将高压受电、变压器降压、低压配电等功用有机地组合在一起,由于其具有集成化程度高、工厂预设备、节能、节地、安全、漂亮等特色,因而在城网建造与改造中得到广泛运用。
信息化、网络化和智能化的快速开展,要求箱变不只需安全安稳运转,一起还要具有“四遥”(遥测、遥信、遥调、遥控)的智能化功用;到达毛病区段快速精确定位、毛病及时切除、负荷转带、网络重构等功用,然后确保快速康复供电。
可是,智能箱式变电站一般设备在负荷密布的工矿企业、港口、机场、城市公共建筑、高速公路、地下设备和居民住宅小区等场所;要对智能箱式变电站进行长途监控、体系组网,由于其布线施工比较磨难,一般的现场总线组网方法就很难完结。
本文介绍的便是一种依据GPRS网络在智能箱式变电站监控体系的运用实例,该体系成功处理了对箱式变电站进行监控监控中存在的布线困难问题,完结了长途监测体系的通讯问题,比有线通讯方法有着无与伦比的优越性。现在该体系在山东淄博电力环网改造箱式变电站体系监控中得以成功的运用,体系运转安稳牢靠,到达了预期的作用和规划要求。
依据GPRS箱变长途监控体系选用三层网络结构,如图2所示,即现场层、通讯层、办理层。现场层首要由智能外表组成首要完结箱变内部电量与非电量的数据收集;通讯层首要由智能通讯服务器、GPRS MODEM组成,首要完结现场数据的会集收集和通讯办理;办理层不设监控中心,首要由移动数据终端(用户手机、email邮箱等)组成,首要用于接纳箱变内部运转数据;体系借助于移动的GPRS网络完结数据的长途收集和办理。
箱变内部智能元器材由进线多功用网络电力外表、漏电报警设备、温湿度操控设备、馈线丈量外表、开关量I/O模块、风机毛病检测设备、智能通讯服务器、无线GPRS MODEM等智能器材组成。
进线回路完结对低压进线侧的全电参量的丈量:如检测进线回路的电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等电参量;一起还能够完结对进线回路遥信量的检测,如:进线刀闸,断路器方位,断路器毛病等;经过本身的继电器输出模块,完结长途合分断路器的功用。
馈线回路经过多回路监控单元完结对多条馈线回路点参量的会集收集,首要收集箱变内部馈线回路的电流参量和开关方位信息;直观的了解箱变内部各个馈线的运转负荷状况和开关方位。
漏电报警设备经过设备在各个回路的零序电流互感器别离收集各回路的漏电流,一起对超出安全戒备的漏电信息宣布报警;进步各馈线回路用电安全指数。
温湿度操控器首要检测箱变内部的温湿度和变压器铁心温度;经过箱变内部的风机和加热器,调理箱变内部的温湿度指数;为箱变内部元器材供给安稳的作业环境;然后进步内部元器材的运用寿命和安全运转指数。
智能通讯服务器为一台嵌入式计算机,其具有软件代码小、高度自动化、呼应速度快等特色,特别适合于要求实时和多使命的体系。嵌入式体系首要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作体系(内嵌uCLinux操作体系)及运用软件体系等组成,它是可独立作业的“器材”。支撑用户编程操作,经过用户规划运用程序,完结对箱变内部数据收集、运算处理、使命办理、发送信息存储和与无线GPRS MODEM的通讯等功用。
无线GPRS MODEM首要完结智能服务器与无限公网的数据传输;GPRS是GSM的一种新数据业务,它在移动用户和数据网络之间供给一种衔接,给移动用户供给高速无线 分组数据接入服务。GPRS (General Packet Radio Service)中文意义为通用分组无线服务,它是运用“包交流”(Packet-Switch)的概念所开展出的一套无线传输方法。所谓的包交流便是将Date 封装成许多独立的封包,再将这些封包一个一个传送出去,形式上有点相似寄包裹,选用包交流的优点是只需在有材料需求传送时才会占用频宽,并且能够以传输的材料量计价,这对用户来说是比较合理的计费方法,由于象Internet 这类的数据传输大多数的时刻频宽是搁置的。此外,在GSM phase 2+的规范里,GPRS 能够供给4种不同的编码方法,这些编码方法也别离供给不同的过错保护才能。GPRS技能的运用进步了体系的通讯组网灵敏性、安稳性。
