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低壓配電系統中工控組態(tài)軟件的應用與方案
發(fā)布時(shí)間： 2024-05-31 點(diǎn)擊次數： 323次QTouch電力電氣監控組態(tài)軟件結合了通用組態(tài)軟件和電力專(zhuān)業(yè)技術(shù)，是使用先進(jìn)的計算機軟件編程技術(shù)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)電力系統自動(dòng)化的組態(tài)軟件，適用于縣級調度自動(dòng)化、集控站自動(dòng)化、變電站綜合自動(dòng)化、電廠(chǎng)電氣監控（ECS）、企業(yè)供配電自動(dòng)化、水電站綜合自動(dòng)化及樓宇配電自動(dòng)化等主站系統?！?/span>該系統的數據采集及轉發(fā)模塊內置多種行業(yè)和國際標準規約，如CDT規約，DNP3.0規約，IEC870-5-101/102/103/104規約，SC1801規約，Modbus/Jbus（RTU/ASCII/TCP）規約，多功能電度表規約、CANBus規約、LonWorks規約等，配置操作簡(jiǎn)單。QTouch電力版專(zhuān)業(yè)電力電氣監控組態(tài)軟件是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的、穩定可靠的、完善的電力SCADA平臺，除了完成數據處理、數據統計計算、事件報警實(shí)時(shí)/歷史記錄、專(zhuān)業(yè)報表、打印管理、監控界面、實(shí)時(shí)歷史負荷曲線(xiàn)/棒圖、用戶(hù)權限管理、電力操作習慣（遙控、遙調、復歸、閉鎖等）、雙網(wǎng)結構支持等常見(jiàn)功能外，還支持一下擴展：1、專(zhuān)業(yè)的實(shí)時(shí)及歷史數據庫的定義及表達工具；2、支持面向變電站一次間隔（回路）對象的實(shí)時(shí)數據庫建模；3、保護設備定值管理獨立模塊；4、事件報警管理獨立模塊；5、電能量計費管理獨立模塊；6、錄波操作票管理模塊；7、數據轉發(fā)管理模塊；
1.1 總體體系結構該自動(dòng)化系統總體上采用分層分布式體系結構，按照縱向分為遠程管理層、設備控制層和現場(chǎng)設備層三大部分，如圖1所示。
1.1 遠程管理層管理層是由四臺計算機和一臺打印機組成。其中兩臺計算機作為數據服務(wù)器，并且互為冗余架構，正常情況下主站工作從站實(shí)時(shí)監測主站狀態(tài)，當主站出現故障時(shí)，從站可以迅速切換保證整個(gè)系統更符合電力行業(yè)對數據穩定性的要求。QTouch電力版專(zhuān)業(yè)電力電氣監控組態(tài)軟件實(shí)現對配電設備的遙控、遙調、遙信、遙測，四遙功能，具有友好的人機界面，操作簡(jiǎn)單快速，配置直觀(guān)簡(jiǎn)便。在上位機上不僅可以看到所有的電參數(三相電壓、電流、功率、電能等)、線(xiàn)路運行參數、開(kāi)關(guān)(分合閘)狀態(tài)；而且可以通過(guò)上位機對各種配電設備進(jìn)行控制操作，例如：智能斷路器的分合閘操作、整定參數的設定修改、電動(dòng)機的起停、正反轉以及速度的設定修改，操作簡(jiǎn)單快速。各種故障報警、趨勢曲線(xiàn)、數據報表，操作記錄能在屏幕上清楚的顯示，減輕了工作人員的工作強度；同時(shí)對電能質(zhì)量和設備故障及時(shí)檢測、分析，使值班人員能在事故初始階段及時(shí)處理，減少電網(wǎng)事故造成的損失，是現代配電自動(dòng)化的選擇。考慮到系統安全性，特別單獨設立一臺WEB服務(wù)器，用于遠程客戶(hù)瀏覽?？蛻?hù)可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )直接輸入WEB服務(wù)器IP地址即可隨時(shí)瀏覽到現場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面、報表數據、趨勢曲線(xiàn)等。同時(shí)單獨設立WEB服務(wù)器也避免了網(wǎng)絡(luò )病毒對數據服務(wù)器的直接攻擊，WEB服務(wù)器可加裝防火墻，并且該軟件具備用戶(hù)授權機制，只有具備權限的用戶(hù)才可以登錄到服務(wù)器。考慮到電力行業(yè)的特殊性，單獨配備一臺事件報警的服務(wù)器，主要用于記錄系統運行日志以及系統報警記錄，可以實(shí)時(shí)聚合來(lái)自分布式系統的信息，為系統維護人員提供全面準確的系統實(shí)時(shí)運行信息，并且支持實(shí)時(shí)打印輸出。1.2 遠程管理層設備控制層使用通信管理機QT242，并且采用硬件冗余架構，這樣設計更能符合電力現場(chǎng)對穩定性的要求。