变配电房安全用电远程检测预警系统设备组网方案

　　变配电房安全用电远程检测预警系统设备组网方案

　　一、背景概述

　　变配电房安全用电远程检测预警系统设备属场馆建筑配套设备，基于经济实用的原则，将整个现场控制层的所有开关量状态通过4G通信的方式接入智能通讯管理机，再通过通讯管理机装置本身自由的以太网关直接通过交换机接入监控主机，整个系统结构简洁又可靠。施工方案需对整个项目变配电系统各回路进行电力监控，实现整个变配电系统开关柜、配电箱等设备的遥信、遥测、管理等功能。

　　二、系统介绍

　　变配电房安全用电远程检测预警系统以智能能效采集终端等作为系统基本监控单元，分散在需要安装的低压开关柜及现场配电箱上，每个回路配置一台，所有的智能测控仪表都是具有可编程测量、显示、数字通讯等功能的电力仪表，能够完成每一回路的V、I、P、Q、Cosφ、f、kWh、kVarh等全部电量测量、数据采集及传输等功能。可完成对整个供配电系统的智能化管理，能够对供配电系统中所有电气设备的运行状态进行安全、可靠、准确地实时监视、控制和保护，能够加强用电负荷控制和电能成本统计分析，能够准确、及时地进行事件顺序记录、各种图表的汇总、分类、输送或上报，并具有打印、存盘和光盘刻录存储功能。

　　智能化电能管理系统采用分层分布式结构，共分为三个控制层：现场设备层、通讯管理层、主控层。实现对整个变配电系统内所有回路进行电力监控。同时整个建筑智能化电能管理系统也可以与其它系统互联，包括与楼宇自控系统(BAS)、信息管理系统(MIS)、企业资源管理系统(ERP)等。

　　组网方式如下：

　　三、组网方案

　　1、现场设备层

　　考虑整个变配电系统的所有改造高低压回路监控，针对整个项目供用电的特点，同时体现整个方案的先进性和合理性，针对不同回路配置不同类型的智能化监控装置。

　　进出线回路及现场配电箱开关每回路配置1台智能采集终端，实现以下功能：

　　高精度测量一回线路或设备的全部三相电量;事件顺序记录、越限监视等功能、可靠性和抗干扰性强;2DI、2DO实现状态量采集(开关分合状态、开关故障状态等);标准的RS485通讯接口;支持标准的MODBUS通讯协议，可选四种无线通信，NB-IoT、GPRS、LoRa及4G通信可选，免接线，减少现场布线成本，降低施工成本。满足现场不同的通信需求。

　　2、通讯管理层

　　通信管理层主要实现用智能通信管理机控制所有现场监控装置。

　　1 选配多台通讯机箱，安装在现场各个不同地方，用于放置通讯设备(智能通信管理机、通讯转换设备等)。

　　2 选配多台智能通信管理机，放置现场内通讯机箱里面，负责与底层监控装置通过4G通信采集数据，每个可以同时采集监控仪表。将各种监控、计量装置数据采集后通过规约转换主动将数据传送到监控主机。配工业以太网交换机，放于通讯箱内，用于接入智能通信管理机，直接与监控主机相连。

　　3、主控层

　　主控层系统采用基于Client/Server(客户机/服务器)模式的分布式网络结构，该系统采用标准化、网络化、功能分布的体系结构，且有高度的可靠性和维护方便性 ，系统具备软、硬件的扩充能力，支持系统结构的扩展和功能的升级。可以根据系统的规模和特殊需求，充分优化网络各节点资源和均衡网络负担。

　　Client/Server(客户机/服务器)模式将数据处理工作分配给服务器端，而将人机界面部分集中至客户端，充分利用网络系统中各部分的优势，实现了信息资源的高度共享，大大提高了整个系统的性能。整个系统摆脱了对具体硬件平台的依赖，配置十分方便、灵活，系统的扩充和升级也非常方便。

　　4、主控室硬件配置

　　•1套监控主机，主要用于SCADA计算和越限变位处理，存储数据库模型、网络结构、

　　历史数据;完成各种图形显示、网络运行的监视与控制等功能。

　　•1台21.5寸液晶显示器，

　　•1台A4打印机，完成运行报表以及各种事件的实时打印，

　　5、主控室软件配置

　　监控主机采用WIN 10操作系统，监控软件采用电力监控专用组态软件，实现正常测量和监视、事故过程记录与分析、开关操作、数据存储、处理、共享等全部功能。其中电力监控组态软件还包括智能操作票软件，分时计费软件，谐波分析软件、多功能报表软件等多种组成部分。

　　•选配多功能监控软件，实现整个系统的监控、管理、网络通讯等全部监控功能。

　　•选配WIN 7操作系统作为整个电力监控系统的操作系统平台。

　　四、系统平台软件特点

　　监控主机采用WIN 10操作系统，实现正常测量和监视、事故过程记录与分析、开关操作、数据存储、处理、共享等全部功能。其中电力监控组态软件还包括智能操作票软件，分时计费软件，谐波分析软件等多种组成部分。

　　系统的主要功能

　　要求以WIN 10为操作系统平台，全Windows界面，监控系统主要功能严格遵循电力系统行业标准。

　　1实时监控报警：

　　以图形化方式展示系统实时工况、电量和非电量实时数据、遥控或遥调设备、多级事件实时报警。(注：所有图形显示方式、屏幕颜色、显示方式都要求可根据业主的要求进行修改)