体系功用依据箱变实践运转的智能要求和对全体运转本钱的节省化进行规划;体系首要由运转毛病报警和实时数据收集两大使命模块,如图3所示。
运转毛病报警首要为箱变内部高压开关状况实时监控和变位报警;报警内容如图4所示,包含:毛病报警发生日期时刻,站号,回路称号,报警内容等信息;报警规模为凹凸压主断路器实时监测,毛病报警,变位报警;馈线断路器状况实时监测及开关变位报警;各馈线回路的漏电报警;箱变内部温度反常报警;风机毛病报警;及运转电压的缺相和不平衡报警等报警信息组成。该报警信息首要经过智能元器材对箱变数据进行实时收集、运算、通讯上传至由智能通讯服务器,再由通讯服务器进行运算、分析判断;终究运用GPRS modem把有用的报警信息经过GSM网络发送至指定用户手机;运用户及时呼应毛病报警,缩短毛病康复时刻。一起考虑到GSM网络繁忙和用户手机是否在线等要素,支撑报警信息多用户,屡次距离发送。确保信息及时传输至用户,增强体系运转的安全指数。
实时数据监测,首要完结对箱变内部的实时数据进行监测。邮件内容如图5,包含:子站ID号码,邮件发送日期时刻,凹凸侧遥测:三相电压,三相电流,环境温度,变压器温度;低压进线侧遥测:三相相电压,三相线电压,三相电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率,吸收有功电度,无功电度,负荷率,不平衡率;以及馈线回路的三相电流,漏电流等信息。通讯服务器担任数据收集、处理和邮件数据发送;由于邮件发送是选用守时发送机制,为了确保报警数据的实时性,因而对实时数据的收集也是守时完结的,即在需求发送邮件之前由通讯服务器担任数据的收集,处理,存储;然后修正邮件进行守时邮件发送,终究完结实时数据的长途发送。
经济性;由于监控站点相对涣散,大大削减了线缆铺设的施工难度;只需有GPRS网络掩盖的场所即可完结对箱变子站的监控;不设监控主站,体系的实时数据选用守时发送;报警信息实时短消息发送,大大削减了运用GPRS网络发生的数据流量费用;削减体系运转的本钱,下降体系的运转费用。
安稳性与牢靠性;本体系是依据嵌入式计算机体系完结的,数据收集、报警发送、邮件发送都是有通讯服务器即嵌入式计算机完结;嵌入式计算机内嵌uCLinux操作体系,具有很强的安稳性与牢靠性;防止体系因软件和硬件形成的体系毛病,进步了体系运转的免保护性。
独立性;能够不依赖有固有的监控主站独立运转;每个子站都是一个独立运转的监控单元,单个子站的毛病不会影响其它站点的正常运用;削减了由于监控主站单点毛病形成的整个体系瘫痪的坏处。
实时性;体系一切的功用都是有嵌入式计算机担任完结,嵌入式计算机选用了具有实时性很高的uCLinux操作体系,一起借助于掩盖规模广,掩盖信号强,传输速度快的GPRS网络,极大进步了体系数据收集、运算处理和报警发送的实时性;极大的进步了报警体系实时性,缩短毛病报警的呼应时刻。
易用性;体系经过内部装备文件完结对移动数据接纳终端的装备,便利用户对移动数据接纳终端信息的改变;首要完结完结的改变信息为:短信报警发送次数、发送时刻距离、接纳SIM号码、发送邮箱地址、接纳邮箱地址、发送邮件距离、站地址等信息的改变;用户把改变后的装备文件经过FTP上传东西上传至通讯服务器即可完结对监控站点信息的改变;便利用户对监控站点信息修正和保护。
现在在智能箱式变电站智能化监控体系的通讯中,首要选用数传电台、GSM短消息、光纤接入等方法。数传电台的优势是除了每年的频点费以外,平常运转无需额定费用,缺陷是受地势、气候的影响较大,形成体系的牢靠性、实时性较差,无法自动上报;GSM短消息方法能够完结自动上报,缺陷是按条收费,运转费用高,并且在节假日短消息中心服务器繁忙时延时适当长;光纤通讯安稳牢靠,可是施工本钱投入太大、扩展性差、光纤及设备等的保护方面很不便利;而GPRS通讯则防止了以上问题,组网灵敏,数据传输速度快,进步数据收集的灵敏性和安稳性。