QT242是一個(gè)容錯(冗余)的服務(wù)器設備，它可以明顯地減少停機生產(chǎn)的危險?！‘敯l(fā)生錯誤或故障時(shí)進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)的切換，即未受影響的熱備控制器將在中斷點(diǎn)繼續執行控制而不丟失任何信息。1.3 現場(chǎng)設備層現場(chǎng)設備層主要由智能電能表、電度表、通信模塊和通信線(xiàn)組成。根據現場(chǎng)需求所有現場(chǎng)設備均可通過(guò)RS485總線(xiàn)或以太網(wǎng)方式將數據送到設備控制層的QT242。包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數等四遙數據。1.4 工業(yè)以太網(wǎng)整個(gè)系統的通信方式采用工業(yè)以太網(wǎng)方式，工業(yè)以太網(wǎng)是為工業(yè)應用而專(zhuān)門(mén)設計，是一種遵循IEEE 802.3國際標準的開(kāi)放式、多供應商、高性能的區域和單元級網(wǎng)絡(luò )。該工業(yè)以太網(wǎng)按照通信速度分為工業(yè)以太網(wǎng)和快速工業(yè)以太網(wǎng)兩類(lèi)，通信速度分別為10Mbit/s和100Mbit/s. QTouch電力監控軟件為我們提供實(shí)現這一功能的條件，在此軟件平臺上組建QT242設備，在設備控制層上對每臺設備進(jìn)行了地址編排，可以很清楚的知道設備的物理地址，方便故障查詢(xún)、線(xiàn)路維修。2.QTouch電力監控組態(tài)軟件QTouch電力監控系統不僅擁有一個(gè)專(zhuān)業(yè)的、穩定可靠的、完善的電力SCADA平臺(四遙數據采集與處理、數據的二次實(shí)時(shí)統計分析計算、事件報警實(shí)時(shí)/歷史記錄、專(zhuān)業(yè)報表、打印管理、監控界面、實(shí)時(shí)歷史負荷曲線(xiàn)/棒圖、用戶(hù)權限管理、電力操作習慣(遙控、遙調、復歸、閉鎖等)、雙網(wǎng)結構支持等等)，且擁有專(zhuān)業(yè)的實(shí)時(shí)及歷史數據庫的定義及表達工具,支持面向變電站一次間隔(回路)對象的實(shí)時(shí)數據庫建模。
系統具有多種獨立的功能模塊，如保護設備定值在線(xiàn)管理、事件報警管理、電能量實(shí)時(shí)采集管理、錄波數據管理、操作票、數據轉發(fā)管理、關(guān)系數據接口模塊，支持基于EXCEL插件的運行、生產(chǎn)報表等，這些特色將為您定制客戶(hù)化的電力監控系統提供極大的便利。
QTouch電力監控軟件從系統到設備層的雙網(wǎng)雙機冗余設計，保證了系統的可靠性，面向設備建模的實(shí)時(shí)數據庫，使系統更符合實(shí)際。1）模擬量（遙測），包括功率、電流、電壓、變壓器溫度、系統頻率等，采集支持濾波、量程轉換、報警死區判別及上下限、上上限、下下限報警處理。
2）數字量（遙信），包括開(kāi)關(guān)位置、刀閘開(kāi)合信號、事故總信號、變壓器抽頭位置、微機保護動(dòng)作信號、以及設備工作狀態(tài)、通道工作狀態(tài)等。采集處理支持數據變化事件觸發(fā)模式，遙信變位可人工設置由分到合、由合到分、雙向報警，以及正常變位操作、事故跳閘等多種方式。3）保護定值，與微機保護設備直接通訊，進(jìn)行保護定值的在線(xiàn)管理。
4）遙控遙調，包括分/合閘，調節變壓器分接頭、電容器電抗器投切、機組投切和出力調節等遙控操作有進(jìn)行雙編號校核、權限驗證、操作閉鎖/恢復等安全機制，操作過(guò)程分預操作、校核返回、確認執行、執行結果返回等。
在實(shí)時(shí)數據庫容量支持到10000點(diǎn)時(shí)，基本保持以下系統指標：系統使用壽命≥10年；系統平均不故障時(shí)間：系統MTBF≥30000小時(shí)；遙測量：遙測合格率≥99.9％；開(kāi)關(guān)量：遙信正確率 ≥99.9％；遙控、遙調正確率為100％；CPU負載：正常情況下負荷率≤15%（任意5分鐘內平均）；事故情況下負荷率≤35%（任意1分鐘內平均）；遙信變化送到主站 ≤1.5秒；遙測量送到主站 ≤1.5秒；遙控命令 ≤1.5秒；畫(huà)面調用時(shí)間 ≤1秒；畫(huà)面刷新周期： ≤1秒；SOE分辨率：1ms
目前，智能化、網(wǎng)絡(luò )化、模塊化已成為配電系統的發(fā)展趨勢，QTouch電力監控組態(tài)軟件的應用，具有很強的通用性和靈活性以及較低的成本，可以大大提高故障診斷率，降低維護成本，便于管理，應用前景十分廣闊。
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