　　Ø 实时展示系统结构、电气主接线图

　　Ø 单线图显示线路开关开启/关闭操作的监视与控制

　　Ø 显示综合继电保护装置中的故障缓存器记录;

　　Ø 显示测量值、点状态、警报讯息及控制点挂牌等;

　　Ø 显示站/回路/设备的属性(警报、锁信及限值)

　　Ø 图形方式展示模拟量、开关量实时数据;

　　Ø 展示设备实时通信状态;

　　Ø 支持遥控、遥调和置数;

　　Ø 支持在单线图上显示画面对测量值警报值做设定与修改;

　　Ø 实时上报故障、越限、通信事件、支持声音和语音报警;当警报发生时，警报单元应于监视器屏幕上闪烁;显示到毫秒的时间签解晰度;声光报警装置，区分事故信号与预告信号;警报经确认后方停止闪烁;警报讯息支持打印。

　　Ø 支持各种动画效果的展示。

　　Ø 支持展示历史趋势曲线。

　　2趋势曲线分析功能：

　　查看功率、电流等电量以及非电量的历史趋势曲线，进行不同时间段趋势对比，同一时间段不同数据的趋势对比。

　　Ø 列表、曲线、棒图方式展示任意时段的定时记录数据(需装置支持定时记录功能)、电能及报表数据;

　　Ø 每条趋势画面*少包含6笔趋势曲线;

　　Ø 可在线任意选择多笔，同时显示趋势;

　　Ø 展示时段*值、平均值;

　　Ø 可选时间间隔;

　　Ø X、Y轴的刻度可在线修改;

　　Ø 多参数数据对比、同比、环比;

　　Ø 历史曲线的读取时间可任意指定;

　　Ø 查看历史记录，添加到收藏夹;

　　Ø 支持输出EXCEL表格或PNG图片。

　　3标准报表模板：

　　查看各种电量和非电量的常规日报表、月报表，了解重要电气设备的运行状态。

　　(1) 日报、周报、月报、年报标准模板，展示报表历史数据;

　　(2) 平均值、差值、尖峰值及复杂组合计算公式;

　　(3) 可按需要或周期性打印报表，不影响其它功能;

　　(4) 支持输出EXCEL表格、HTML网页、PNG图片。

　　4事件顺序记录(SOE)：

　　如果现场装置具有时间加注功能，会接收从GPS 或SCADA 所送出的定期时间同步指令;当装置监测到变更时，装置 应记录事件发生时间，且时间标示的信息应送回工作站，显示警报/事件并打印出来，所有时间标签的解晰度应是1ms。记录资料需达500 笔。

　　5事件记录查询、事件报警分析、事故追亿功能：

　　查看各种系统事件、1ms级SOE事件、超限报警事件、其它故障和人工操作事件。为系统的异常运行状态或故障原因诊断分析提供依据和分析手段。系统运行过程中所产生的各种报警时间均会被自动记录和存储，通过对事件的发生时间、范围对象、事件的类型、事件的等级以及事件描述关键字搜索查询，快速的实现对目标事件的查询和分类(至少储存2000条*新事件)，所有事件支持打印。

　　6.自动打印跳闸信息：

　　当综合继电保护装置跳闸时，系统应在打印机上自动打印故障记录资料。

　　7资料库备份功能：

　　当资料库存储空间不足时系统会有画面提示，同时伴随声光报警，同时资料库的资料自动进行备份。

　　(1)业主要求提供一天/一星期/一个月及业主要求的其它时间段进行周期性备份。

　　(2)可根据路径选择性的将资料或目号备份。

　　8系统自我诊断功能：

　　系统可以显示各个通讯链路通讯好坏与成功率，如遇通讯故障或设备故障做报警处理。

　　9谐波分析系统

　　系统具有谐波分析系统。

　　10分时计费功能

　　实时显示、统计各回路各时段的电度值，对电能数据进行分时计费统计，具有多种分时计费(峰、谷、平值等)方案和费率的种类。

　　11自动报表邮件

　　具有Email电子邮件自动发送功能，通过指定的邮件服务器，能够将系统事件信息转换成Excel或Jpeg格式的报表文件自动发送到指定用户邮箱内。

　　12安全性管理

　　系统软件设置支持多种权限分区和密级设置，为系统管理员、AYX爱体育师、一般值班操作人员等提供分级密码，并对所有操作自动进行带时标事件记录，建立良好的反事故措施。

　　五、系统的主要性能指标

　　1系统的可用性

　　系统的设计充分考虑了在整个AYX爱体育ayx爱游戏官方app平台入口中的不同因素，以保证在现场安装调试后立即适用并进入稳定可靠运行，系统年可用率大于99.9%。

　　2系统的可维护性要求

　　系统的硬件、软件设备便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力。软件有备份，便于AYX爱体育师安装启动，应用程序易于扩充，数据库存取为用户程序留有接口并提供二次开发的数据库资料，支持其他大型数据库(如SQL Server)，可以向以太网数据库服务器传送实时数据，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。

　　3系统的可靠性

　　系统在AYX爱体育现场运行具有很高的可靠性，其平均无故障时间MTBF≥50000小时。

　　4系统的容错能力

　　软、硬件设备具有良好的容错能力，当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当运行人员或AYX爱体育师在操作过程中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。

　　5系统的安全性

　　正常情况下，硬件和软件设备的运行均不会危及变电站的安全稳定运行和工作人员的安全。

　　6系统的抗电磁干扰能力

　　系统具有足够的抗电磁干扰能力，符合IEC标准，确保在变电站中的稳定运行。