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低壓配電系統(tǒng)中工控組態(tài)軟件的應(yīng)用與方案
發(fā)布時間： 2024-05-31 點(diǎn)擊次數(shù)： 1640次QTouch電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件結(jié)合了通用組態(tài)軟件和電力專業(yè)技術(shù)，是使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件編程技術(shù)開發(fā)的專業(yè)電力系統(tǒng)自動化的組態(tài)軟件，適用于縣級調(diào)度自動化、集控站自動化、變電站綜合自動化、電廠電氣監(jiān)控（ECS）、企業(yè)供配電自動化、水電站綜合自動化及樓宇配電自動化等主站系統(tǒng)。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)發(fā)模塊內(nèi)置多種行業(yè)和國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，如CDT規(guī)約，DNP3.0規(guī)約，IEC870-5-101/102/103/104規(guī)約，SC1801規(guī)約，Modbus/Jbus（RTU/ASCII/TCP）規(guī)約，多功能電度表規(guī)約、CANBus規(guī)約、LonWorks規(guī)約等，配置操作簡單。QTouch電力版專業(yè)電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件是一個專業(yè)的、穩(wěn)定可靠的、完善的電力SCADA平臺，除了完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、事件報(bào)警實(shí)時/歷史記錄、專業(yè)報(bào)表、打印管理、監(jiān)控界面、實(shí)時歷史負(fù)荷曲線/棒圖、用戶權(quán)限管理、電力操作習(xí)慣（遙控、遙調(diào)、復(fù)歸、閉鎖等）、雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)支持等常見功能外，還支持一下擴(kuò)展：1、專業(yè)的實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)庫的定義及表達(dá)工具；2、支持面向變電站一次間隔（回路）對象的實(shí)時數(shù)據(jù)庫建模；3、保護(hù)設(shè)備定值管理獨(dú)立模塊；4、事件報(bào)警管理獨(dú)立模塊；5、電能量計(jì)費(fèi)管理獨(dú)立模塊；6、錄波操作票管理模塊；7、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊；
1.1 總體體系結(jié)構(gòu)該自動化系統(tǒng)總體上采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，按照縱向分為遠(yuǎn)程管理層、設(shè)備控制層和現(xiàn)場設(shè)備層三大部分，如圖1所示。
1.1 遠(yuǎn)程管理層管理層是由四臺計(jì)算機(jī)和一臺打印機(jī)組成。其中兩臺計(jì)算機(jī)作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，并且互為冗余架構(gòu)，正常情況下主站工作從站實(shí)時監(jiān)測主站狀態(tài)，當(dāng)主站出現(xiàn)故障時，從站可以迅速切換保證整個系統(tǒng)更符合電力行業(yè)對數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的要求。QTouch電力版專業(yè)電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對配電設(shè)備的遙控、遙調(diào)、遙信、遙測，四遙功能，具有友好的人機(jī)界面，操作簡單快速，配置直觀簡便。在上位機(jī)上不僅可以看到所有的電參數(shù)(三相電壓、電流、功率、電能等)、線路運(yùn)行參數(shù)、開關(guān)(分合閘)狀態(tài)；而且可以通過上位機(jī)對各種配電設(shè)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(shù)的設(shè)定修改、電動機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn)以及速度的設(shè)定修改，操作簡單快速。各種故障報(bào)警、趨勢曲線、數(shù)據(jù)報(bào)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(qiáng)度；同時對電能質(zhì)量和設(shè)備故障及時檢測、分析，使值班人員能在事故初始階段及時處理，減少電網(wǎng)事故造成的損失，是現(xiàn)代配電自動化的選擇。考慮到系統(tǒng)安全性，特別單獨(dú)設(shè)立一臺WEB服務(wù)器，用于遠(yuǎn)程客戶瀏覽。客戶可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)直接輸入WEB服務(wù)器IP地址即可隨時瀏覽到現(xiàn)場實(shí)時畫面、報(bào)表數(shù)據(jù)、趨勢曲線等。同時單獨(dú)設(shè)立WEB服務(wù)器也避免了網(wǎng)絡(luò)病毒對數(shù)據(jù)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授權(quán)機(jī)制，只有具備權(quán)限的用戶才可以登錄到服務(wù)器。考慮到電力行業(yè)的特殊性，單獨(dú)配備一臺事件報(bào)警的服務(wù)器，主要用于記錄系統(tǒng)運(yùn)行日志以及系統(tǒng)報(bào)警記錄，可以實(shí)時聚合來自分布式系統(tǒng)的信息，為系統(tǒng)維護(hù)人員提供全面準(zhǔn)確的系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行信息，并且支持實(shí)時打印輸出。