專利名稱：低壓配電微機(jī)集中管理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電微機(jī)集中管理裝置及其方法，尤其涉及一種低壓配電集中管理裝置及其方法。
背景技術(shù)：
目前普遍存在的電量監(jiān)控系統(tǒng)絕大部分是針對10kV及10kV以上部分的中壓及高壓電量監(jiān)控，對于400V部分關(guān)注較少，而用戶往往又很大程度上需要了解和監(jiān)視400V配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況，但400V的配電監(jiān)視存在著若干的實(shí)際問題和難點(diǎn)需要解決，例如●低壓配電的廠站數(shù)量多，分布區(qū)域不同，如何才能統(tǒng)一集中管理；●低壓開關(guān)柜型多，尤其是小規(guī)模的抽屜柜，采用什么樣的產(chǎn)品才能滿足分布式的安裝要求；●低壓電力網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品繁多，雖然大多數(shù)采用RS485或RS422通訊接口，但通訊協(xié)議不太一致；●低壓配電系統(tǒng)回路多，信息量大，數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時性不太好控制；●低壓配電系統(tǒng)作為整個供配電系統(tǒng)的一部分，它只能作為其中的一個系統(tǒng)子站，存在于主站協(xié)調(diào)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種低壓配電微機(jī)集中管理裝置，旨在解決上述的問題；本發(fā)明還提供了一種低壓配電微機(jī)集中管理的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
依據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和用戶的要求，并考慮工程的經(jīng)濟(jì)成本，本發(fā)明提供了三中典型的解決方法。
全面型裝置及方法本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號與安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊相連接，通過電量采集模塊完成由模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換并與微機(jī)相連；本發(fā)明的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在所有的柜內(nèi)安裝PMC916或EM電量采集模塊，每個回路對應(yīng)的開關(guān)量、模擬量和控制量都集中在一個PMC916或EM電量采集模塊中，再將一排柜子中的所有電量采集模塊通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的PMC916和EM，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中；標(biāo)準(zhǔn)型裝置及方法本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號均接入安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊中，出線柜中的開關(guān)量與安裝在微機(jī)柜中的RSI32開關(guān)量采集模塊相連，出線柜中的模擬量與RCM模擬量采集模塊相連；微機(jī)與PMC916和EM，RCM和RSI32相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理；本發(fā)明的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在進(jìn)線柜和母聯(lián)柜中安裝PMC916或EM電量采集模塊，其他出線回路的開關(guān)量接入RSI32開關(guān)量采集模塊、模擬量接入RCM模擬量采集模塊，再將PMC916或EM電量采集模塊、RSI32和RCM通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的PMC916、RSI32和RCM采集模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中；簡單型裝置及方法本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量和控制量等信號均接入安裝在總控柜內(nèi)的RSI32電量采集模塊中，所有的模擬量接入RCM模擬量采集模塊，微機(jī)與RSI32和RCM采集模塊相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理；本發(fā)明的方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在總控柜中安裝RSI32和RCM電量采集模塊，將進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和所有出線回路中的開關(guān)量和模擬量分別接入到RSI32和RCM中，再將RSI32和RCM通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的RSI32和RCM采集模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是集監(jiān)視、測量、計(jì)量、控制、網(wǎng)絡(luò)通訊和綜合管理等多種自動化功能于一體，適用于各級變電站低壓部分的監(jiān)控管理，包括城鄉(xiāng)變電站、發(fā)電廠、企業(yè)變配電室、智能大廈、市政建設(shè)、學(xué)校、港口、機(jī)場、智能化小區(qū)等諸多領(lǐng)域；滿足了電力行業(yè)規(guī)范及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是一種開放式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的低壓配電微機(jī)集中管理裝置，是實(shí)現(xiàn)低壓配電智能化管理的網(wǎng)絡(luò)橋梁。


