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剩余电流动作保护远程智能管理系统方案

作者:admin 时间:2018-06-09 14:00   
基于4G网络的剩余电流动作断路器远程智能管理系统方案
 一、方案概述
在电网改造后,随着用电体制改革的进一步深化,供电企业对低压电网的管理也延伸到了家用电能表,保护器由原来电工管理改为供电所管理,给保护器运行管理带来了以下两大问题,成为目前供电企业迫切需要解决的难题。
1、无法及时获取保护器的各种运行数据信息,如泄漏电流大小、各相实际负荷大小、动作时间及次数等参数。供电企业因此无法定量分析线路运行状况,无法给管理决策提供较为准确有效的依据。        
2、发生保护器误动作跳闸时,还须由电工赶到现场操作合闸。由于发生断电时,电工往往不能及时赶到现场,存在工作效率低下现象,影响了供电可靠性和连续性,供电企业的服务质量也大打折扣。
本方案的剩余电流动作保护远程智能管理系统可作为供电企业进行自动化管理的一项重要内容,实现对低压电网的运行进行智能化网络化管理。该系统由保护器、管理终端和监控计算机及应用软件平台组成。管理终端包括主控CPU电路、4G通信模块、RS485接口、大容量存贮器等。管理终端采用异步串行口实时读取保护器剩余电流、实时监测各类数据、实时告警异常数据;4G模块永久在线,按流量计费,提供一种高效、低成本的无线远程监测。

二、系统结构

                         (图一)
  剩余电流动作保护远程智能管理系统是建立一个安全可靠,能提供各种高级服务,并有为应用程序的执行和实施提供较强功能的开放式平台和运行在该平台的多个相对独立的应用子系统组成的系统,成为一个符合电网系统现代化管理要求的,分布式,开放式,模块化,可扩充的综合智能管理系统。基础平台除提供基本的硬件技术和操作系统内核外,还提供诸如数据库系统、信息传递、人机界面、实时环境应用程序、手机APP等基础服务。基于基础平台之上的各应用子系统包括:剩余电流动作保护器管理,电表管理,自动抄表,数据查询,自动报表,图表和与其他系统的接口等。这些子系统之间在开放系统结构(OSA)基础上实现有机的横向和纵向集成,形成一个完整的管理信息系统。  
本系统中网络代理服务器可采用ADSL、LAN等INTELNET公网连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务,出于安全性考虑,监控中心主站在局域网中,不直接连在INTERNET网上,通过网络代理服务器来负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转。4G数据传输终端上电后,它会根据预先设定在其内部的IP地址或者是域名来主动访问网络代理服务器,通过代理服务器和监控中心建立TCP/IP链路。监控中心主站本身维护接入的每个终端的IP地址和ID号,当主站要向某个监控终端提出数据请求时,它会根据IP地址和ID号来找到对应的终端,将命令下发到该终端,终端响应后通过GRPS数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口,通过端口影射转发到监控中心主站,即完成了一个应答式的通讯流程。
  以上方式是通过Internet实现的,这样用户的实现成本比较低。如需要高可靠性数据传输,中国移动为这种应用提供了直接接入4G网络的方式,控中心主站通过专线方式直接接入4G移动基站,监测点数据无需路由到Internet网络。采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点。
三、监测终端
  该方案设计的剩余电流动作保护监测终端是根据电力需求侧管理技术和相关标准设计、制造的一种高科技产品。它采用高精度数字采样处理技术,集数据采集、显示、存储、通讯等多功能于一体,并可通过后台软件将储存记录的数据以图表或报表的形式显示、打印和分析。其科技领先,功能强大、可靠性高。通过安装在各个低压电网上的剩余电流动作保护检测终端,自动监测各线路的状态信息,并按设置的任务自动上报。当线路发生过载、短路、缺相、过压、欠压或剩余电流保护器故障跳闸时,监测终端通过4G数据向管理人员手机和监控平台发送相关异常信息。管理人员通过信息提示判断引起的故障原因和故障地点,以迅速排除故障,保证供电的可靠性和连续性。监测终端同时具备自动抄表功能,可根据设置的任务准确地抄读电表数据,大大减少人工的工作量、错抄率等。
主要特性:
1、 基本监测参数:
  三相电压、电流、电量、剩余动作电流值、分断时间、过流动作值、过压、欠压、缺相、缺零、环境温度等多个参数。 
2、  使用条件:
l 工作电压: 220V;
l 工作频率:50Hz,允许偏差-6%~+2%;
l 接线方式:单相;
l 环境温度:-30℃~+75℃;
l 大气压力:63.0kPa~108.0kPa(海拔4000m及以下);
l RS485通讯接口:最多可接4台剩余电流保护器,或32块电表;
l 大容量数据存贮器,可保存至少3个月数据,数据停电不丢失。
3、4G数据传输模块
  4G数据传输模块实现监控中心与监控终端的通讯。具有功能与特点如下:
Ø 内嵌TCP/IP协议栈,轻松可靠互连;
Ø 即插即用;
Ø 可远程升级程序;
Ø 可远程短信操作、维护;
Ø 整机功耗小于3W;完善的4G假拨号,掉线自动重启,远程唤醒等功能;
Ø 支持远程控制及动态域名解析;
Ø 同时还有软硬件双重看门狗,在不能正常工作时,能够自动断电复位;
Ø 可设定多个告警号码,将告警信息发送到责任人手机。