無線電力負荷控製係統的原理與應用
發布時間:2010-05-28
中心議題:
無線電力負荷控製係統是集用電控製、終端用電數據采集、參數下發、遠yuan程cheng抄chao表biao於yu一yi體ti的de自zi動dong化hua係xi統tong,它ta的de應ying用yong大da大da提ti高gao了le電dian網wang運yun營ying和he管guan理li的de自zi動dong化hua水shui平ping,節jie省sheng了le大da量liang的de人ren力li物wu力li,而er且qie擴kuo大da了le監jian測ce數shu據ju的de範fan圍wei,提ti高gao了le監jian測ce數shu據ju的de準zhun確que性xing。負fu荷he控kong製zhi係xi統tong最zui初chu是shi由you於yu電dian能neng緊jin張zhang,為wei了le在zai用yong電dian高gao峰feng時shi拉la閘zha限xian電dian而er應ying用yong的de,隨sui著zhe電dian力li市shi場chang供gong需xu矛mao盾dun的de轉zhuan化hua,係xi統tong的de功gong能neng已yi由you控kong製zhi為wei主zhu轉zhuan變bian為wei以yi負fu荷he管guan理li為wei主zhu。事shi實shi上shang,應ying用yong了le負fu荷he控kong製zhi係xi統tong的de工gong業ye用yong戶hu普pu遍bian反fan映ying通tong過guo實shi現xian對dui企qi業ye用yong電dian的de有you效xiao管guan理li,企qi業ye的de經jing濟ji效xiao益yi得de到dao了le明ming顯xian提ti高gao。
係統的總體結構及功能
1係統總體結構
無線電力負荷控製係統與一般負荷控製係統的顯著區別是中心站與終端控製器之間不必敷設通信電纜,它主要由三部分組成(如圖1所示)。
(1)負荷控製係統中心站(即主台),通常位於地區電力運行管理部門內。主台可通過選擇控製終端的硬件地址與指定的用戶進行通信,也可進行廣播通信。
(2)無線通信係統,包括架在中心站的天線和用戶處的小型天線以及用於信號轉發的中繼站。
(3)安(an)裝(zhuang)在(zai)工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)處(chu)的(de)負(fu)荷(he)控(kong)製(zhi)終(zhong)端(duan),用(yong)來(lai)采(cai)集(ji)用(yong)電(dian)數(shu)據(ju),由(you)內(nei)置(zhi)電(dian)台(tai)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)發(fa)送(song)到(dao)中(zhong)心(xin)站(zhan),並(bing)可(ke)接(jie)受(shou)中(zhong)心(xin)站(zhan)的(de)命(ming)令(ling)對(dui)用(yong)戶(hu)的(de)用(yong)電(dian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。

2係統主要功能
無線電力負荷控製係統的主要功能如下。
•數據采集:
自動采集用電線路的電壓、電流,計算出功率因數、有功及無功功率和電量,並報告最大、最小負荷及其出現時間。對采集到的數據生成曲線圖及棒形圖顯示在屏幕上,並可連接打印機打印輸出。
•負荷控製:
可以對用戶實現功控及電控,也可直接對用戶進行輪次跳閘控製。
•遠程抄表:
遠程抄回用戶安裝的複費率電能計量表所測量到的用電數據。
•遠程整定:
由主台向用戶遠程下發控製參數,包括時段定值、PT(電壓互感器)變比、CT(電流互感器)變比、電表脈衝常數,並可進行終端對時。
•通話與信息傳送:
終端可以向主台申請通話,獲準後可與主台通話;主台可以主動選擇用戶進行通話,並可向用戶下發簡短的中文信息。
•狀態告警:
可實時反映係統運行的各種狀態,包括功控電控的投入、斷相指示、各輪次跳閘開關的狀態。
•事件記錄:
記錄終端的異常狀態,如電壓、電流異常及其出現時間。
•遙信功能:
將終端16路繼電器的開合狀態反饋給中心站。
•係統管理:
可進行用戶信息的注冊、查詢、修改以及操作記錄、曆史數據的查詢處理。
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係統硬件構成
係統的終端控製器具有兩路單獨的PT、CT輸入,可以同時監控兩路母線的用電,裝有一台CRT顯示器,可以將監控數據以圖形方式顯示出來,由於顯示數據較多,故通過鍵盤選擇需要查看的數據。
1 工作原理
