分布式智能电力监控系统概要
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重钢动力厂电力监控系统技术方案
一、现状:
重钢动力厂电调系统是上个世纪 90年代中期研制成功并投入运行的,为重钢电网的稳定运行发挥了应有的作用。
但是,由于受当时技术条件和资金的限制, 系统采用集中控制的方式完成测控任务, 即将所有测控信号引入 RTU 柜。
带来的不足是接线长,不方便,费工、费料、费时,维修一个开关柜的接线就需要一段母线全停电,系统升级、检修都很困难等。
同时,随着技术的进步,原系统的一些技术上的缺点或不足之处也不再应回避了。
2#站扩建工程采用了分布式的电力测控模块, 原系统软件也升级为
Windows2000下的软件,且具有网络功能。
但是,由于为了兼容原来老的 RTU 集中控制方式以及原系统冗长复杂的软件协议,使得 2#站扩建工程和系统软件升级并不彻底, 也就是说, 现在如果要对老 RTU 进行检修或增加测控回路,同样不是一件容易的事情。
为了彻底克服集中控制所带来的麻烦, 同时解决原来设计的一些不足和使用、维护中的硬件技术问题,特制定方案供参考。
二、技术方案
为了说明问题, 有一个清晰的比较, 在此分三个部分简单说明原来集中测控系统、改造后的兼容系统、以及此方案设计的全分布式系统。
1. 集中测控系统
存在的问题:
A. 信号接入费工费时费材料,检修极其困难
B. 升级困难, RTU 内部板卡更换要引起连带问题
C. 环节过多,如 RTU 信号传给分通控,分通控再传给站端机和下通控,下通控传给上通控,上通控再传给主调、辅调等等
D. 网络功能不够,不具备开放性
2. 改造过的兼容系统
改造过的兼容系统减少了原系统的许多不必要的环节,提高了系统的稳定性和可靠性,而且极大地增强了网络功能,可以直接与互联网相连。
但是,为了与原来系统兼容,仍然受到原系统的极大制约, 除了新增的分布式智能模块可以随意增减外, 老RTU 中出现的故障同样不易解决。
尽管软件升级到 Win2000版,功能增强,但仍受到兼容问题的制约。
3. 全分布式方案
为了彻底解决原集中式测控系统存在的问题,可以采用智能化模块单元构成全分布式测控系统。
该系统的最大优点是:
A. 工程施工简单,省时、省材料
B. 错误定位准确、检修容易, 更换模块不影响系统其他部分工作
C. 系统升级更新容易,只需将相应模块增加或减少即可
D. 由于模块化,错误不会互相影响,增加了系统可靠性
E. 系统软件相应地采用模块化, 通讯协议采用标准、开放的通讯协议,可以兼容不同厂家的测控模块
F. 组网方便。
对于大型的测控系统,可以分阶段实施
三、模块功能概述
3.1 概述
SCHT-2000高级电力监控仪是一种高效而功能强大的三相综合电力监控仪,它集测量、分析、控制、保护、录波等众多功能为一体, 可完全取代常规的模拟式电磁设备,广泛用于各种电力自动化系统中。
完成电力系统高电压级变电站或电厂监控系统组网, 实现三遥功能、电度计量、故障录波、谐波分析、事件记录、历史数据存储等。
4路状态量输入和 4路继电器输出,可编程完成过压、欠压、过流、超频等报警, 可广泛用于电力系统变电站与电厂高低压开关柜, 实现完全分布式的模块化智能网络配电系统。
是一款综合电力监控仪, 应
用非常广泛。
SCHT-2000采用标准安装结构,高亮度显示,美观实用。
3.2 基本测控参数
●相电流、相电压、线电压
●电流不平衡度、电压不平衡度
●功率因数
●有功功率、无功功率、视在功率
●有功电度、无功电度、视在电度
●频率
●开关量输入:4-12路
●模拟量输入:1路, 0-5VDC/4-20mA
●开关量输入:4-12路,有源 /无源节点,可作脉冲计数器●带事件记录功能,分辨率 1ms
●继电器输出:3路, 250VAC/30VDC, 5A,可编程。
3.3 谐波分析
实时 15次谐波分析,可分析 8个参量的谐波:三相电压,三相电流,辅助电压,中性电流。
提供波形捕捉功能,可捕捉两个周波, 每周波 128个采样点,通过计算机分析,可得到 63次谐波数据。
波形捕捉可条件触发,用于特定环境下的谐波分析。
3.4 波形记录
模块可提供 36个周波的波形记录, 每周波 16个采样点。
波形记录功能可条件触发,用于特定环境下的波形分析,故障录波、发电机启动分析。
3.5 事件记录模块提供最近 100 条事件记录，包括 SOE，继电器动作，内部编程点变化，通讯事件等。
模块还提供最大值最小值记录，可记录所有测量参数发生最大值最小值的时间和数值。
3.6 分时计量模块可完成 2 年的电量分时计量，每天可从 16 组计量方案中选择一个，每组方案可分为 8 个时段，每个时段最小以 15 分钟为计时单位。
模块提供三个电量计量寄存器，每个寄存器可计量 9 个电量中的一个：有功电度的输入、输出、总和、净值，无功电度的输入、输出、总和、净值，视在电度。
3.7 可编程模块提供两组编程点：11 个标准编程点（1 秒
种），6 个高速编程点（4 个周波）。
每个编程点可用于监测一路测量参数的监测，在条件满足时可触发继电器动作，波形捕捉，波形记录等。
条件包括测量参数越限、谐波分量越限、电流反时限设定等，可完成简单的保护功能。
3.8 工作条件电源： 220VAC, 3W 环境温度： -25 - +70 摄氏度相对湿度： 5-95%，不凝露 6
输入电流：输入电压：输入频率：模拟量： 5A, 100V/220V/380V, 可选 25-75Hz, 0-5VDC/0-250mADC 3.9 精度电流、电压： 0.2% 功率、电度、功率因数：0.5% 频率： 0.05Hz 谐波畸变量：1.0% 温度漂移： 100ppmm/C 四、结论： 1． 2#电站：在 2#电站现有经改造后的系统上安装 SCHT-2000 高级电力监控仪 3 台用于监测 3 台 110kv 变压器，同时具备计算机网络传输功能。
2． 1#电站：在 2# 电站成功的基础上在对 1#电站 4 台 110kv 变压器安装 SCHT-2000 高级电力监控仪，
进行与 2#电站系统相同的改造。
3．以上建议方案经过多次分析并结合我厂现场实际情况提出，是具有投资少、见效快和技术可靠的方案，供沈厂长参考。
重庆钢铁股份有限公司动力厂技术设备科二○○四年二月十七日 7。
