变配电（电能）监控管理系统

ZX2000 智能变配电监控管理系统 一：概述 智能变配电监控管理系统是利用现代计算 机控制技术、通信技术和网络技术等，采用抗干 扰能力强的通讯设备及智能电力仪表，经电力监控管理软件组态，实现的系统的 监控和管理。 采用智能变配电监控管理系统进行监测管理，可连接智能电力监控仪表、带 有智能接口的低压断路器、中压综合保护继电器、变压器、直流屏等，实现遥控、 遥测、遥信功能，对系统各种运行开关量状态和电量参数进行实时采集和显示， 可完整地掌握变配电系统的实时运行状态，及时发现故障并做出相应的决策和处 理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调 度、远控合分闸、躲峰填谷，实现对变配电系统的现代化运行管理。 智能变配电监控管理系统具有电气参数实时监测、事故异常报警、事件记录 和打印、统计报表的整理和打印、电能量成本管理和负荷监控等综合功能，使设 备按最佳工况运行，节约能源。采用智能变配电监控管理系统，使供电系统更安 全、合理、经济的运行，提高供配电系统可靠性。适用于中低压变电站、工厂、 楼宇、小区的变电、配电系统的监控和管理。 二：智能变配电监控管理系统说明 智能变配电监控管理系统以 Windows_NT/XP 作为操作系统，以大型商用数 据库 SQL_Server 为基础，采用客户/服务器模式及分布式处理等技术，实现智 能装置的遥测、遥信、遥控、遥调、遥脉等功能。兼容 TCP/IP、IEC60870-5-103、 MODBUS-RTU、SPABUS、LONWORK、CANBUS、PROFIBUS 等通讯规约。智能变配电监 控管理系统按结构和功能可分为三个层次：监控层、通讯层、间隔层。 下图是一个典型的智能变配电监控管理系统图。 附图一 其中，现场间隔层的电动机、直流屏控制器、变压器温控仪、低压开关柜、 中压开关柜、高压开关等设备通过现场总线连接到通讯扩展单元通过网络接口与 用监控中心连接实现现场智能设备的集中监测、监视与控制。智能变配电监控管 理系统支持与用户的 BA 系统、MIS 系统、DCS 系统联网，实现数据共享、远程 监控等功能。 三：智能变配电监控管理系统总体技术指标 采集模拟量总量（软件系统） 无限制 采集开关量总量（软件系统） 无限制 采集脉冲量总量（软件系统） 无限制 输出控制量总量（软件系统） 无限制 输出调节量总量（软件系统） 无限制 电流、电压测量误差 ≤0.5% 功率、电能测量误差 ≤1.0% 频率测量精度 ≤0.02Hz 全系统实时数据扫描周期 ≤3s 遥控遥调命令传送时间 ≤3s 遥控遥调正确率 100% 遥信变位传送时间 ≤2s 遥信处理正确率 100% 画面调用响应时间 ≤1s 事故画面推出时间 ≤3s 画面实时数据刷新周期 ≤3s 双机切换时间 ≤20s 重要模拟量刷新周期 ≤2s 次重要模拟量刷新周期 ≤3s 一般模拟量刷新周期 ≤3s 事件顺序记录数量(SOE) 无限制 事件顺序记录分辨率(SOE) ≤2ms 打印报表输出周期 按需整定 CPU 负荷率 正常≤30%、事故≤60% 网络负荷率 正常≤25% 系统可用率 ≥99.99% 现场智能设备平均无故障时间 ≥60000 小时 系统平均无故障时间 ≥30000 小时 四： 智能变配电监控管理系统功能描述 数据采集及处理功能： 智能变配电监控管理系统能够对变电站内所有的模拟量、开关量进行实时和 定时数据采集，定时数据可根据设定的时间间隔自动转存于硬盘，生成历史数据 库。智能变配电监控管理系统能够对遥测量进行值越限检查及告警，并进行最大 值、最大值时间、最小值、最小值时间、平均值、供电合格率等的统计、记录， 以及开关分合闸次数统计、遥信变位启动事故追忆记录等。 远程控制功能： 智能变配电监控管理系统对于每次遥控操作，均对操作员、操作时间、监视 员、操作类型进行记录生成遥控操作记录表并将此记录存盘以备查询。 