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[行业技术文章]基于透明协议的变电所数据实时采集系统

更新:2013-02-16


浙江平湖市供电局

摘要:对变电所母线电压的监视通常为经由过程调剂自动化系统实现的,可是变送器精度太低,致使监控人员毛病判定。该文介绍了一种方式,经由过程TCP/IP网络传输统计型电压表的实时数据至监控中心,可以使监控人员快速准确地领会电压变化。

0 引言

近年来,人们对电能的要求越来越高,而电压及格率则是衡电能的重要指标,是以,若何丈电压及格率成为供电部门的重要工作。变电所实行无人值班以后,对母线电压的监视年夜多是经由过程调剂自动化系统实现的,变电所的电压值经由过程变送器转换为0~5V的模拟送进RTU,再远传到调剂端,由调剂端换算成现实电压。由于变送器的精度低误差年夜,远方监视看到的电压与变电所母线现实电压有较年夜误差,误导监控人员的控制行为,造成电压及格率下降。鉴于这个缘由,平湖市供电局从2002年起头着手研究若何经由过程网络方式将统计型电压表的实时数据远传到集控站监控中心,以便快速接纳有用措施进行控制,从而保证供电,使变电所的电压及格率知足考核指标。

1 系统基本组成

该实时收集系统主要由两部门组成:

1.1装备运行状态信息收集仪

装备运行状态信息收集仪安装在装备运行现场,其主要功能是收集统计型电压表的数据,使用透明转发技术,经由过程以太网进行实时信息传送。

·支持NAT地址转发,解决网络装备IP地址不够的问题;

·具有防火墙功能,避免网络数据侵进;

·可毗连多台智能装备;

·没必要在现场装备中编写协议诠释法式,支持透明转发技术;

·支持100M以太网络、GPRS通讯模式;

·支持传输通道热冗余备份,具有高靠得住性。

1.2数据收集平台

数据收集平台负责向现场收集仪发送通讯饬令,同时处置收集仪回送的装备运行状态,送进开放式实时数据,期待装备运行状态信息处置单元查询。

·采用C/S架构;

·具有智能辅助协议诠释软件扶助用户分化协议;

·采用开放式实时数据库输出收集成效;

·支持传输通道热冗余备份;

·支持OPC尺度工接口。

2系统原理

图1描写了实时收集系统的远程抄写系统结构,表述了若何将电压表的数据收集方式从今朝操作人员必需到现场抄表的方式,改成经由过程网络方式在远程实时查询方式。


整个系统分为两年夜部门:一部门为变电所现场数据转发装备,另外一部门为远程服务器,两部门经由过程以太网用TCP/IP协议进行互联。变电所现场数据转发装备将电压表信息(数据)经由过程网关上传到数据库服务器,政府域网内任一工作站需要获得有关数据时,可以登录到局域网WEB服务器进行阅读。这样用户端无需额外安装软件,而显得利便实用。

在现场部门,为将统计型电压表接进以太网,需要在电压表与网关之间加装网络协议转发装备。它的功能是将数据中心计较机发送的通讯饬令依照TCP/IP进行解码,与装备进行串口通讯,同时接收装备回送的数据,以TCP/IP协议进行编码,经由过程LAN回送给数据中心的计较机,完成一次查询操作。

图2描写了数据从数据中心到电压监测装备进程的数据编解码进程。整个协议共经过GOLD编码和TCP/IP编码两次协议转换。其中GOLD编码是为了对网络协议转发器进行远端设置装备摆设而加进的,这样就能够凭据各类需求利便地在阅读器上对网络协议转发器进行设置装备摆设。

<!--插进图片2>网络协议转发器在整个数据传送进程中,对于现场驳接装备的通讯协议是完全不知的,它仅对发给装备的数据或从装备接收的数据进行透明转发。这样就能够在变电所添加终端装备时无须对现场网络协议转发器进行二次编程,年夜年夜利便了现实使用。

3运行情况

平湖市供电局对此项目的开发从2003年头起头,2003年9月底完成系统调试并进行试运行,2004年1月投进使用。该系统运行秀,比力稳定,对变电所电压的控制起到了相当年夜的作用。该系统实现了以下几个方面的功能:

·实时收集统计型电压表的电压数据,并将所有变电所的电压做在统一界面,以数据及棒形图显示,直观了然,利便监控人员监视(见图3);

<!--插进图片3->·实现统计数据的自动上送,可远程查询上日、上月、上季的电压及格率数据,便于实时分析统计,省却人工往返抄写数据的麻烦;

·实现数据的自动保留及报表的自动生成功能,报表可实时上报,且统计数据不成更改,保证了数据的真实性;

·界面友好,电压数据越限时报警及变色,实时提醒监控人员进行电压控制;

·可查询一周内电压曲线,一周内电压情况一目了然(见图4)。

<!--插进图片4->4存在问题及改良方案

运行一段时间后发现,统计型电压表地址轻易丢失,造成通讯中断。分析后认为是电压表通讯接口模块欠好,通讯法式编写不合理,后改用工级通讯模块并改写了通讯法式后解决。说明这类统计型电压表生产厂家所提供的通讯功能存在缺陷,是以在采购统计型电压表时需注重这方面问题。

统计型电压表自己具有实时数据收集和统计功能,后台将划分对两项数据进行收取,在用户端进行显示,而不应重新进行统计,以免由于计较的误差,致使两种统计方式泛起的成效纷歧致。

系统建立后,必需实时建立响应的治理制度,明确各单元运行维护职责,确保系统正常稳定运行。并要建立报表流程治理法子,明确每级电压治理人员的职责,避免因该系统可直接由治理人员阅读而生产单元反而无人干预干与的工作发生。

县局电压监测点包括ABCD四类,变电所属A类,都具有局域网络接口,实施利便快捷。BCD类监测点装设于高压线用户及低压用户,年夜部门在户外,没法用网络方式实现数据实时收集。下一步筹算开发涣散式统计型电压表GPRS数据收发系统,实现全局电压监测数据的实时收集,真正完善统计型电压表数据实时收集系统。

5竣事语

变电所数据实时收集系统的成功开发和运用,利便了运行监控人员准确控制电压水平,提高了全局变电所电压及格率,同时也提高无人值班变电所的运行及工作效率,为变电所实现无人值班又迈进了一步。