該終端控製器的硬件結構如圖2所示,它的主體是一台STD工控機,采用模板式結構,便於故障檢修。供電線路的電壓、電流經PT、CT變換後經A/D轉換板轉變為數字信號送至V40主板,PT、CT變比經主台設定後下發至該終端,CPU據此計算出線路的實際電壓、電流。脈衝電度表發出的脈衝信號經輸入板送至CPU,根據電表脈衝常數計算出有功及無功功率。KG105型電台接收主台下發的指令,經通訊板送至CPU,ranhouyoushuchubankongzhishuchujidianqidedongzuo,jinershixianyaokongtiaohezhacaozuo。yuanchengchaobiaoshiyoudiantaijingtongxunbancaijiweishengbiaozhongdeshujushixiande,erzhaoceshujuzeshicaijiCPU中計算出的數據。CPU每隔1min采集1次數據,所有計算結果保存在係統板上的SRAM中,可保存24小時的數據,因此主台第二天必須將第一天的數據召測回中心站的數據庫中,否則第一天的數據將丟失。

2異常事件的檢測
係統對PT、CT輸shu入ru的de模mo擬ni量liang進jin行xing分fen析xi,如ru果guo檢jian測ce到dao其qi中zhong一yi相xiang電dian壓ya低di於yu某mou一yi很hen小xiao的de數shu值zhi,而er其qi它ta兩liang相xiang電dian壓ya正zheng常chang,係xi統tong則ze報bao告gao斷duan相xiang,指zhi出chu是shi哪na一yi相xiang斷duan了le,並bing記ji錄lu發fa生sheng時shi間jian。如ru果guo係xi統tong根gen據ju模mo擬ni量liang輸shu入ru計ji算suan出chu的de有you功gong功gong率lv和he由you脈mai衝chong量liang計ji算suan出chu的de不bu符fu,則ze報bao告gao電dian流liu異yi常chang並bing記ji錄lu發fa生sheng時shi間jian。若ruo有you用yong戶hu通tong過guo切qie斷duan脈mai衝chong電dian 度表的輸入而竊電,即可給予指示,以達到防竊電目的。
3數據召測與通話的協調控製
係xi統tong正zheng常chang工gong作zuo時shi主zhu台tai每mei隔ge一yi段duan時shi間jian就jiu要yao召zhao測ce用yong戶hu的de數shu據ju,將jiang用yong電dian數shu據ju進jin行xing遠yuan程cheng傳chuan送song是shi係xi統tong最zui主zhu要yao的de功gong能neng,為wei了le防fang止zhi主zhu台tai與yu終zhong端duan通tong話hua時shi影ying響xiang數shu據ju的de正zheng常chang傳chuan送song,係xi統tong采cai取qu了le一yi定ding的de措cuo施shi。通tong訊xun板ban上shang設she有you一yi個ge繼ji電dian器qi,正zheng常chang情qing況kuang下xia繼ji電dian器qi接jie通tongCPUyudiantaideshujuchuanshutongdao,danganxiahuatonganniutonghuashi,jidianqizidongqieduanshujuchuanshuzhuandaotonghuaxindao,huatongzhijietongguodiantaijinxingtonghua。danganxiatonghuaanniudeshijiandadao30s時,繼電器自動複位,強製結束通話,恢複數據傳輸。
主台軟件設計
該無線電力負荷控製係統的管理軟件是用麵向對象的編程工具VisualBasic6.0開發完成的,係統軟件框圖如圖3所示。係統啟動後要求輸入操作員工號及口令,驗證無誤後連接電台,進入主窗體。
•選擇用戶:選擇待操作用戶,可以按名稱、地址、關鍵字及行業分類進行選擇。其中地址選擇是指用戶所用控製終端的硬件地址,該地址采用4位16進製數表示,如73B5。
•重要操作記錄:由於遙控、對時等操作關係重大,一旦出現意外,將造成比較嚴重的後果,係統軟件將執行這類操作的操作員工號、操作時間、操作對象及操作名稱都記錄數據庫,便於出現事故後追查責任。
•接口處理:終端監控是該係統中最主要的操作,所有這些操作都是通過調用API函數訪問RS232口,通過該口與電台的通信完成的。
•用電管理:用電管理涉及的主要是終端用戶用電參數的設置,責任重大,為此係統要求操作員隻有在輸入單獨的口令後才允許登錄用電管理窗體。

gaiwuxiandianlifuhekongzhixitongdeyingyongdadajianqingledianlibumengongzuorenyuandegongzuoliang,bimianlerengongchaobiaoshirongyichuxiandechacuo,zengqiangledianlibumenduigongyeyonghuyongdiandekongzhiyuguanli,shifeng、平、穀(gu)三(san)個(ge)時(shi)段(duan)的(de)負(fu)荷(he)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)趨(qu)於(yu)平(ping)衡(heng)。工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)在(zai)應(ying)用(yong)了(le)該(gai)係(xi)統(tong)後(hou),方(fang)便(bian)了(le)對(dui)下(xia)屬(shu)車(che)間(jian)部(bu)門(men)電(dian)力(li)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)監(jian)控(kong)與(yu)記(ji)錄(lu),敏(min)感(gan)的(de)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)也(ye)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)減(jian)少(shao)了(le)用(yong)電(dian)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。
- 無線電力負荷控製係統結構及功能
- 無線電力負荷控製係統硬件構成
- 自動采集用電線路的電壓、電流,計算出功率因數
- 對用戶實現功控及電控
- 由主台向用戶遠程下發控製參數
- 可實時反映係統運行的各種狀態
無線電力負荷控製係統是集用電控製、終端用電數據采集、參數下發、遠yuan程cheng抄chao表biao於yu一yi體ti的de自zi動dong化hua係xi統tong,它ta的de應ying用yong大da大da提ti高gao了le電dian網wang運yun營ying和he管guan理li的de自zi動dong化hua水shui平ping,節jie省sheng了le大da量liang的de人ren力li物wu力li,而er且qie擴kuo大da了le監jian測ce數shu據ju的de範fan圍wei,提ti高gao了le監jian測ce數shu據ju的de準zhun確que性xing。負fu荷he控kong製zhi係xi統tong最zui初chu是shi由you於yu電dian能neng緊jin張zhang,為wei了le在zai用yong電dian高gao峰feng時shi拉la閘zha限xian電dian而er應ying用yong的de,隨sui著zhe電dian力li市shi場chang供gong需xu矛mao盾dun的de轉zhuan化hua,係xi統tong的de功gong能neng已yi由you控kong製zhi為wei主zhu轉zhuan變bian為wei以yi負fu荷he管guan理li為wei主zhu。事shi實shi上shang,應ying用yong了le負fu荷he控kong製zhi係xi統tong的de工gong業ye用yong戶hu普pu遍bian反fan映ying通tong過guo實shi現xian對dui企qi業ye用yong電dian的de有you效xiao管guan理li,企qi業ye的de經jing濟ji效xiao益yi得de到dao了le明ming顯xian提ti高gao。
係統的總體結構及功能
1係統總體結構
無線電力負荷控製係統與一般負荷控製係統的顯著區別是中心站與終端控製器之間不必敷設通信電纜,它主要由三部分組成(如圖1所示)。
(1)負荷控製係統中心站(即主台),通常位於地區電力運行管理部門內。主台可通過選擇控製終端的硬件地址與指定的用戶進行通信,也可進行廣播通信。
(2)無線通信係統,包括架在中心站的天線和用戶處的小型天線以及用於信號轉發的中繼站。
(3)安(an)裝(zhuang)在(zai)工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)處(chu)的(de)負(fu)荷(he)控(kong)製(zhi)終(zhong)端(duan),用(yong)來(lai)采(cai)集(ji)用(yong)電(dian)數(shu)據(ju),由(you)內(nei)置(zhi)電(dian)台(tai)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)發(fa)送(song)到(dao)中(zhong)心(xin)站(zhan),並(bing)可(ke)接(jie)受(shou)中(zhong)心(xin)站(zhan)的(de)命(ming)令(ling)對(dui)用(yong)戶(hu)的(de)用(yong)電(dian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)。

2係統主要功能
無線電力負荷控製係統的主要功能如下。
•數據采集:
自動采集用電線路的電壓、電流,計算出功率因數、有功及無功功率和電量,並報告最大、最小負荷及其出現時間。對采集到的數據生成曲線圖及棒形圖顯示在屏幕上,並可連接打印機打印輸出。
•負荷控製:
可以對用戶實現功控及電控,也可直接對用戶進行輪次跳閘控製。
•遠程抄表:
遠程抄回用戶安裝的複費率電能計量表所測量到的用電數據。
•遠程整定:
由主台向用戶遠程下發控製參數,包括時段定值、PT(電壓互感器)變比、CT(電流互感器)變比、電表脈衝常數,並可進行終端對時。
•通話與信息傳送:
終端可以向主台申請通話,獲準後可與主台通話;主台可以主動選擇用戶進行通話,並可向用戶下發簡短的中文信息。
•狀態告警:
可實時反映係統運行的各種狀態,包括功控電控的投入、斷相指示、各輪次跳閘開關的狀態。
•事件記錄:
記錄終端的異常狀態,如電壓、電流異常及其出現時間。
•遙信功能:
將終端16路繼電器的開合狀態反饋給中心站。