图形显示功能： 智能变配电监控管理系统动态刷新显示主接线图，各开关运行状态，在线运 行参数，网络通讯状态，曲线趋势等。 制作、编辑功能： 智能变配电监控管理系统可以对主接线图、网络拓扑图、曲线、报表进行在 线编辑、制作，并根据实际运行记录修改数据库、运行参数、告警值以及状态等。 智能变配电监控管理系统可以根据系统电压等级自动对电力线着色。 历史事件及数据的查询功能： 历史事件包括报警事件(有定值越限报警触发的事件)、操作事件(监控主机 对保护测控装置进行的整定、遥控操作、参数修改等)、一般事件(通信故障等) 等，智能变配电监控管理系统可以按照时间、变电站名、设备名等不同的条件进 行事件、数据的查询以及日志管理、现场设备维护管理等。 打印功能： 智能变配电监控管理系统可以定时、随机、召唤打印如下：各类故障及 事故报警信息打印、事件顺序记录打印、报表、曲线打印、运行日志打印、运行 参数打印、事故追忆打印、画面拷贝打印等。 自动报警功能： 当出现开关事故变位、遥测越限、保护动作、开关跳闸或其它报警信号时， 系统能发出音响提示，并在屏幕上显示报警内容或推出特定的报警画面。报警设 备能根据不同类型的报警信号发出不同的声音。 逻辑关系功能： 智能变配电监控管理系统的逻辑关系子系统提供给用户有效的现场编程手 段进行必要的开关分合逻辑的定义，从而实现各种开关的特殊逻辑控制。智能变 配电监控管理系统提供逻辑公式的编辑工具，自带各种标准系统的逻辑关系并且 可以定义开关之间的特殊逻辑关系，实现对逻辑公式的解释执行，方便用户进行 系统逻辑关系的设计。 负荷管理功能： 智能变配电监控管理系统负荷管理功能使用灵活、方便，可以在线或离线划 分负荷、制定投切，在线监测投切方案的实施。 用户管理功能： 智能变配电监控管理系统将所有用户分成一般操作员、数据库管理员、系统 管理员三个等级。所有管理员和操作员具有不同权限，并由用户名和口令字唯一 确定，保证操作安全可靠。智能变配电监控管理系统提供完善的用户权限及口令 控制，对重要的操作（如遥控、遥调以及整定值下发等）设置双重验证。 系统自检功能： 智能变配电监控管理系统后台网络系统及现场保护测控装置均具有自检功 能，当发生故障时，能自动在屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，以便 提醒工作人员及时维修、更换。 操作票功能： 智能变配电监控管理系统对高压系统提供严格的操作票功能，以保证供配电 系统的安全、可靠。 五：智能变配电监控管理系统的特点 采用全中文界面，操作简单、数据共享性好、维护方便。 系统具有严格的数据管理、后台操作权限，从而保证系统的安全、可靠。 系 统网络结构简单、稳定、扩展性强，并可以根据变电站实际规模采用不同的配置 方案，节约成本。 采用分层、分布式、现场总线控制技术，极大的减少了现场测量、控制电缆 的敷设并提高了系统的可靠性。 系统间隔层的智能装置与通讯扩展单元之间的信息传送均为数字信号，抗干 扰能力强。系统独立性强，不同电气设备均单独安装对应的智能装置，某一局部 设备出现故障不影响系统运行, 系统故障不影响就地单元的运行,在监控系统因 故退出运行时各智能装置仍能安全、可靠地独立运行。 现场采用数字化测量、控制技术最大限度地降低了现场电磁干扰对测量、控 制的影响，提高了测量精度和控制的准确度。 现场间隔层既可配置 SIEMENS、ABB、GE、SEL 等国际著名品牌的装置，也可配 置国内不同厂家的装置，系统组成灵活、稳定。 六：智能变配电监控管理系统软件系统 1 智能变配电监控管理系统软件特点 智能变配电监控管理系统管理软件是针对现代化工厂、智能建筑及电力生产 的中低压智能变配电监控管理系统及管理的需求，满足对用电的安全可靠、高质、 高效及动态智能管理，具有配置灵活简单、超大容量、超强兼容性的专业电 力组态软件；采用标准 Windows 操作风格，简洁明了，窗口切换灵活。 