历史功率曲线四类，下面只列一类说明）

 

图11

　　动态控制数据轴的显示，以实现不同量程范围内的信息显示。通过一个页面可以任意选择不通线路相关数据曲线显示，同时可以任意多选或单选曲线进行显示。

 

6  总结

　　本系统实现了中低压配电网自动化，提高供电质量、用电可靠性和企业自身水平的需要。系统运行稳定安全。