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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)布時間： 2024-05-31 點擊次數： 566次QTouch電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件結合了通用組態(tài)軟件和電力專業(yè)技術，是使用先進的計算機軟件編程技術開發(fā)的專業(yè)電力系統自動化的組態(tài)軟件，適用于縣級調度自動化、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?！?/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(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，除了完成數據處理、數據統計計算、事件報警實時/歷史記錄、專業(yè)報表、打印管理、監(jiān)控界面、實時歷史負荷曲線/棒圖、用戶權限管理、電力操作習慣（遙控、遙調、復歸、閉鎖等）、雙網結構支持等常見功能外，還支持一下擴展：1、專業(yè)的實時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）對象的實時數據庫建模；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器，并且互為冗余架構，正常情況下主站工作從站實時監(jiān)測主站狀態(tài)，當主站出現故障時，從站可以迅速切換保證整個系統更符合電力行業(yè)對數據穩(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，操作簡單快速，配置直觀簡便。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)、線路運行參數、開關(分合閘)狀態(tài)；而且可以通過上位機對各種配電設備進行控制操作，例如：智能斷路器的分合閘操作、整定參數的設定修改、電動機的起停、正反轉以及速度的設定修改，操作簡單快速。各種故障報警、趨勢曲線、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；同時對電能質量和設備故障及時檢測、分析，使值班人員能在事故初始階段及時處理，減少電網事故造成的損失，是現代配電自動化的選擇。考慮到系統安全性，特別單獨設立一臺WEB服務器，用于遠程客戶瀏覽。客戶可以通過Internet網絡直接輸入WEB服務器IP地址即可隨時瀏覽到現場實時畫面、報表數據、趨勢曲線等。同時單獨設立WEB服務器也避免了網絡病毒對數據服務器的直接攻擊，WEB服務器可加裝防火墻，并且該軟件具備用戶授權機制，只有具備權限的用戶才可以登錄到服務器。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器，主要用于記錄系統運行日志以及系統報警記錄，可以實時聚合來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時運行信息，并且支持實時打印輸出。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對穩(wěn)定性的要求。QT242是一個容錯(冗余)的服務器設備，它可以明顯地減少停機生產的危險?！‘敯l(fā)生錯誤或故障時進行無擾動的切換，即未受影響的熱備控制器將在中斷點繼續(xù)執(zhí)行控制而不丟失任何信息。1.3 現場設備層現場設備層主要由智能電能表、電度表、通信模塊和通信線組成。根據現場需求所有現場設備均可通過RS485總線或以太網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、無功功率、功率因數等四遙數據。1.4 工業(yè)以太網整個系統的通信方式采用工業(yè)以太網方式，工業(yè)以太網是為工業(yè)應用而專門設計，是一種遵循IEEE 802.3國際標準的開放式、多供應商、高性能的區(qū)域和單元級網絡。該工業(yè)以太網按照通信速度分為工業(yè)以太網和快速工業(yè)以太網兩類，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、線路維修。2.QTouch電力監(jiān)控組態(tài)軟件QTouch電力監(jiān)控系統不僅擁有一個專業(yè)的、穩(wěn)定可靠的、完善的電力SCADA平臺(四遙數據采集與處理、數據的二次實時統計分析計算、事件報警實時/歷史記錄、專業(yè)報表、打印管理、監(jiān)控界面、實時歷史負荷曲線/棒圖、用戶權限管理、電力操作習慣(遙控、遙調、復歸、閉鎖等)、雙網結構支持等等)，且擁有專業(yè)的實時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)對象的實時數據庫建模。
系統具有多種獨立的功能模塊，如保護設備定值在線管理、事件報警管理、電能量實時采集管理、錄波數據管理、操作票、數據轉發(fā)管理、關系數據接口模塊，支持基于EXCEL插件的運行、生產報表等，這些特色將為您定制客戶化的電力監(jiān)控系統提供極大的便利。
QTouch電力監(jiān)控軟件從系統到設備層的雙網雙機冗余設計，保證了系統的可靠性，面向設備建模的實時數據庫，使系統更符合實際。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(qū)判別及上下限、上上限、下下限報警處理。
2）數字量（遙信），包括開關位置、刀閘開合信號、事故總信號、變壓器抽頭位置、微機保護動作信號、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，進行保護定值的在線管理。
4）遙控遙調，包括分/合閘，調節(jié)變壓器分接頭、電容器電抗器投切、機組投切和出力調節(jié)等遙控操作有進行雙編號校核、權限驗證、操作閉鎖/恢復等安全機制，操作過程分預操作、校核返回、確認執(zhí)行、執(zhí)行結果返回等。
在實時數據庫容量支持到10000點時，基本保持以下系統指標：系統使用壽命≥10年；系統平均不故障時間：系統MTBF≥30000小時；遙測量：遙測合格率≥99.9％；開關量：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；畫面調用時間 ≤1秒；畫面刷新周期： ≤1秒；SOE分辨率：1ms
目前，智能化、網絡化、模塊化已成為配電系統的發(fā)展趨勢，QTouch電力監(jiān)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。