农网剩余电流动作保护器监测平台研究论文_李怡然

农网剩余电流动作保护器监测平台研究论文_李怡然

(国网福建省电力有限公司 福建 福州 350003)

[摘要] 农网作为电网的组成部分,直接承担着电网大部分地区的用电,因其地域广、地理情况复杂、用户分散等特点,造成智能化管理实现困难,提高农网的低压用电的可靠性和智能化管理水平对建设“智能坚强电网”却是非常重要的,为提高整个电网的用电可靠性和智能化管理水平,缩短农网故障处理时间,进一步提高用户的用电的满意度,如何智能化管理农网低压用电成为当前需要研究的重点内容。

关键词: 剩余电流动作保护器 漏保 数据采集 监测平台 分析

基于用电信息采集系统进行农网剩余电流动作保护器(以下简称“总漏保”)接入建设,需要在现有采集已实现功能的基础上进行升级扩展,满足采集总漏保数据需求,同时不影响现有智能电表的数据采集。建成后将具有实时数据查询、故障预警、故障定位、报表管理等功能,通过解析监测采集终端传送过来的漏保监测数据包,提取其中的监测数据,绘制监测实时曲线或者存储历史记录,通过预先设置异常报警阀值,具备异常报警功能。它能通过采集到的监测数据智能分析电压、电流、开关状态等数据的变化趋势,为电力设备的运行提供参考数据,也可以作为设备检修计划的制订依据。实时监视农网用电情况;快速故障定位,减少停电时间,提高供电可靠性;减少检修工作量,提高工作效率,提高用户满意度;提高运行管理水平、提高运行的经济性;确保规划建设的科学性。

一、监测手段及实现方法

1.总体逻辑结构

基于现场已安装的低压集中器或公用配变终端的用电信息采集系统网络,现场安装两路剩余电流动作保护器(以下简称总漏保),现场安装的台区低压集中器至少都已配置了两路遥信端子和一路RS-485接口,总漏保辅助空开接点接入到低压集中器的遥信端子,总漏保RS-485接口接入低压集中器的RS-485;台区运维人员或安装人员发起安装更换调试工单、数据召测、试跳控制等需求,由采集系统调试人员负责执行参数设置、数据召测及开合闸控制,最终数据同步到农网低压剩余电流动作保护系统。采集主站系统实现与总漏保双向通讯。农网低压剩余电流动作保护系统搭建在内网管理区上,便于内部管理人员使用,与用采主站系统之间有防火墙。

2.系统层次结构

系统层次结构是从目前用电信息采集系统、配电生产管理系统已有的网络环境、硬件环境、经济性、实用性等条件出发,规划出一套满足应用需求的方案。农网低压剩余电流监测保护系统分为监测硬件设备(包含配套服务)和监测分析应用程序2部分。其中,内网监测分析程序及监测数据库处于电力内网Ⅲ区内,数据采集网络使用用电采集系统现有的专网(涉及到通信前置、采集前置、任务调度、入库服务、接口服务、主站应用服务等各类集群),监测设备最终获取的数据必须由用采通道通过接口程序写入内网监测数据库中,中间经过内网络安全装置进行处理,保证传输数据的安全性。

二、构架

1.应用架构

用电信息采集主站新功能模块提供总漏保新装调试、数据采集任务管理配置、数据召测与查询等服务,前置机提供剩余电流保护装置的数据规约解析和采集调度服务,主要功能分为档案管理、终端管理、采集管理、运行管理、数据召测、统计查询等基本功能。

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2.数据架构

系统数据架构的规划能满足接入总漏保数据、原有智能表相关电能信息实时、海量的存储要求,为了保障日常业务系统的运行效率,不影响用电信息采集数据库的处理性能,对前置入库进行升级,实现数据分发,漏保数据写入用电信息采集系统数据库同时直接写入漏报监测系统中间库,实现数据的实时推送。

3.技术架构

用电信息采集系统接入总漏保延用用采现有的技术架构,现场采集终端接入漏保充分利用RS-485接口和遥信接口,前置机各服务节点采用JAVA进行开发,实现更好的内存管理与异常处理机制,对关键性的功能环节使用成熟的第三方组件进行开发,保证效率与稳定,并引入档案缓存。

(1)技术层次

采用JAVA语言和组件化、模块化技术架构。主站应用服务采用主流Spring MVC架构,运用负载均衡、缓存等多种技术保证性能和可扩展性,提供丰富的图表、网格工具进行数据展示;系统前置服务提供通信服务、采集服务、定时/调度服务和入库服务,统一接收电能信息采集应用服务的各种请求任务;统一进行规约解析服务,提供规约加载、规约卸载接口;统一为无线公网(GPRS/CDMA1X)、无线专网(230M)、有线网络(Modem/光纤)等接入方式的通信前置机提供路由服务;无线公网通信服务实现与GPRS/CDMA1X等无线公网接入的终端进行通信,无线专网通信服务实现与230M无线专网接入的终端进行通信,有线通信服务实现与Modem拨号/光纤等有线网接入的终端进行通信。

(2)技术实现

漏保监测系统主站与用电信息采集系统新功能应用服务通过Web Service进行信息交互。批量数据以及实时采集数据的交互通过中间库表技术实现。为了构建高可用性、安全性、可靠性、可伸缩性和扩展性的漏保监测系统,主站软件采用成熟、标准的J2EE企业平台架构搭建,采用多层的分布式应用模型、组件再用、一致化的安全模型及灵活的事务控制,使系统具有更好的移植性,以适应应用环境复杂、业务规则多变、信息发布的需要,以及系统将来的扩展的需要。

三、主站功能

1.档案管理

漏保监测系统的档案接入采集将参照现有相关规范,需对漏保设备档案进行单独处理以适应用电信息采集系统设计要求,增加漏保设备档案、漏保设备与采集终端、台区关联关系维护。

实现从漏保监测系统中自动同步设备档案、参数档案信息;查询存在异常的档案信息,并支持手动同步漏保监测系统档案的业务流程,确保采集系统中的漏保档案、开关轮次档案以及漏保设备与采集设备、台区的关联关系与漏保监测系统保持一致。

2.终端管理

可支持对单个或多个终端进行终端参数召测及下发操作。能够通过选择终端进行终端参数召测。能够选择终端进行终端参数下发,如果下发成功,则需将终端参数同时保存,并记录终端参数的变更信息。能够记录终端参数下发的操作记录,包含操作人、操作时间、操作类型、操作内容。

3.采集管理

不同设备对采集数据项要求各不相同,漏保设备接入用电信息采集系统需要完成电压曲线、电流曲线等数据自动采集,用电信息采集系统需根据业务需求完成漏保设备任务配置。

结语:

根据对农网低压端中的故障情况及形成原因的研究发现,对配网公用配变低压端的电压、电流及开关置位情况等信息进行监控,可实现对农网低压用电质量的实时监控,并且可以根据监控数据快速的判断故障点及影响范围,结合智能化开关控制功能,将可缩小故障影响范围,大大缩短故障处理时间,提高农网用电可靠性。充分利用现有用电信息采集系统通信信道及相关硬件资源,后期维护也可依托用电信息采集现场运维队伍,节省投资,有必要基于用电信息采集系统开展漏保接入。

参考文献:

1.农村电网剩余电流动作保护器安装运行规程(DLT 736-2010)

2.剩余电流动作保护器的一般要求(GB6829-1995)

3.电力用户用电信息采集系统功能规范(Q/GDW 373-2009)

4.智能台区分路开关在线监控通信规约

论文作者:李怡然

论文发表刊物:《科技中国》2016年11期

论文发表时间:2017/1/6

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