圖1是本發(fā)明第一個實(shí)施例的模塊圖；圖2是第一個實(shí)施例具體網(wǎng)絡(luò)圖；圖3是本發(fā)明第二個實(shí)施例的模塊圖；圖4是第二個實(shí)施例具體網(wǎng)絡(luò)圖；圖5是本發(fā)明第三個實(shí)施例的模塊圖；圖6是第三個實(shí)施例具體網(wǎng)絡(luò)圖；
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述由圖1、圖2可見本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號與安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊相連接，通過電量采集模塊完成由模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換并與微機(jī)相連；由圖3、圖4可見本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號均接入安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊中，出線柜中的開關(guān)量與安裝在微機(jī)柜中的RSI32開關(guān)量采集模塊相連，出線柜中的模擬量與RCM模擬量采集模塊相連；微機(jī)與PMC916和EM，RCM和RSI32相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理。
由圖5、圖6可見本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量和控制量等信號均接入安裝在總控柜內(nèi)的RSI32電量采集模塊中，所有的模擬量接入RCM模擬量采集模塊，微機(jī)與RSI32和RCM采集模塊相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理。
EM系列智能電量儀表(1)功能EM-B(不帶液晶顯示)和EM-M智能電量儀表是用于中低壓系統(tǒng)(6-35KV和0.4KV)的智能化裝置，它集數(shù)據(jù)采集和計(jì)算功能于一身，具有基本單回路交流電量的測量與計(jì)算、2～15次諧波監(jiān)測等功能。EM-B、EM-M提供通訊接口與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，支持RS485接口MODBUS通訊協(xié)議。
(2)特點(diǎn)
●具有強(qiáng)大的采集和數(shù)據(jù)處理功能支持三相三線制和三相四線制可選功能，具有三相電壓、三相電流、零序電流、功率因數(shù)、各相的功率因數(shù)、電壓和電流的諧波畸變率(包括總畸變率THD、奇次畸變率、偶次畸變率)、電壓的2~15次諧波分量占有率、電流的2~15次諧波分量占有率等的測量與計(jì)算功能，可以在線修改或查看工作參數(shù)。
●安全性高，可靠性好EM-B、EM-M在設(shè)計(jì)過程中采用了多種抗干擾措施，能夠在電力系統(tǒng)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。靜電放電抗擾符合3級；電快速瞬變脈沖群抗擾性符合3級；高壓沖擊抗擾符合3級；浪涌抗擾符合3級；面板防護(hù)等級符合IP54，殼體防護(hù)等級符合IP20。
●體積小，安裝方便EM-B、EM-M外形尺寸符合DIN96×96標(biāo)準(zhǔn)，殼體深度為60mm，EM-M采用自鎖面板式安裝機(jī)構(gòu)，EM-B采用導(dǎo)軌式安裝機(jī)構(gòu)，無需螺絲固定即可安裝。小巧的外形和簡潔的安裝方式使EM-B、EM-M的拆裝非常方便。
●系統(tǒng)接線方便靈活系統(tǒng)接線方式有三相四線制3CT(3P4W/3PT+3CT)、三相四線制1CT(3P4W/3PT+1CT)、三相三線制3CT(3P3W/3PT+3CT)、三相三線制2CT(3P3W/3PT+2CT)、三相三線制1CT(3P3W/3PT+1CT)。
●顯示直觀，操作簡便EM-M采用大尺寸專用液晶模塊，可以實(shí)時顯示多項(xiàng)信息，配合明亮的背光，使操作者在光線差的情況下也能準(zhǔn)確閱讀數(shù)據(jù)。操作方式人性化，操作者能在短時間內(nèi)掌握。閱讀數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置等操作簡單易行。
PMC916 plus電力監(jiān)測與控制裝置(1)概論
