模块化变电所监测技术及应用.docx

模块化变电所监测技术及应用变电所是供电系统的重要设施，是供电消费治理中施行监测的主要对象。目前，对于变电所的监测大多数情况仍然采用传统仪表和人工抄表的方式完成，十分是对于无人值守的终端变电所，只能通过巡检的方式才能实现。由于监测手段落后、工作效率低，难以知足当代化消费治理和市场经济剧烈竞争的需求。为此，研发了REMODAQ-8073电力参数监测设备，它是一种性能优良的模块化三相电力参数数据收集产品，可以方便地应用于变电所的监测。1RemoDAQ-8073模块构造及特性RemoDAQ-8073是采用微控制器MCU、专用集成电路ASIC和通讯等技术的电力参数测量专用模块，可以测量三相电压ua/ub/uc、三相电流ia/ib/ic、有功功率P、无功功率Q、功率因数Cos和电量KWH，并装备了串行通讯接口，其构造如图1所示。图1R-8073模块构造ASIC采用16bitsADC对沟通电压、电流进展转换，电压输入范围0500V；电流输入范围05A，测量精度0.2级。通讯接口有RS-232和RS-485两种形式，采用主从式通讯协议，协议数据格式有ASCII编码和Modbus/RTU两种。ASCII编码格式合适于高级语言如MicrosoftVisualBasic编程接口。图2R-8073通讯协议数据包构造在图2中，起始符标识一个数据包的开场，占用1B，由“S、%、#、>、&、！、?等不同字符担当；模块地址标识一个详细的模块，为2B的十六进制数，范围是00FFH；指令码决定命令的作用，占用1B，有的命令没有指令码，而由起始符担任；数据块是命令或者响应所包含的数据，长度随命令和响应的不同而变化；校验码用于检验数据包的正确性，采用累加和方式，占用2B；完毕符为一个回车符，用于标识数据包的完毕。可以看出，RemoDAQ-8073模块既支持单点电力参数监测也支持网络化电力参数监测，为其应用奠定了良好的通讯接口根底，其典型应用电路如图3所示。图3R-8033的典型应用2基于模块组建分布式变电所监测系统变电所是连接电网和用户的“桥梁，一般由进线、出线用户线、变压器和控制设备等组成，需要监测的内容有进出线电力参数、设备开关状态、保护装置开关状态和变压器温度等。考虑到监测对象及内容的多样性，采用分布式构造组建变电所监测系统应该是优选方案，其构造如图4所示。图4分布式变电所监测系统该系统主要由各种模块化的监测站电力参数、模拟量和开关量、RS-485工业现场总线和监测计算机等组成。其中：1电力参数监测站采用RemoDAQ-8073模块，完成进线和出线的电力参数测量；2模拟量监测站采用RemoDAQ-8017模块，完成8路模拟量的测量；3开关量监测站采用RemoDAQ-805316路输入，完成开关量的状态收集；4监测计算机进展系统的数据收集、定时记录和存储、监视及故障报警；5RS-485总线将所有监测站和监测计算机连接起来，组成一个分布式变电所监测网络系统。在监测计算机中，可以在MicrosoftWindows操纵系统上，使用MicrosoftVisualBasic或者其它计算机语言开发系统应用软件，通过MicrosoftAccess数据库治理系统配置数据、历史数据和报警信息，结合MicrosoftExcel完成报表输出，功能模块如图5所示。图5变电所监测系统功能模块图5中的本地通讯效劳功能完成从各个模块的数据收集，是应用程序开发的关键局部。根据主从式通讯协议的特点，本地通讯可以采用图6的通讯流程。该流程可以充分利用RemoDAQ-8073模块通讯协议，进展通讯控制和检测，可靠地完成数据收集任务。图6本地通讯效劳程序流程3应用实例及效益分析图4所示的基于RemoDAQ-8073模块的分布式变电所监测系统已经在铁路企业的多个35KV、10KV变电所获得了应用。下面是一个10KV变电所监测系统应用实例，监测对象及内容如表1所示，装备的主要硬件设备如表2所在监测计算机中，安装了使用MicrosoftVisualBasic开发的变电所监测系统应用程序，进展数据收集、定时记录和存储、监视及故障报警等。其中，监视界面有数字化、模拟化和图形化3种形式。4效益分析监测系统的投入运行获得了良好的经济和社会效益，主要表达在以下几个方面：1通过电压监测功能发现某35KV变电所1#总板进线PT的A相失压，经检查是保险丝开路造成的。技术人员及时发现并排除了故障，防止了电量计量的大量损失；2通过电流监测功能发现，某10KV变电所进线的两相电流为零，经检查得知是CT失效导致的。技术人员及时地进展了更换，保证了设备的正常运行。3某终端用户的三相电压有的偏高、有的偏低，影响用电设备平安、可靠地运行。通过电流监测功能发现是由于三相负载不太平衡造成的，技术人员及时地调整了三相负荷分配，进步了供电质量。4某变电所输出电压过高，导致用户设备损坏，用户要求赔偿。通过工况数据记录发现输出电压确实过高，但是由于进线电压过高造成的，是上级供电部门的责任，而不是该变电所的直接责任，防止了不必要的经济损失。5完毕语RemoDAQ-8073是采用微控制器和专用集成电路完成三相电力参数测量的专用模块，其通讯接口为组建分布式变电所监测系统奠定了必要的根底。分析和理论证实，模块化变电所监测的方案是实在可行的，具有构造简单、伸缩性好和性能可靠等优点。