2 智能变配电监控管理系统系统典型人机界面简介 2.1 智能变配电监控管理系统软件入口界面 功能描述： 从此界面可以直接进入变电站分布图、拓扑图、系统图、曲线和报表界面，以及 其它功能界面。 2.2 系统现场智能模块网络通讯监视界面 功能描述： . 直接显示变电站网络规模和拓扑结构 . 直接显示系统网络通讯状态 . 直接显示通讯扩展单元的通讯状态 . 直接显示现场智能装置通讯状态 . 反映现场智能装置的详细通讯信息： .. 通讯速率 .. 通讯接口 .. 通讯介质 .. 通讯规约 2.3 主接线图界面 功能描述： . 直接反映电力设备细节图(0.4kV/6kV/10kV/35kV/110kV) . 直接反映保护配置状况 . 直接显示各间隔单元的电参量 . 直接对现场智能设备进行操作 . 调阅电力设备清单、控制原理图等资料 . 查看间隔单元的曲线 . 设置继保装置的定值 . 读取继保装置的定值 2.4 报表界面 功能描述： 数据查看、数据统计、数据修改、数据计算、实时报表、历史报表的制作、查看 日报表、月报表、年报表的制作、报表索引、自定义特殊报表、报表打印等 2.5 曲线界面 功能描述： 实时曲线、历史曲线的制作、查看电力品质分析、电力故障分析、用电负荷趋势 分析 2.6 设备状态信息界面 功能描述： 对象：直流屏、交流屏、变压器温控仪、电机、继电保护装置、网络电力仪表等。 显示内容：状态量、电参量、保护信息、保护定值、其它信息 2.7 实时告警界面 功能描述： 系统事故告警事件一旦发生，自动弹出报警界面、声音告警并自动打印记录。实 时告警界面中详细记录了报警信息的具体内容和对象，并要求运行人员对每一条 报警信息均进行确认 2.8 告警查询界面 功能描述： 对象：直流屏、交流屏、变压器温控仪、电机、继电保护装置、网络电力仪表等 显示内容：状态量、电参量、保护信息、保护定值、其它信息 2.9 操作票界面 功能描述： 操作票的编辑、自动生成操作票、操作票模拟操作、合闸与分闸操作、对操作内 容记录并自动打印、执行错误操作预告和报警 七： 智能变配电监控管理系统 硬件系统 1 监控层 监控层由一台或多台工作站、打印机、语音告警设备、GPS 对时设备、模拟 屏、在线式 UPS、HUB 等构成。监控层的任务是采集全站的数据并实时存入系统 数据库，通过各种功能界面实现变电站的就地监视、远程控制、报表打印、数据 查询等功能，是监控系统与工作人员的接口。 监控层硬件典型配置： 主机： CPU PIV2.1G 内存 512M 硬盘 80G 显示器 21 寸纯平或 19 寸液晶，分辨率：1024*768 网卡 100M 工作站： CPU PIV2.1G 内存 256M 硬盘 60G 显示器 19 寸纯平或 17 寸液晶，分辨率：1024*768 网卡 100M 监控层软件典型配置： 操作系统 Windows2000 Server Windows2000 Professional 办公软件 Office2000 数据库 SQL Server2000 Standard 2 通讯层 智能变配电监控管理系统及智能管理系统的通讯层设备根据规模和实际监 控需要可以采用两种方案： .. 采用通用通讯管理机作为现场通讯层的数据采集、数据处理装置。 .. 采用通讯扩展单元（通讯扩展卡）作为现场通讯层的数据采集、数据处理装 置。 2.1 通讯管理机 通讯管理机的典型配置： CPU PIII866 等 内存 128M 硬盘 40G 显示器 12.1 寸液晶，分辨率：800*600 网卡 100M 2.2 通讯规约库： 为适应不同公司的现场智能测控装置、继电保护装置、直流屏控制器、变压 器温控仪，智能变配电监控管理系统在通讯层配置和开发了大量的通讯规约，已 经形成了通讯规约库。 通讯规约库主要的通讯类型有： .. MODICON 公司的 MODBUS-RTU .. 标准通讯规约 PROFIBUS-DP .. 电力部的 DL451-91 .. 国际标准化组织的 IEC60807-5-101 等。。