一種配電終端集中監控管理系統的製作方法
2023-12-09 17:52:36
專利名稱：一種配電終端集中監控管理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種配電終端集中監控系統。
背景技術：
目前，電力系統的監控系統已經在我國的發電廠、變電站、工礦企業、生活小區、高檔酒店、大型建築的供配電中得到了廣泛應用。但是一般的電力監控系統大多是採用工控機、網絡設備與現場保護裝置通訊來實現遙測、遙控、遙信，因用戶需求不一樣，造成對監控系統的多樣性，這會使得廠家必須根據用戶的需求定製開發不同的監控系統，會浪費很多人力資源；同時監控系統中保護裝置繁多、通訊協議不統一，廠家人員調試起非常困難且價格昂貴，故一般的配電終端設備沒有得到監控。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種可以對不同電力設備進行統一監控的配電終端集中監控管理系統。為了實現上述目的，採用以下技術方案一種配電終端集中監控管理系統，包括控制系統和數據採集系統，其中控制系統包括處理器和通訊模塊，其特徵在於通訊模塊通過 RS485總線與數據採集系統相連；通訊模塊通過交換機連接至乙太網，乙太網上連接有顯
示裝置。為了方便進行遠程通訊，通過RS232串口連接至GPRS通訊模塊，將信號通過GPRS 網絡發出，實現信號遠程訪問。為了方便操作，通過RS485總線連接有語音模塊，將語音信號傳給揚聲器，完成操作過程語音報讀提示和語音報警提示。所述數據採集系統包括高壓數據採集裝置和低壓數據採集裝置；其中數據採集裝置具有通訊埠、電壓信號埠、電流信號埠、多路開關量遙信輸入埠和多路繼電器遙控輸出埠 ；通訊埠通過RS485總線方式與控制系統的通訊模塊相連接，由控制系統完成數據採集、處理、數據存儲、集中監視、遠程控制操作；電壓信號埠與待測電壓信號相連接； 電流信號埠經電流互感器與電力系統的待測電流相連接，多路開關量遙信輸入埠接開關量遙信輸入的無源幹節點；多路繼電器遙控輸出埠與斷路器的遠程合閘和遠程分閘相連接，實現對斷路器的分合閘控制。本實用新型設計合理、結構簡單、接線少、通用性高、可靠性高、成本低，通過採用成熟的總線技術將各個不同的電力設備連接監控集成在一起，克服了現有技術存在監控系統需量身定製、通訊協議繁多不統一、接線複雜、調試困難、價格昂貴等缺點，並且具備較強的開放性、模塊化和集中化等特點。
圖1是本實用新型實施例的結構原理圖；圖2是實施例中開閉所高壓部分一次、配電房部分一次主接線圖；圖3是本實用新型中數據採集控制單元接線示意圖；圖4是本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳述如圖1所示，一種配電終端集中監控管理系統，由分布式直流電源、處理器、通訊模塊、交換機、觸控螢幕、GPRS通訊模塊、語音模塊、控制開關、高壓數據採集控制裝置、低壓數據採集控制裝置連接構成，分布式直流電源採用SP-MK為處理器、通訊模塊、交換機、觸控螢幕、GPRS通訊模塊和語音模塊提供24V直流電源，通訊模塊、高壓數據採集控制裝置、低壓數據採集控制裝置均通過RS485總線方式相連接，其通訊線纜採用A類屏蔽雙絞線，處理器與GPRS通訊模塊通過採用RS232串行通信方式相連接，GPRS通訊模塊通過GPRS方式與用戶手機相連接，用戶可以實時監視到開閉所開關設備的運行狀態、電力參數、報警信息等。處理器負責收集、處理高壓數據採集控制裝置、低壓數據採集控制裝置傳送來的電信號，通過觸控螢幕來實現三遙功能，即遙測、遙控、遙信。其中遙測功能可以遠程測量集中顯示各迴路的電流、電壓、頻率、功率等參數；遙信功能可以遠程監視各個開關的工作狀態， 遙控功能可以遠程控制開關的分合閘。如圖2所示，採集控制系統由電力系統的多個採集控制單元構成。圖中，高壓櫃 KG1、KG2、KG7分別為IOKV開閉所高壓進線單元、高壓PT櫃、站用變櫃，KG3、KG4、KG5、KG6 為IOKV開閉所高壓出線單元，低壓櫃Dl、D13為0. 4KV低壓進線櫃、D2、D12為低壓無功補償櫃、D7為低壓聯絡櫃、D3 D6、DfDll為低壓出線櫃，IOKV外部電源接入到高壓進線單元的進線端，高壓進線單元的出線端與高壓PT櫃進線端相連接，通過電壓互感器給出100V的母線電壓與數據採集控制裝置相連接，高壓進線單元的出線端與高壓出線單元的進線端相連接，高壓出線單元的出線端與變壓器高壓側相連接，將IOKV變為0. 4KV並接入低壓進線櫃進線端，低壓進線櫃出線端連接到低壓出線櫃及無功補償櫃，中間通過低壓聯絡櫃進線電源的切換，其中多個高壓數據採集控制裝置分別裝於高低壓的開關櫃中。如圖3所示，數據採集控制裝置的型號為JR-104M/A，具有16路開關量遙信輸入和8路繼電器遙控輸出，輸入為無源幹接點。圖2中所有斷路器分合閘位置信號、隔離開關或手車開關位置信號、接地開關位置信號、斷路器彈簧儲能信號、保護裝置報警信號、保護裝置動作信號、控制電源故障信號等無源觸點一端接數據採集控制裝置的遙信輸入端子CN2-14 29，另一端共同接開入正電(交流時接相線)，端子CN2-30接開入負電(交流時接零線)。圖2中所有斷路器的遠程合閘、分閘控制的控制分別由控制各個數據採集控制裝置遙控輸出端K118完成，由圖3所示端子CN1-217輸出。