PMC916 plus是一款廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的智能化多功能電力參量測控裝置，PMC916 plus可以直接用作電參量測量儀表，測量電流、電壓、功率、諧波等電參量，可以同時對8路無源開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視；PMC916 plus具有4路繼電器輸出，PMC916 plus的繼電器除了可以實(shí)現(xiàn)遙控外，還可以關(guān)聯(lián)電壓、電流、頻率、功率等電參量實(shí)現(xiàn)告警控制。PMC916 plus具有面向用戶的開放式通信協(xié)議，支持RS485通信接口，支持MODBUS-RTU網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，可以方便地與各類計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交換。
(2)功能●電量測量電量測量包括三相電壓測量、三相電流測量、功率因素測量，并以上述測量為基礎(chǔ)計(jì)算得出功率、電度、諧波等擴(kuò)展電參量●開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)視PMC916 plus可以同時監(jiān)測8路無源開關(guān)量信號或者無源脈沖量，同時PMC916 plus提供公共端DICOM。端子“DIx”為開關(guān)量或脈沖量的輸入端，端子“DICOM”為開關(guān)量或脈沖量的公共端。
開關(guān)量輸入通道接入的信號類型可以按實(shí)際需求選擇，可設(shè)置為某幾路為開關(guān)量而另外幾路為脈沖量。PMC916 plus默認(rèn)輸入通道接入的信號類型為開關(guān)量。此項(xiàng)設(shè)置在主菜單Device Setup(功能設(shè)置)的SingnalingFunc(數(shù)字量輸入功能)中。開關(guān)量的狀態(tài)可以在PMC916 plus的面板上顯示出來。當(dāng)開關(guān)量信號狀態(tài)是“閉合”時，面板上相應(yīng)的信號燈亮；當(dāng)開關(guān)量信號狀態(tài)是“分?jǐn)唷睍r，面板上相應(yīng)的信號燈滅。當(dāng)某一路或幾路輸入功能設(shè)置為脈沖量功能時，PMC916 plus對這一路或幾路通道進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)信號變化到脈沖的上升沿時，對應(yīng)的脈沖計(jì)數(shù)加1。此通道對應(yīng)的面板上相應(yīng)的信號燈無效。開關(guān)量監(jiān)測裝置對眾多的開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)測時，必須能夠區(qū)分開關(guān)量動作事件的時間順序，即SOE事件記錄。PMC916 plus的SOE分辨率是2毫秒，只要任意兩個被監(jiān)視開關(guān)量發(fā)生變位的時間間隔不小于2毫秒，PMC916 plus均能可靠地加以區(qū)分和記錄●遙控在PMC916 plus中有4路繼電器輸出，均為常開接點(diǎn)。4路繼電器相應(yīng)的信號燈輸出可以設(shè)定為手動操作、遙控操作和電參量越限告警操作。
手動操作在PMC916 plus的面板上利用按鍵進(jìn)行操作。
遙控操作在監(jiān)控系統(tǒng)后臺通過通信總線實(shí)施操作。
RTU系列采集模塊(1)RCM32遙測采集單元●概述RCM32遙測單元是模擬量采集模塊，通過配接互感器、變送器等元件，用于采集電流、電壓、功率、溫度、濕度、壓力、流量等模擬量信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)通訊連接實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換●主要功能RCM32單元可以同時采集32個0-20mA交流或4-20mA直流電流信號。遙測單元與上位機(jī)通過RS485總線連接，采用問答式(Polling)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時反映被測對象的遙測值。
●主要技術(shù)指標(biāo)模擬量輸入32路輸入方式0-20mA/AC，4-20mA/DC，0-2.5V/DC工作電源24VDC±10％，紋波系數(shù)小于5％功耗小于2.5W總線方式RS485總線容量≤32個遙測刷新速率＜1s
遙測精度0.5％通訊響應(yīng)時間20ms通訊速率通過撥碼有四種選擇，分別為9600/4800/1200/600bit/s通訊地址站號范圍從1-32，0x00為廣播地址防護(hù)等級IP40，端子部分IP20工作環(huán)境-5℃至55℃存儲溫度-25℃至85℃●符合標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2(EN61000-4-2)靜電放電抗擾性試驗(yàn) 等級3IEC61000-4-3(EN61000-4-3)射頻電磁場輻射抗擾性試驗(yàn) 等級3IEC61000-4-4(EN61000-4-4)電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn) 等級4IEC61000-4-5(EN61000-4-5)浪涌沖擊抗擾性試驗(yàn) 等級3IEC61000-4-6(EN61000-4-6)傳導(dǎo)騷擾抗擾性試驗(yàn) 等級2EN55011 射頻輻射騷擾限值A(chǔ)類(2)RSI32遙信采集單元●概述RSI32遙信單元是開關(guān)量采集模塊，用于采集開關(guān)量信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)通訊連接實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
