分布式智能电力监控系统概要

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