同時數據採集控制裝置還測量圖2中各個迴路的三相電壓、電流、 有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、總有功電能、總無功電能，其端子CN116、 28,30為裝置工作電源接口，交直流220V通用，其中端子CNH6J8接交直流220V，其端子CN1-30接地，數據採集控制裝置左上角為RS485標準通訊埠，通訊埠腳2接RS485+，腳 1接RS485—，腳5接屏蔽地，端子CN2-1、為電壓信號埠，從圖2中經KG2櫃中的電壓互感器取電壓信號，經微斷或熔斷器接入，端子CN2-611為電流信號埠，從圖2中待測迴路經電流互感器取電流信號接入，圖3中右邊的中間部分為裝置的撥碼地址，即可以通過撥碼來實現裝置地址的改變，也可以通過軟體改變裝置地址。根據數據採集控制裝置具有異步半雙工RS485通訊接口和Modbus — RTU通訊協議，控制系統以總線方式分別接多功能數據採集控制裝置RS485通訊接口(RS485+、 RS485—、接地)，通過美觀、實用、可靠、方便的人機界面觸控螢幕與CPU控制器通訊，完成實時電氣設備工作狀態的監視，對斷路器進行操作控制、查看各實時趨勢圖、報表、報警信息、檢索各種歷史數據、歷史趨勢圖、查詢各種電力參數等。如圖4所示，配電終端集中監控管理系統的工作流程是(1)系統初始化，完成系統的自檢、網絡配置。(2)實時數據採集，對開關柜上的測量單元進行數據讀取，採集包含電力系統的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、總有功電能、總無功電能、遙測各個斷路器、保護裝置、接地開關的實時狀態、報警狀態。(3)數據處理，完成所採集上來的電力參數實時更新。(4)主菜單、主接線圖等畫面數據顯示，完成所有開關狀態、電力參數的直觀統一顯示，可以通過觸控螢幕進行參數的選擇和輸出。(5)以實時曲線、棒圖形式顯示各種電力參數。(6)遙測、遙控，控制單元對電力系統實現遙測、遙控。(7)報警處理，對電力系統的數據進行分析，產生報警信息，顯示自動彈出提示、語音報讀提示，記錄報警信息，提示操作人員注意、同時通過GPRS網絡，對設備的報警信息進行訪問。(8)數據交換與存儲，完成對電力系統的電力參數、開關變位、報警信息等數據的存儲、管理。(9)數據報表及列印，完成日報、月報、年報表的生成、存儲，完成各報表、 各畫面、各圖形的列印功能。其中，系統的軟體中設置支持多種權限分區和密級設置，為系統管理員、工程師、 一般值班操作人員等提供分級密碼，並對所有操作自動進行帶時標操作記錄，可建立良好的反事故措施，同時在整個操作過程、報警過程都有標準的語音提示。本實用新型設計合理、結構簡單、可靠性高、接線少、調試簡單，實現了對IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站所有開關櫃的數據採集及處理、數據存儲、集中監控， 提高了 IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站的自動化控制水平，方便了 IOKV開閉所、0. 4KV配電房、IOKV箱式變電站的監控管理，降低了維護成本，保證配電系統的正常運行。
權利要求1.一種配電終端集中監控管理系統，包括控制系統和數據採集系統，其中控制系統包括處理器和通訊模塊，其特徵在於通訊模塊通過RS485總線與數據採集系統相連；通訊模塊通過交換機連接至乙太網，乙太網上連接有顯示裝置。
2.如權利要求1所述的配電終端集中監控管理系統，其特徵在於所述通訊模塊通過RS232串口連接至GPRS通訊模塊，將信號通過GPRS網絡發出，實現信號遠程訪問。
3.如權利要求1所述的配電終端集中監控管理系統，其特徵在於所述處理器還通過RS485總線連接有語音模塊，將語音信號傳給揚聲器，完成操作過程語音報讀提示和語音報警提示。
4.如權利要求1至3任一所述的配電終端集中監控管理系統，其特徵在於所述數據採集系統包括高壓數據採集裝置和低壓數據採集裝置；其中數據採集裝置具有通訊埠、電壓信號埠、電流信號埠、多路開關量遙信輸入埠和多路繼電器遙控輸出埠；通訊埠通過RS485總線方式與控制系統的通訊模塊相連接，由控制系統完成數據採集、處理、數據存儲、集中監視、遠程控制操作；電壓信號埠與待測電壓信號相連接；電流信號埠經電流互感器與電力系統的待測電流相連接，多路開關量遙信輸入埠接開關量遙信輸入的無源幹節點；多路繼電器遙控輸出埠與斷路器的遠程合閘和遠程分閘相連接，實現對斷路器的分合閘控制。
專利摘要本實用新型公開了一種配電終端集中監控管理系統，包括控制系統和數據採集系統，其中控制系統包括處理器和通訊模塊，關鍵在於通訊模塊通過RS485總線與數據採集系統相連；通訊模塊通過交換機連接至乙太網，乙太網上連接有顯示裝置。本實用新型設計合理、結構簡單、接線少、通用性高、可靠性高、成本低，通過採用成熟的總線技術將各個不同的電力設備連接監控集成在一起，克服了現有技術存在監控系統需量身定製、通訊協議繁多不統一、接線複雜、調試困難、價格昂貴等缺點，並且具備較強的開放性、模塊化和集中化等特點。
文檔編號H02J13/00GK202333989SQ201120461259
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者劉兵, 周登平, 唐建軍, 管幫建, 陳曦 申請人:重慶嘉瑞電氣科技有限公司, 重慶市電力公司江北供電局