●特點(diǎn)RSI32遙信單元可以同時采集32路無源開關(guān)量信號。單元與上位機(jī)通過RS485總線連接，采用問答式(Polling)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)時反映開關(guān)量狀態(tài)，并且可存儲32個事件順序記錄(SOE信息)，精確反映開關(guān)量狀態(tài)變化的時間。
采用光電隔離輸入，可靠保護(hù)內(nèi)部電路不會受到外界強(qiáng)電壓輸入而造成損壞。
開關(guān)量事件分辨率，反映RSI32對多個接點(diǎn)相繼變位的區(qū)分能力，任何兩個接點(diǎn)變位時間間隔大于1ms時，模塊能夠區(qū)分，并在SOE信息中體現(xiàn)出來。
采用兩線制半雙工RS485方式，總線最多可掛32個RSI32，單元間的連接需采用屏蔽雙絞線。通訊接口采用高可靠性抗雷擊接口芯片，可抑制雷電及其它各種原因在線路中產(chǎn)生的瞬時過電壓，避免接口電路損壞，使得通訊更加可靠。數(shù)據(jù)傳輸采用CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)，極大增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性，提高了抗干擾能力。
●主要技術(shù)指標(biāo)輸入回路32路輸入方式無源干接點(diǎn)工作電源24VDC±10％，紋波系數(shù)小于5％功耗≤2.5W總線方式二線制RS485總線容量≤32個開關(guān)量事件分辨率＜2ms遙信掃查速度1ms遙信去抖時間60ms通訊響應(yīng)時間20ms事件順序記錄(SOE)容量32個通訊速率通過撥碼有四種選擇，分別為9600/4800/1200/600bit/s模塊地址站號范圍從1至32，0x00為廣播地址防護(hù)等級IP40，端子部分IP20工作環(huán)境-5℃至55℃存儲溫度-25℃至85℃
(3)RCU16遙控單元模塊●概述RCU16遙控單元是遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊，用于接受計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行系統(tǒng)的遙控操作或自動控制。
●主要功能RCU16單元有16路繼電器輸出，繼電器輸出可分為脈沖和自保持兩種形式。在脈沖型方式下，繼電器觸點(diǎn)閉合兩秒后自動釋放，而在自保持方式下，繼電器輸出長期保持為閉合或斷開狀態(tài)。單元通過RS485總線與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。
●主要技術(shù)指標(biāo)輸出回路16路繼電器輸出輸出容量5A/250V(AC)或5A/30V(DC)工作電源24VDC±10％，紋波系數(shù)小于5％功耗小于2.5W總線方式RS485總線容量≤32個遙控準(zhǔn)確率100％通訊響應(yīng)時間20ms通訊速率通過撥碼有四種選擇，分別為9600/4800/1200/600bit/s模塊地址站號范圍從1至32，0x00為廣播地址防護(hù)等級IP40，端子部分IP20工作環(huán)境-5℃至55℃；存儲溫度-25℃至85℃。
本發(fā)明的性能指標(biāo)1.裝置接口容量標(biāo)準(zhǔn)配置為16個RS485總線接口，可以接入256臺電量采集模塊。
2.數(shù)據(jù)采集、處理及控制的容量數(shù)據(jù)采集和處理的類型包括遙測量、遙信量、脈沖量、數(shù)字量及其他非電量，缺省容量如下(每條總線)，用戶自己可擴(kuò)充或縮減。
開關(guān)量輸入(DI)512模擬量輸入(AI)256脈沖量輸入(PI)256數(shù)字量控制輸出(DO)2563.數(shù)據(jù)傳送時間重要遙測量更新周期 ≤5S一般遙測量更新周期 ≤10S事故遙信變位傳遞時間 ≤3S遙控遙調(diào)命令傳遞時間 ≤5S全系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)掃描周期 ≤10S4.畫面響應(yīng)時間一般畫面調(diào)用響應(yīng)時間 ≤2S復(fù)雜畫面調(diào)用響應(yīng)時間 ≤3S畫面實(shí)時數(shù)據(jù)刷新周期 ≤4S從收到事故信息至畫面推出 ≤2S5.運(yùn)行指標(biāo)遙信處理正確率 ≥99.5％遙控正確率 ≥99.9％模擬屏數(shù)據(jù)刷新周期 ≤10SCPU負(fù)荷率在正常運(yùn)行時 ≤30％系統(tǒng)運(yùn)行可靠性 ≥99.98％
6.系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求電源交流單相220±10％V 50±0.3Hz溫度-5~40℃相對濕度≤85％具有防塵、防靜電措施，一般應(yīng)提供容量足夠、保持時間在3小時以上的不間斷電源(UPS)。
本發(fā)明的軟件功能1.實(shí)時數(shù)據(jù)采集對低壓配電微機(jī)集中管理裝置而言，其首要任務(wù)便是通過通信系統(tǒng)將運(yùn)行在配電房內(nèi)現(xiàn)場的電量終端所采集保存的數(shù)據(jù)收集上來，使集中監(jiān)控中心的工作人員獲得反映現(xiàn)場運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確信息。這一部分提供的支持包括●采用高速、大容量、機(jī)架式的終端服務(wù)器，保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)盡可能快地被微機(jī)集中管理裝置接收和處理，保證實(shí)時性。
●提供人機(jī)界面，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，在線修改數(shù)據(jù)采集的工作參數(shù)，如使用的通信規(guī)約，通信速率等等，隨輸隨用。
