基于PQC300設計的配電負荷監測系統

1、系統概述

為提高目前我國電網(wǎng)自動(dòng)化的管理水平，并能方便、高效及時(shí)掌握電網(wǎng)及設備的運行狀況，以及針對當前我國配電網(wǎng)設備分布面積廣、布點(diǎn)分散等很多實(shí)際特點(diǎn)，要靠傳統的方式和手段建立一個(gè)時(shí)效性強，可靠性高、投資少的通信信道組成網(wǎng)絡(luò )困難非常大。為此我公司專(zhuān)門(mén)研制的PQC300配電負荷測控終端與DUT100多功能GPRS通信終端或CUT2000/SUT2000高速數傳電臺組網(wǎng)，配以功能齊全的PQC300配電負荷監測主控軟件、DSC通訊前置機軟件等構成PQC300配電負荷監測系統。該系統基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò )和計算機網(wǎng)絡(luò )，并實(shí)現雙網(wǎng)無(wú)縫連接。為解決公變、專(zhuān)變、農變現場(chǎng)數據采集傳輸服務(wù)提供了最方便、最可靠、最經(jīng)濟的通訊傳輸手段，解決了長(cháng)期以來(lái)數據采集網(wǎng)絡(luò )系統難度大、成本高、可靠性差、構建復雜的瓶頸問(wèn)題。

PQC300配電負荷監測系統是當前和未來(lái)電力系統突破地域、網(wǎng)域、時(shí)空限制最有效的管理和生產(chǎn)工具；是對電網(wǎng)配電設備實(shí)現最佳的配電網(wǎng)控制和信息管理的最佳解決手段。該系統可以實(shí)現對配電設備運行進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合監測，解決了供電部門(mén)所關(guān)心的電網(wǎng)配電設備運行狀況問(wèn)題，為計算供電可靠性、供電質(zhì)量等提供了最基本的資料，為配電網(wǎng)的改造、設備的增容提供了可靠的保證。

通過(guò)本系統的運行，將隨時(shí)掌握配電網(wǎng)絡(luò )的運行狀況，為改善電力服務(wù)質(zhì)量、提高電力管理和決策水平、提高經(jīng)濟運行指標提供數據依據。

2、系統特點(diǎn)

（1）系統通訊通道穩定、可靠

PQC300無(wú)線(xiàn)蜂窩電臺組網(wǎng)系統采用230MHz無(wú)線(xiàn)頻段作為數據通信通道，PQC300監控終端、CUT2000/SUT2000高速數傳電臺（230MHz）、Nport De-211串口通訊服務(wù)器組成專(zhuān)用的無(wú)線(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò )。由于是國家電力公司專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)頻點(diǎn)，所以通道穩定、可靠，且不需架設線(xiàn)路。

PQC300__GPRS方式組網(wǎng)系統采用GPRS數據通信通道，在PQC300監控終端、GPRS基站、GPRS交換機房、供電公司之間建立一個(gè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)(VPN)，為保證通道的穩定、可靠，在移動(dòng)機房與電力公司機房直接敷設光纜聯(lián)接，所有數據經(jīng)過(guò)加密傳輸，確保任何數據不受非法侵入修改，且前期投入及日常維護費用少。

（2）數據采集功能強大

PQC300監控終端是在全電子式配電負荷監控終端與CUT2000/SUT2000高速數傳電臺（230MHz）或GPRS通信模塊組合配套，使之成為具備配變監測、用戶(hù)計量、負荷監控等功能的智能終端設備。PQC300監控終端通過(guò)國電公司自動(dòng)化研究院檢測中心的標準測試，并且通過(guò)中心實(shí)驗室及現場(chǎng)比對測試。具有故障分析和記錄及實(shí)時(shí)報警功能，為電網(wǎng)的故障分析提供依據；對配變負荷容量溢度分析，為電力公司擴容、增容提供可靠依據。

