淺談18luck新客户端係統在工廠變電站的應用

摘 要：介紹了工廠18luck新客户端係統的實際應用及工程施工中所遇到的問題和解決(jue) 措施。

關(guan) 鍵詞：18luck新客户端係統Modbus通信協議多功能電表分布式

0引言

係統功能概要變配電計算機監控管理係統，可以利用計算機通信網絡技術使變電站值班人員迅速而準確地獲得變電站運行的實時信息，完整地掌握變電站的實時運行狀態，及時發現變電站運行的故障並做出相應的決(jue) 策和處理，同時可以使值班管理人員根據變配電係統的運行情況進行負荷分析、合理調度、遠控合分閘，減少和避免操作、誤判斷，縮短事故停電時間，實現對工廠變配電係統的現代化運行管理。

1變電站自動化監控係統構架

國內(nei) 外變電站自動化技術的應用和發展大體(ti) 經曆了集中式和分布式兩(liang) 個(ge) 階段。

1.1集中式變電站自動化係統架構

集中式變電站係統分為(wei) 現場層、控製層和信息層。現場層主要包括高壓開關(guan) 櫃綜合保護繼電器、集合式多功能電表、故障波形記錄器與(yu) 變壓器溫度儀(yi) 表等。

控製層采用了1台PI．C，負責采集各高低壓斷路器分合閘狀態、手車工作位置以及直流屏故障報警等信號。在主監控計算機的控製下，通過PLC輸出模塊將警報信號盤上光字牌

點亮並使聲光報警器動作。另外，控製層使用光纖收容箱和ZC-22通信轉換器將現場層的綜保繼電器數據轉換成RS-232通信方式，將數據傳(chuan) 送到18luck新客户端計算機。

信息層主要是l台工控機，安裝了Elipse ScadaV3．018luck新客户端軟件。18luck新客户端係統的後台數據庫為(wei) SOL Server 2000，用於(yu) 保存18luck新客户端係統采集的各種數據以生成用戶所需的報表和趨勢圖等。

集中式變電站自動化係統結構存在的主要問題是：信息層的工控機即前置管理機任務繁重、引線多，形成了信息的“瓶頸"，降低了整個(ge) 係統的可靠性。在前置機故障情況下，將失去當地及遠方的所有信息及功能；自動化擴展需求的功能難以實現。

1.2分布式變電站自動化係統架構

整個(ge) 變電站自動化係統網絡采用分層分布式結構，按照功能劃分為(wei) 後台機係統、服務器係統和前置機係統3個(ge) 子係統。後台機、服務器、前置機之間采用高速以太網通信，前置機和保護裝置、智能模塊之間采用主流工業(ye) 接口(如RS-485等)，內(nei) 嵌IEC 870—5—103、Modbus RTU等通信規約，同時為(wei) 企業(ye) 管理係統BA、OA、MIS等留有接口，便於(yu) 企業(ye) 內(nei) 部各個(ge) 係統無縫集成。分布式18luck新客户端係統架構圖如圖l所示。

圖1分布式18luck新客户端係統架構圖

1.3分布式係統結構相比集中式係統具有以下明顯的優(you) 點：

（1）可靠性高，任一部分設備故障隻影響局部，風險分散；當站控層係統或網絡故障，隻影響到監控部分，而重要的保護、控製功能在間隔層仍可繼續運行。

（2）間隔層任一智能單元損壞不會(hui) 導致全站的通信中斷和長期占用全站的通信網絡。

（3）分布式結構可大大減少電纜，節約投資，簡化了調試過程。

2監控係統功能

2.1變配電計算機監控管理係統具有如下功能：

（1）變電站實時在線監視運行，采用變配電計算機監控管理係統，不僅(jin) 能對係統各種運行開關(guan) 量狀態和電量參數進行實時采集和顯示，而且更安全、可靠、直觀。

（2）及時準確地進行故障報警和故障跳閘報警。

（3）可對潛在的事故進行預報警，同時實現各種電量的超限報警。

（4）改善配電係統管理。

（5）供電質量(諧波失真度THD／*大、*小、平均值／電壓合格率)實時分析功能，可實時監測電網供電質量的各項指標，便於(yu) 分析電網故障原因。

3應用過程中應注意的問題

（1）18luck新客户端係統在工廠實際應用過程中應注意如下問題：在18luck新客户端硬件的選用上應注重質量穩定、保護功能齊全的硬件。曾經某項目選用l台研華工控機(EIX；-4504 NPORT)，在使用不到1年的時間就發生故障，導致現場區域的18luck新客户端癱瘓，無法實時監測各變電站高低壓開關(guan) 設備狀態和變壓器工作溫度等重要參數，現場的電量統計報表也無法正常生成。雖然聯係原廠家進行維修，但是由於(yu) 維修時間超過半個(ge) 月，給用戶帶來很大的不便。

（2）在18luck新客户端係統中應平衡好計算機監控係統與(yu) 電能數據采集係統的關(guan) 係。監控主機的首要任務是實時地觀察變電站內(nei) 各高低壓開關(guan) 設備的工作狀態以及報警信號，而電能數據采集是監控主機的次要任務。但在係統應用中，現場大量的多功能電表采集數據也接人監控主機，造成監控主機既要負責與(yu) 變電站內(nei) 各綜保繼電器數據通信，又要和現場大量的多功能電表進行通信，導致監控主機係統資源被大量占用，係統工作速度放慢，甚至發生死機現象。解決(jue) 辦法為(wei) 增加l台IBM Server運行SQL Server2000的工作計算機，把監控係統分成操作主機與(yu) 數據庫主機，改善數據庫占用計算機資源太大的問題。

（3）係統報警應及時準確，報警與(yu) 現場故障時間同步，*低報警反應時間小於(yu) 1秒，不能出現任何誤動作或誤報警。由於(yu) 係統綜保繼電器的通信連接采用環形網絡架構，當連接的綜保繼電器數量較多時，監控主機的一次掃描周期就需要半分鍾以上，當其中1台綜保繼電器發出的報警信息正好在主機掃描周期剛剛結束時發出，待掃描到新的報警信息時間還需要1個(ge) 周期，係統報警時間將會(hui) 超過1分鍾，因此不能及時地進行報警。解決(jue) 辦法為(wei) 優(you) 化係統的通信網絡架構和通信協議，變被動的係統掃描查詢報警信息模式為(wei) 報警單元發出報警信息後係統主動接受和判別的模式，以提高係統報警響應時間。

（4）在18luck新客户端工程施工中還應注意18luck新客户端係統的線路不能影響繼電保護係統，繼電保護的控製回路不能進入站內(nei) 監控係統，監控係統隻是用來顯示，安全可靠性等級較低的係統不能影響等級更高的係統；做好係統各報警點的功能測試，在係統完成後一定要進行各高低壓開關(guan) 位置狀態和報警功能的測試，以防發生誤報和漏報。

4安科瑞Acrel-2000Z18luck新客户端係統解決(jue) 方案

4.1概述

針對用戶變電站（一般為(wei) 35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關(guan) 櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產(chan) 品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監控係統，實現了變電、配電、用電的安全運行和全麵管理。監控範圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

Acrel-2000Z18luck新客户端係統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力係統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳(chuan) 輸技術，集保護、監測、控製、通信等功能於(yu) 一體(ti) 的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統，適用於(yu) 35kV及以下電壓等級的城網、農(nong) 網變電站和用戶變電站，可實現對變電站的控製和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為(wei) 變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

適用於(yu) 軌道交通，工業(ye) ，建築，學校，商業(ye) 綜合體(ti) 等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。

4.3係統架構

Acrel-2000Z18luck新客户端係統采用分層分布式設計，可分為(wei) 三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為(wei) 標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。

4.4係統功能

（1）實時監測：直觀顯示配電網的運行狀態，實時監測各回路電參數信息，動態監視各配電回路有關(guan) 故障、告警等信號。

（2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

（3）曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

（4）運行報表：查詢各回路或設備時間的運行參數。

（5）實時告警：具有實時告警功能，係統能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

（6）曆史事件查詢：對事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

（7）電能統計報表：係統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的用電情況。

（8）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

（9）網絡拓撲圖：支持實時監視並診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構。

（10）電能質量監測：可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。

（11）遙控功能：可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。

（12）故障錄波：可在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況。

（13）事故追憶：可自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時穩態信息。

（14）Web訪問：展示頁麵顯示變電站數量、變壓器數量、監測點位數量等概況信息，設備通信狀態，用電分析和事件記錄。

（15）APP訪問：設備數據頁麵顯示各設備的電參量數據以及曲線。

5係統硬件配置