●根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備情況，在完成規(guī)約轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上完成對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，包括對測量量的系數(shù)處理、合理性檢查等，對位置信號的極性變換、相關(guān)性檢查等。
●在接收處理終端上送數(shù)據(jù)的前提下，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的要求，完成下行命令的組裝和發(fā)送，實(shí)現(xiàn)控制功能，另外還可完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。
●提供對通信數(shù)據(jù)的監(jiān)視功能，既可以查看所有接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)，也可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而提供對通信質(zhì)量的分析。
●為便于進(jìn)行對系統(tǒng)運(yùn)行狀況的分析，提供了數(shù)據(jù)模擬發(fā)送的功能，既可以按某一規(guī)約循環(huán)發(fā)送模擬數(shù)據(jù)，也可以針對某一類型的要求發(fā)送特定的數(shù)據(jù)。
●完成系統(tǒng)時鐘的統(tǒng)一，既可以根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘，也可以根據(jù)數(shù)據(jù)外接的標(biāo)準(zhǔn)時鐘(如GPS時鐘等)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)場終端的時鐘信號統(tǒng)一起來。
2.實(shí)時數(shù)據(jù)庫管理實(shí)時數(shù)據(jù)庫管理是系統(tǒng)功能得以完成的基礎(chǔ)，其中保存了現(xiàn)場采集來的實(shí)時數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的處理要求以及處理數(shù)據(jù)的輔助信息，這一部分提供的支持包括●使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型，這種直觀、簡潔的模型便于數(shù)據(jù)庫的定義和維護(hù)。
●提供數(shù)據(jù)庫定義功能，可以根據(jù)現(xiàn)場工作的需要修改已有的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)或定義新的數(shù)據(jù)庫。
●提供庫數(shù)據(jù)編輯功能，采用交互式人機(jī)界面，系統(tǒng)使用者可以快速錄入數(shù)據(jù)，并在使用過程中可以方便地修改數(shù)據(jù)，包括插入、刪除、復(fù)制、追加等等。
●提供庫數(shù)據(jù)引用功能，以統(tǒng)一的關(guān)鍵字將數(shù)據(jù)引用到其它庫表中，維護(hù)庫表之間的關(guān)系，還可將數(shù)據(jù)引用到畫面報(bào)表等各種形式表現(xiàn)數(shù)據(jù)的場合中。
●提供庫數(shù)據(jù)訪問功能，既可以采用應(yīng)用編程接(API)的方式直接訪問數(shù)據(jù)庫，也可以采用SQL標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)查詢語言的方式訪問數(shù)據(jù)庫。
●提供數(shù)據(jù)庫控制功能，既可以通過用戶口令方式來限制對庫內(nèi)容的修改，又可以通過使用庫控制表來完成對庫的特殊管理。
●支持?jǐn)?shù)據(jù)分布，從而支持分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，提供數(shù)據(jù)一致性保證機(jī)制。
●作為對使用者友好的一部分，實(shí)時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中還提供了對數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的定義，以直觀的文字來代替枯燥、易混淆的數(shù)字表達(dá)方式，使庫表的維護(hù)過程更加方便。
●支持多媒體應(yīng)用，除可保存文本信息外，還可保存圖像、語音等多媒體信息。
3.歷史數(shù)據(jù)庫管理所謂歷史數(shù)據(jù)就是Openview低壓配電微機(jī)集中管理裝置在運(yùn)行過程中保存積累的關(guān)于監(jiān)控對象運(yùn)行過程的記錄，它們是低壓配電使用者所需要保存的重要資料。對于這些數(shù)據(jù)提供的支持有●由使用者定義保存數(shù)據(jù)的范圍和內(nèi)容，主要有以下幾種形式，第一是以曲線方式將若干量的變化趨勢以較密集的采樣點(diǎn)形式記錄下來，第二是以報(bào)表的方式將數(shù)據(jù)在一日、一月中典型點(diǎn)的取值采樣記錄下來，第三是將系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種變化記錄下來。
●歷史曲線的再現(xiàn)功能。在畫面中定義歷史曲線，通過修改曲線相關(guān)的時間來檢查以往的曲線變化趨勢；可以通過定義有關(guān)的報(bào)表，通過修改歷史報(bào)表數(shù)據(jù)時間，以表格的形式檢查過去的情況；可以使用檢索信息的工具，檢查系統(tǒng)運(yùn)行歷史中任意時間、任意類型的相關(guān)變化。
●歷史數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使我們不再局限于外存的容量，因而對歷史數(shù)據(jù)保存的時間長度也沒有任何限制，在計(jì)算機(jī)外存容量不足的情況下，可以將記錄的歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲到光盤等其它形式的外存上，便于長期保存。
4.畫面制作和顯示人機(jī)工程的一個基本結(jié)論就是，以圖形方式表現(xiàn)數(shù)據(jù)，可以使用較小的屏幕空間反映更多的信息，Openview低壓配電微機(jī)集中管理裝置利用小型工業(yè)計(jì)算機(jī)屏幕為用戶提供了豐富的畫面內(nèi)容。這一部分提供的支持包括●提供分層、分平面的信息系統(tǒng)圖形模式。為用戶提供更強(qiáng)有力的圖形制作及表現(xiàn)數(shù)據(jù)的能力。
●提供圖形縮放功能及與之相配合的自動信息隱藏功能，也就是常說的變焦功能，可以供系統(tǒng)使用者根據(jù)觀察數(shù)據(jù)要求的變化，既可以把握全局，又可以在需要時獲得詳盡的數(shù)據(jù)資料。
●支持大于屏幕范圍的圖形制作及圖形顯示。使用者可以在更大的范圍內(nèi)充分地表現(xiàn)自己對于數(shù)據(jù)表現(xiàn)的要求，在導(dǎo)航圖及任意方向移動圖形顯示區(qū)的支持下，可以方便地獲得漫游所帶來的便利。
●圖形制作工具提供了豐富的圖形制作手段以滿足電力系統(tǒng)多變的要求，但并不限制所制作出來的圖形的風(fēng)格，讓使用者可以根據(jù)自己的習(xí)慣和實(shí)際工作的需要，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，獲得滿意的顯示效果。
●提供制作多種形式圖形的能力，包括各種示意圖、曲線圖、棒形圖、指針表、餅圖、動態(tài)線、動畫等，等等；提供多種符號定義方式及符號引用手段，既可以加快圖形制作的進(jìn)程，又豐富了數(shù)據(jù)表現(xiàn)的形式。
●提供與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的連接能力。通過簡單的數(shù)據(jù)引用接口定義所表現(xiàn)的數(shù)據(jù)的位置之后，即可實(shí)時地在畫面上反映數(shù)據(jù)的變化情況。
提供多種圖形調(diào)用的方式，既可以對所制作的圖形設(shè)計(jì)合適的索引，通過索引來漸次檢索數(shù)據(jù)，又可以定義對畫面調(diào)用的直接按鍵方式，加快調(diào)用的速度。
5.報(bào)表制作和顯示報(bào)表一直是運(yùn)行單位使用最多的歷史數(shù)據(jù)的記錄形式，也是最直觀的表現(xiàn)形式，無論是手工抄表還是由監(jiān)控系統(tǒng)自動打印報(bào)表都是這樣。這一部分提供以下支持●利用Office Excel軟件，提供豐富便捷的手段制作用戶需要的各種樣式的報(bào)表，這里也包括了很多的編輯功能，尤其是塊編輯功能。
●所制作報(bào)表根據(jù)其中包含的數(shù)據(jù)的采樣周期可以分為日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)，還有周報(bào)和旬報(bào)。
●為豐富報(bào)表中的數(shù)據(jù)表達(dá)形式，報(bào)表中可以嵌入位圖和曲線。
●可以根據(jù)打印要求和相關(guān)的打印設(shè)備的狀況，通過打印預(yù)覽界面調(diào)整打印效果。
●提供報(bào)表的定時打印和隨機(jī)召喚打印兩種方式。
6.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集的結(jié)果只是反映現(xiàn)場運(yùn)行狀況的基本數(shù)據(jù)，一般稱為生數(shù)據(jù)，它既缺乏與其它數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，也缺乏與同一數(shù)據(jù)其它采樣值之間的聯(lián)系。進(jìn)一步的數(shù)據(jù)加工是由數(shù)據(jù)處理來完成的，它提供以下支持●接收并記錄由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，作為進(jìn)一步工作的基礎(chǔ)。
●數(shù)據(jù)狀態(tài)的判別，如測量值是否有效、是否超過合理范圍、狀態(tài)是否發(fā)生變化等等，并將判別的結(jié)果加以保存。
●數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，比如對于測量值，我們不僅關(guān)心它取值的變化，而且關(guān)心它在一段時間里的特征值，包括最大值、最小值、平均值，另外還有出現(xiàn)最大、最小值的時間。
●數(shù)據(jù)計(jì)算功能。對于一些有明確計(jì)算方法的計(jì)算，系統(tǒng)定時對系統(tǒng)中有計(jì)算要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)完成這些計(jì)算，如合格率、功率因數(shù)等等，并保存計(jì)算結(jié)果。
●用戶自定義的計(jì)算，提供定義計(jì)算公式的能力，將系統(tǒng)使用者一些特殊的計(jì)算要求以公式的形式加以描述，然后由系統(tǒng)在運(yùn)行過程中完成這些計(jì)算，并保存計(jì)算結(jié)果。
●數(shù)據(jù)采樣。對于具有不同采樣周期要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，在明確了采樣周期及采樣范圍之后，由系統(tǒng)根據(jù)要求完成采樣工作，并保存到數(shù)據(jù)庫中。
7.告警功能在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，使用者關(guān)心反映現(xiàn)場運(yùn)行狀況的實(shí)時數(shù)據(jù)，更關(guān)心這些數(shù)據(jù)的變化，因?yàn)檫@些變化對于監(jiān)控而言更有價值，管理裝置需要找出這些變化，并將變化告知管理人員，這就是我們常提到的告警信息的判別及發(fā)布。這一部分提供以下支持●選擇需要進(jìn)行這些判別的范圍，比如測量值中只有少數(shù)需要進(jìn)行限值檢查，使用者可以很方便地在數(shù)據(jù)庫中完成這些選擇，另外還可設(shè)定判別的參數(shù)，比如限值檢查中用到的上、下限值。
●選擇告警提示的內(nèi)容。對于狀態(tài)量，由于它代表的實(shí)際設(shè)備不同，對這樣狀態(tài)量的變化就應(yīng)該有不同的提示。如對開關(guān)應(yīng)提示“分閘”、“合閘”，對風(fēng)扇提示“啟動”、“停止”等等，相應(yīng)的語音也不同。
●設(shè)置需要告警提示的信息的類別。系統(tǒng)的不同使用者，關(guān)心系統(tǒng)中的變化也不同，比如監(jiān)控人員關(guān)心的是事故、變位、越限等與現(xiàn)場相關(guān)的內(nèi)容，而系統(tǒng)的維護(hù)人員則關(guān)心操作信息、終端運(yùn)行信息等。
●選擇合適的告警提示方式。系統(tǒng)中對一個類型的信息往往會有多種提示方式，比如給出告警提示條、彈出告警對話框、語音提示、信息打印等等，使用者可以根據(jù)具體情況進(jìn)行取舍。
●設(shè)定告警提示信息的不同優(yōu)先級。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，有時會同時發(fā)生許多變化需要提示，通過設(shè)定優(yōu)先級可以更快地提示重要的變化信息。
●告警信息的分類和保存。告警提示信息也是系統(tǒng)運(yùn)行中的重要信息，記錄保存下來的可以幫助進(jìn)一步工作的進(jìn)行。既可以把這些信息打印到紙上，也可以保存在計(jì)算機(jī)外存中。對于保存在外存中的信息，可以使用信息檢索手段隨時進(jìn)行交互檢查。
縱上所述，本發(fā)明的特點(diǎn)是1.采用先進(jìn)的電力自動化和分布式智能技術(shù)，充分滿足電力工業(yè)未來的需求，具有預(yù)防避免事故發(fā)生；完善、強(qiáng)化能源計(jì)量和考核、減少設(shè)備停電和檢修時間等諸多優(yōu)點(diǎn)；具備與局域網(wǎng)(TCP/IP)或上級計(jì)算機(jī)/調(diào)度端聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。
2.系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)采用先進(jìn)的分層、分布式結(jié)構(gòu)，站控層采用10M/100M工業(yè)以太網(wǎng)，間隔層通訊網(wǎng)絡(luò)采用經(jīng)濟(jì)型的RS485總線，經(jīng)濟(jì)、高效，靈活，適應(yīng)各種規(guī)模的變配電系統(tǒng)。
3.不僅支持本裝置推薦的ABB系列的多功能電量采集模塊，而且支持國內(nèi)外多種品牌的微機(jī)保護(hù)裝置、智能斷路器、網(wǎng)絡(luò)儀表、PLC、RTU等設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)；并通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，全面實(shí)現(xiàn)變電站原有設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)；滿足變配電站新建工程和老站改造不同要求。
4.性能卓越的Openview低壓配電綜合管理軟件，它采用基于Windows中文操作系統(tǒng)，開放式結(jié)構(gòu)，支持雙機(jī)雙網(wǎng)配置，完美實(shí)現(xiàn)高、低壓變配電系統(tǒng)一體化的高速實(shí)時綜合監(jiān)控；滿足大數(shù)據(jù)量、高變化率的實(shí)時性采集要求，提供多種變配電系統(tǒng)智能化組態(tài)模板及智慧型管理模塊。
5.具有實(shí)時數(shù)據(jù)采集、一次接線圖(高、低壓系統(tǒng))顯示與操作、參數(shù)設(shè)置、遙控操作、事件報(bào)警/記錄、曲線/棒圖、報(bào)表打印、電能分類管理、智能聲光報(bào)警、用電質(zhì)量分析、信息管理及與其他自控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能；6.根據(jù)行業(yè)規(guī)范及配電系統(tǒng)回路多、柜型復(fù)雜的特點(diǎn)，提供不同電壓等級及CAD工程設(shè)計(jì)圖紙相符的一次系統(tǒng)接線圖界面，同時提供電能分類管理、故障信息查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表分析等功能模塊。