（3）系統具有開(kāi)放性、通用性

本系統在方案設計時(shí)就考慮將主站做成數據采集、分析、轉發(fā)一體的數據倉庫共享模式。系統開(kāi)發(fā)時(shí)遵循開(kāi)放性、通用性的原則，一是采用標準的采集數據庫(IBM DB2,ORACLE,SQL SERVER等多種大型數據庫)，適用于不同廠(chǎng)家的終端入網(wǎng)；二是實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)召測不同類(lèi)型終端的數據。通過(guò)與MIS系統、調度自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化系統、地理信息系統的數據共享，實(shí)現采集的配電變壓器信息得到二次利用。三是進(jìn)行Web發(fā)布，可以實(shí)現及時(shí)方便的查詢(xún)分析。

（4）功能完善的應用軟件，確保系統的先進(jìn)性、實(shí)用性

PQC300監控終端傳輸過(guò)來(lái)的數據，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化編程技術(shù)的加工、處理后，開(kāi)發(fā)出的應用軟件滿(mǎn)足負荷自動(dòng)分析、自動(dòng)抄表、設備故障自動(dòng)報警、電網(wǎng)諧波分析、電壓合格率、供電可靠性、功率因數的統計分析、無(wú)功補償及統計分析補償效果管理等要求。

（5）系統工程實(shí)施和后期維護簡(jiǎn)單方便、快捷

PQC300配電負荷實(shí)時(shí)監測系統由于采用無(wú)線(xiàn)蜂窩電臺或GPRS通訊模塊等設備組網(wǎng)，所以不需現場(chǎng)布線(xiàn)，工程施工十分簡(jiǎn)單、工程周期大大縮短。且工程后期不會(huì )出現線(xiàn)路老化、其他人為或非人為因素造成的線(xiàn)路中斷等常規有線(xiàn)組網(wǎng)遇見(jiàn)的問(wèn)題。所以后期工程管理也特別方便、可靠。

3、系統功能

• 通訊終端支持多種通道和通訊方式，為數據采集網(wǎng)絡(luò )的構建提供了極其簡(jiǎn)便快捷的配置方法。
• 通訊通道實(shí)時(shí)在線(xiàn)，永不掉線(xiàn)，傳輸快速，運行成本低。
• 終端支持定時(shí)、實(shí)時(shí)數據采集。采集的數據包括：電流、電壓、正反向有功無(wú)功功率、視在功率、有功無(wú)功電量、最大功率及出現時(shí)間、三相電壓及出現時(shí)間、三相功率因數及出現時(shí)間、功率因素、諧波、頻率、報警等實(shí)時(shí)量和電壓合格率、停電時(shí)間等統計量。
• 定時(shí)數據定時(shí)自動(dòng)采集、保存，保證數據完整和不間斷。
• 提供實(shí)時(shí)不間斷監測功能和多種實(shí)時(shí)負荷曲線(xiàn)的比較功能。
• 提供實(shí)時(shí)不間斷監測功能和多種實(shí)時(shí)其他各種電氣參數（三相電壓、電流、有功/無(wú)功功率、功率因數、諧波畸變率等）的曲線(xiàn)的比較和趨勢分析功能。
• 提供實(shí)時(shí)數據分析、定時(shí)數據分析功能，提供指定時(shí)段越限分析統計值和越限時(shí)段表，為評估當前時(shí)段供電質(zhì)量、用電負荷提供即時(shí)支持。
• 提供任意時(shí)段原始數據報表、匯總統計報表的生成打印。
• 提供Web發(fā)布系統
• 提供基于GIS平臺的配電配變監測和遠程抄表功能。
• 提供實(shí)時(shí)報警消息處理功能。
• 系統實(shí)施區域-線(xiàn)路-終端的多級管理和配置模式。
• 系統可進(jìn)行歷史故障記錄和分析

3、系統組網(wǎng)

根據構成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的設備不同將形成兩種網(wǎng)絡(luò )：

一種為PQC300配電負荷測控終端、無(wú)線(xiàn)蜂窩高速數傳電臺（CUT2000/SUT2000高速數傳電臺）與Nport De-211串口通訊服務(wù)器構成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )與計算機網(wǎng)絡(luò )構成的PQC300配電負荷實(shí)時(shí)監測系統如圖1所示: