系統通過前端數據採集模組對不同配電室的監測點進行信號的實時採集,同時將結果儲存在本地工業控制器中,根據需要主動傳輸到主控機,或由主控機直接從工業控制器提取數據.主控機將各配電室的監測數據提取後集中儲存,通過組態軟體實時顯示監測結果以及數據的管理,在一個中心控制台完成各個地點的監測和計量工作.
採集數據包括:高,低壓開關狀態,環境溫度,濕度,煙感(模擬量),繼電保護器,高壓斷路器,直流屏,補償櫃(rs-232),出線計量,變壓器溫度(rs-485),低壓斷路器(modbus).採用區域網路進行數據傳輸.
一,發展與現狀
1964年美國的一次電網大停電導致了一個工業計算機系統,數據採集及監控(scada-supervisory control and data acquisition)的誕生.電網調度需要調度員實時(秒級)把握地理位置非常分散的各變電站和電廠的運行情況.這套系統仍然廣泛使用和完善,在此基礎上又出現了分散式控制系統 (dcs- distributed control systems).還有過 程 控 制 系 統 ( pcs-process control systems ),緊急關閉系統 ( emergency shut-down system ),系統/能量管理系統等等.
我國電力自動化系統發展到今天大致經歷了三個階段:70年代引進的基於scada系統可作為第一代,如華北電網的sd176系統,國調中心的h80e系統;80年代引進的ems系統可稱為第二代.第三個階段是20世紀90年代以後,具有自主智慧財產權的基於risc/unix的開放式分散式ems/dms系統,以cc-系統,sd-6000和open-系統為代表.
二,目的,意義
由配電系統的發展可以看出電力系統極為龐大各國投入大量資金,人力建立電能管理系統.而且各大學校園也都曾發生過停電事故,甚至有因電失火的災難,對大學校園用電的智慧型化管理已成為必然趨勢.如上文提到各系統雖然功能強大,但過於複雜,受投入資金限制不可能購買成套系統,而且校園配電室的電壓也只有10-35kv,所以採用自主研發.針對校園配電室,設計基於scada,dcs之間,並適當增減功能的系統,以適應首經貿的配電系統.完成對校園用電網路的智慧型改造,並為設計更加複雜的系統打下基礎鍛鍊實際套用能力積累經驗.
三,設計方案
通過智慧型終端設備完成對電網實時運行狀況,數據的採集與監視;運用現場匯流排技術選用可靠的通訊協定將數據傳輸到電腦主機;主機通過組態軟體建立友好的人機界面,系統模型實時監測動態演示,並對一些基本量進行控制;建立資料庫存儲數據以便查詢,處理後數據以表格形式定期發往主管部門電腦,或直接由其主動查詢.整個系統類似於下圖,具體的人機界面及其動態曲線設計後再截取.
預計設計功能有:遠程智慧型抄表使網路上賦予許可權的計算機可以直接接收和查詢用電信息,各個點監測量的實時變動曲線動態顯示,即時和總體數據顯示,異常情況報警,對開關的控制,各個時期數據的整理與存檔,報表的列印和傳輸.
四,難點及解決方案
1,數據採集:畢設重心在軟體系統設計,採用採集模組套用各種智慧型儀表.生產這種產品的公司很多,例如國內的大連恆源,青島世潤,西安滻河等,國外的lattice semiconductor,adi (analog devices),微軟也正涉足這個領域,採集模組任選一款他們的成品不進行研發設計.
2,數據傳輸:連線物理層採用rs485接口
介質採用帶禁止地的雙絞線,數據鏈路層採用modbus通信方式.協定方面bacnet和lonworks是目前國內構建集成系統中最常採用的兩種通信協定,兩者都以滿足開放性和互操作性為目的,雖然從目前的國內市場占有率上看lonworks略占優勢,但這並不能代表lonworks優於bacnet,相反在智慧型樓宇系統集成方面,bacnet具有lonworks不具備的優點.而我所做的課題,是針對校園內多座建築進行電力智慧型化管理,所以選用bacnet (building automationand control network).