1.2 遠(yuǎn)程管理層設(shè)備控制層使用通信管理機(jī)QT242，并且采用硬件冗余架構(gòu)，這樣設(shè)計(jì)更能符合電力現(xiàn)場對穩(wěn)定性的要求。QT242是一個容錯(冗余)的服務(wù)器設(shè)備，它可以明顯地減少停機(jī)生產(chǎn)的危險(xiǎn)。 當(dāng)發(fā)生錯誤或故障時進(jìn)行無擾動的切換，即未受影響的熱備控制器將在中斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行控制而不丟失任何信息。1.3 現(xiàn)場設(shè)備層現(xiàn)場設(shè)備層主要由智能電能表、電度表、通信模塊和通信線組成。根據(jù)現(xiàn)場需求所有現(xiàn)場設(shè)備均可通過RS485總線或以太網(wǎng)方式將數(shù)據(jù)送到設(shè)備控制層的QT242。包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等四遙數(shù)據(jù)。1.4 工業(yè)以太網(wǎng)整個系統(tǒng)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(yīng)用而專門設(shè)計(jì)，是一種遵循IEEE 802.3國際標(biāo)準(zhǔn)的開放式、多供應(yīng)商、高性能的區(qū)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，通信速度分別為10Mbit/s和100Mbit/s. QTouch電力監(jiān)控軟件為我們提供實(shí)現(xiàn)這一功能的條件，在此軟件平臺上組建QT242設(shè)備，在設(shè)備控制層上對每臺設(shè)備進(jìn)行了地址編排，可以很清楚的知道設(shè)備的物理地址，方便故障查詢、線路維修。2.QTouch電力監(jiān)控組態(tài)軟件QTouch電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅擁有一個專業(yè)的、穩(wěn)定可靠的、完善的電力SCADA平臺(四遙數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)的二次實(shí)時統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算、事件報(bào)警實(shí)時/歷史記錄、專業(yè)報(bào)表、打印管理、監(jiān)控界面、實(shí)時歷史負(fù)荷曲線/棒圖、用戶權(quán)限管理、電力操作習(xí)慣(遙控、遙調(diào)、復(fù)歸、閉鎖等)、雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)支持等等)，且擁有專業(yè)的實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)庫的定義及表達(dá)工具,支持面向變電站一次間隔(回路)對象的實(shí)時數(shù)據(jù)庫建模。
系統(tǒng)具有多種獨(dú)立的功能模塊，如保護(hù)設(shè)備定值在線管理、事件報(bào)警管理、電能量實(shí)時采集管理、錄波數(shù)據(jù)管理、操作票、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)管理、關(guān)系數(shù)據(jù)接口模塊，支持基于EXCEL插件的運(yùn)行、生產(chǎn)報(bào)表等，這些特色將為您定制客戶化的電力監(jiān)控系統(tǒng)提供極大的便利。
QTouch電力監(jiān)控軟件從系統(tǒng)到設(shè)備層的雙網(wǎng)雙機(jī)冗余設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的可靠性，面向設(shè)備建模的實(shí)時數(shù)據(jù)庫，使系統(tǒng)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(tǒng)頻率等，采集支持濾波、量程轉(zhuǎn)換、報(bào)警死區(qū)判別及上下限、上上限、下下限報(bào)警處理。
2）數(shù)字量（遙信），包括開關(guān)位置、刀閘開合信號、事故總信號、變壓器抽頭位置、微機(jī)保護(hù)動作信號、以及設(shè)備工作狀態(tài)、通道工作狀態(tài)等。采集處理支持?jǐn)?shù)據(jù)變化事件觸發(fā)模式，遙信變位可人工設(shè)置由分到合、由合到分、雙向報(bào)警，以及正常變位操作、事故跳閘等多種方式。3）保護(hù)定值，與微機(jī)保護(hù)設(shè)備直接通訊，進(jìn)行保護(hù)定值的在線管理。
4）遙控遙調(diào)，包括分/合閘，調(diào)節(jié)變壓器分接頭、電容器電抗器投切、機(jī)組投切和出力調(diào)節(jié)等遙控操作有進(jìn)行雙編號校核、權(quán)限驗(yàn)證、操作閉鎖/恢復(fù)等安全機(jī)制，操作過程分預(yù)操作、校核返回、確認(rèn)執(zhí)行、執(zhí)行結(jié)果返回等。
在實(shí)時數(shù)據(jù)庫容量支持到10000點(diǎn)時，基本保持以下系統(tǒng)指標(biāo)：系統(tǒng)使用壽命≥10年；系統(tǒng)平均不故障時間：系統(tǒng)MTBF≥30000小時；遙測量：遙測合格率≥99.9％；開關(guān)量：遙信正確率 ≥99.9％；遙控、遙調(diào)正確率為100％；CPU負(fù)載：正常情況下負(fù)荷率≤15%（任意5分鐘內(nèi)平均）；事故情況下負(fù)荷率≤35%（任意1分鐘內(nèi)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；畫面調(diào)用時間 ≤1秒；畫面刷新周期： ≤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(tǒng)的發(fā)展趨勢，QTouch電力監(jiān)控組態(tài)軟件的應(yīng)用，具有很強(qiáng)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(hù)成本，便于管理，應(yīng)用前景十分廣闊。
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