•係統管理:
可進行用戶信息的注冊、查詢、修改以及操作記錄、曆史數據的查詢處理。
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係統硬件構成
係統的終端控製器具有兩路單獨的PT、CT輸入,可以同時監控兩路母線的用電,裝有一台CRT顯示器,可以將監控數據以圖形方式顯示出來,由於顯示數據較多,故通過鍵盤選擇需要查看的數據。
1 工作原理
該終端控製器的硬件結構如圖2所示,它的主體是一台STD工控機,采用模板式結構,便於故障檢修。供電線路的電壓、電流經PT、CT變換後經A/D轉換板轉變為數字信號送至V40主板,PT、CT變比經主台設定後下發至該終端,CPU據此計算出線路的實際電壓、電流。脈衝電度表發出的脈衝信號經輸入板送至CPU,根據電表脈衝常數計算出有功及無功功率。KG105型電台接收主台下發的指令,經通訊板送至CPU,ranhouyoushuchubankongzhishuchujidianqidedongzuo,jinershixianyaokongtiaohezhacaozuo。yuanchengchaobiaoshiyoudiantaijingtongxunbancaijiweishengbiaozhongdeshujushixiande,erzhaoceshujuzeshicaijiCPU中計算出的數據。CPU每隔1min采集1次數據,所有計算結果保存在係統板上的SRAM中,可保存24小時的數據,因此主台第二天必須將第一天的數據召測回中心站的數據庫中,否則第一天的數據將丟失。

2異常事件的檢測
係統對PT、CT輸shu入ru的de模mo擬ni量liang進jin行xing分fen析xi,如ru果guo檢jian測ce到dao其qi中zhong一yi相xiang電dian壓ya低di於yu某mou一yi很hen小xiao的de數shu值zhi,而er其qi它ta兩liang相xiang電dian壓ya正zheng常chang,係xi統tong則ze報bao告gao斷duan相xiang,指zhi出chu是shi哪na一yi相xiang斷duan了le,並bing記ji錄lu發fa生sheng時shi間jian。如ru果guo係xi統tong根gen據ju模mo擬ni量liang輸shu入ru計ji算suan出chu的de有you功gong功gong率lv和he由you脈mai衝chong量liang計ji算suan出chu的de不bu符fu,則ze報bao告gao電dian流liu異yi常chang並bing記ji錄lu發fa生sheng時shi間jian。若ruo有you用yong戶hu通tong過guo切qie斷duan脈mai衝chong電dian 度表的輸入而竊電,即可給予指示,以達到防竊電目的。
3數據召測與通話的協調控製
係xi統tong正zheng常chang工gong作zuo時shi主zhu台tai每mei隔ge一yi段duan時shi間jian就jiu要yao召zhao測ce用yong戶hu的de數shu據ju,將jiang用yong電dian數shu據ju進jin行xing遠yuan程cheng傳chuan送song是shi係xi統tong最zui主zhu要yao的de功gong能neng,為wei了le防fang止zhi主zhu台tai與yu終zhong端duan通tong話hua時shi影ying響xiang數shu據ju的de正zheng常chang傳chuan送song,係xi統tong采cai取qu了le一yi定ding的de措cuo施shi。通tong訊xun板ban上shang設she有you一yi個ge繼ji電dian器qi,正zheng常chang情qing況kuang下xia繼ji電dian器qi接jie通tongCPUyudiantaideshujuchuanshutongdao,danganxiahuatonganniutonghuashi,jidianqizidongqieduanshujuchuanshuzhuandaotonghuaxindao,huatongzhijietongguodiantaijinxingtonghua。danganxiatonghuaanniudeshijiandadao30s時,繼電器自動複位,強製結束通話,恢複數據傳輸。
主台軟件設計
該無線電力負荷控製係統的管理軟件是用麵向對象的編程工具VisualBasic6.0開發完成的,係統軟件框圖如圖3所示。係統啟動後要求輸入操作員工號及口令,驗證無誤後連接電台,進入主窗體。
•選擇用戶:選擇待操作用戶,可以按名稱、地址、關鍵字及行業分類進行選擇。其中地址選擇是指用戶所用控製終端的硬件地址,該地址采用4位16進製數表示,如73B5。
•重要操作記錄:由於遙控、對時等操作關係重大,一旦出現意外,將造成比較嚴重的後果,係統軟件將執行這類操作的操作員工號、操作時間、操作對象及操作名稱都記錄數據庫,便於出現事故後追查責任。
•接口處理:終端監控是該係統中最主要的操作,所有這些操作都是通過調用API函數訪問RS232口,通過該口與電台的通信完成的。
•用電管理:用電管理涉及的主要是終端用戶用電參數的設置,責任重大,為此係統要求操作員隻有在輸入單獨的口令後才允許登錄用電管理窗體。

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