支持各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括標(biāo)準(zhǔn)部頒CDT、DNP3.0、IEC870-5-101/102/103/104、DL645、Modbus、SPABUS等)，模擬盤通訊屏及規(guī)約擴(kuò)展。
權(quán)利要求
1.一種低壓配電微機(jī)集中管理裝置，包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊；其特征在于進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號與安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊相連接，通過電量采集模塊完成由模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換并與微機(jī)相連。
2.一種如權(quán)利要求1的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在所有的柜內(nèi)安裝PMC916或EM電量采集模塊，每個回路對應(yīng)的開關(guān)量、模擬量和控制量都集中在一個PMC916或EM電量采集模塊中，再將一排柜子中的所有電量采集模塊通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的PMC916和EM，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中。
3.一種低壓配電微機(jī)集中管理裝置，包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；其特征在于進(jìn)線柜、母聯(lián)柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號均接入安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊中，出線柜中的開關(guān)量與安裝在微機(jī)柜中的RSI32開關(guān)量采集模塊相連，出線柜中的模擬量與RCM模擬量采集模塊相連；微機(jī)與PMC916和EM，RCM和RSI32相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理。
4.一種如權(quán)利要求3的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在進(jìn)線柜和母聯(lián)柜中安裝PMC916或EM電量采集模塊，其他出線回路的開關(guān)量接入RSI32開關(guān)量采集模塊、模擬量接入RCM模擬量采集模塊，再將PMC916或EM電量采集模塊、RSI32和RCM通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的PMC916、RSI32和RCM采集模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中。
5.一種低壓配電微機(jī)集中管理裝置，包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、RCU遠(yuǎn)程繼電器輸出模塊、RCM模擬量采集模塊、RSI32開關(guān)量采集模塊；其特征在于進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量和控制量等信號均接入安裝在總控柜內(nèi)的RSI32電量采集模塊中，所有的模擬量接入RCM模擬量采集模塊，微機(jī)與RSI32和RCM采集模塊相連并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總處理。
6.一種如權(quán)利要求5的方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的在總控柜中安裝RSI32和RCM電量采集模塊，將進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和所有出線回路中的開關(guān)量和模擬量分別接入到RSI32和RCM中，再將RSI32和RCM通過RS485總線聯(lián)網(wǎng)，微機(jī)負(fù)責(zé)匯總所有的RSI32和RCM采集模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓配電微機(jī)集中管理裝置及其方法，本發(fā)明的裝置包括微機(jī)、進(jìn)線柜、母聯(lián)柜、PMC916或EM電量采集模塊；進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和出線柜中的開關(guān)量、模擬量和控制量等信號與安裝在柜體內(nèi)的PMC916電量采集裝置或EM電量采集模塊相連接，通過電量采集模塊完成由模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換并與微機(jī)相連；本發(fā)明的有益效果是集監(jiān)視、測量、計(jì)量、控制、網(wǎng)絡(luò)通訊和綜合管理等多種自動化功能于一體，適用于各級變電站低壓部分的監(jiān)控管理，包括城鄉(xiāng)變電站、發(fā)電廠、企業(yè)變配電室、智能大廈、市政建設(shè)、學(xué)校、港口、機(jī)場、智能化小區(qū)等諸多領(lǐng)域。
文檔編號H02J13/00GK101026315SQ20061002405
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者金國樑, 侯耀華 申請人:上海茂索機(jī)電設(shè)備有限公司