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智能電網在線監(jiān)控系統(tǒng)采用了數字化的故障指示器和數字化的無線通訊技術，主要用于中高壓輸配電線路上，可檢測短路和接地故障并指示出來，可以監(jiān)測線路和變壓器(高壓側)運行情況，可以對兩路同桿架設的兩路電動開關進行遙控(合分閘)、遙信(采集開關位置)操作。該系統(tǒng)可以幫助電力運行人員實時了解線路上各監(jiān)測點的電流、電壓變化情況，在線路出現短路、接地、斷線、絕緣下降等故障或者異常情況下給出聲光或者短信通知報警，告知調度人員進行遠程操作以隔離故障和轉移供電，通知電力運行人員迅速趕赴現場進行處理。主站SCADA系統(tǒng)除了顯示線路故障電流途徑和位置，還能顯示線路負荷電流、系統(tǒng)電壓(電場)的變化情況并繪制曲線圖，用戶根據需要還可以增加其他監(jiān)測內容，例如開關位置、變壓器溫度和環(huán)境濕度等。

功能特點：

主要功能：1.監(jiān)測線路短路、接地、過負荷、斷線、停電、盜割等，幫助電力運行人員迅速查找故障點，避免了事故進一步擴大；2.監(jiān)測線路負荷電流的變化情況，并在計算機上顯示電流變化曲線，對線路負荷情況進行分析，防患于未然；3.監(jiān)測線路電壓(電場)的變化情況，在計算機上顯示線路電壓變化曲線，對線路絕緣情況進行分析，防患于未然；4.可以根據客戶需求增加溫濕度等監(jiān)測內容；5.在有電動開關的地方，可以增加遙控、遙信功能(還需增加一個PT或太陽能操作電源箱)；6.可以根據客戶需求打印操作票。
技術特點：1.采用數字化的故障指示器技術，適用范圍廣，可靠性高，并且免維護；2.對于小電流接地系統(tǒng)，可以通過監(jiān)測架空線路的接地暫態(tài)電流，結合小電流接地選線裝置，可以大大提高接地故障檢測的準確性；3.無線通訊終端采用太陽能電池板供電和后備大容量免維護鋰電池，確保隨時隨地都能保持數據通訊暢通無阻；4.主站SCADA系統(tǒng)可以實時對現場的數字化故障指示器和兩路電動開關進行“四遙”(遙控、遙信、遙測、遙調)和參數讀寫操作；5.顯示線路電流、電壓變化曲線；6.SOE記錄；7.采用短距離無線調頻通訊進行本地組網，然后再通過中國移動GPRS與主站通訊，維護方便；8.帶電裝卸，不用停電；9.主站軟件采用電力SCADA組態(tài)軟件，易學易用，功能強大；10.主站硬件采用工業(yè)控制計算機，運行可靠，防死機，運行壽命長。

系統(tǒng)組成：

若干個線路監(jiān)測點、若干臺變電站接地選線裝置和1套主站系統(tǒng)。
每個線路監(jiān)測點的設備包括：3～32只數字化的故障指示器，1臺無線通訊終端(含太陽能電池板和后備鋰電池)。
主站系統(tǒng)包括：1臺工業(yè)計算機，1套主站軟件。

工作原理：

 

FCI：Digital Fault Current Indicator 數字化的故障指示器
DCU：Data Collecting Unit 數據采集器(內置低功耗GPRS DTU)，可選電動開關儲能和遙控功能
GPRS DTU：GPRS Data Terminal Uint GPRS通訊終端
EFU：Earth Fault Line Select Unit 接地選線裝置

系統(tǒng)工作原理：

 

數字化的故障指示器FCI主要安裝在變電站出線、重要分支線和重要電力設備處，每條線路裝1組(共3只)，以實現這些點的遠程監(jiān)測和故障定位，同時在附近安裝1臺數據采集器DCU。FCI都帶有四字節(jié)通訊地址，用于DCU對FCI的識別；DCU也帶有一字節(jié)地址，用于DCU與主站(GPRS DTU)之間的地址識別。DCU與FCI采用短距離無線調頻通訊，DCU與主站之間采用GPRS公網通訊。
當線路正常運行時，DCU向下采用POLLING規(guī)約輪詢每只數字化故障指示器(FCI)，FCI按預設的通訊策略進行應答，將實時采集到的數據發(fā)送到DCU。通訊策略的含義是：FCI采用低功耗電路和程序設計，設計壽命為10年以上，但無線通訊能量較大，不能完全依靠內部鋰電池供電，大部分能量要從高壓導線感應取電。當負荷電流大于20A時可以完全取到通訊能量，在通訊時可以做到“有問必答”或者定時主動發(fā)送；當負荷電流小于20A時，只能取到有限的電能，在通訊時會出現“兩問一答”、“十問一答”或者不定時主動發(fā)送的情況，其它時間FCI內部無線通訊模塊都在休眠以減少電池損耗。值得一提的是，由于無線通訊劃分為64個獨立信道，對于主動發(fā)送不存在互相干擾而導致通訊不上的情況。
對于10kV中性點各種接地系統(tǒng)，當線路出現短路故障時，FCI可以檢測到短路故障電流，如果符合特定的短路故障判據，則本地翻牌顯示，并按照預設的時間參數自動復歸，也可以通過主站遙控復歸。同時，在DCU輪詢到自己時將“及時應答”或者立即主動發(fā)送動作信息，將動作信號等數據發(fā)送到DCU。
對于10kV小電流接地系統(tǒng)，當線路出現接地故障時，FCI可以檢測到接地故障暫態(tài)電流，如果符合特定的接地故障判據，則本地翻牌顯示，并按照預設的時間參數自動復歸，也可以通過主站遙控復歸。同時，在DCU輪詢到FCI時將“及時應答”或者立即主動發(fā)送動作信息，將動作信號等數據發(fā)送到DCU。
DCU在收到FCI的動作信息以后，將動作分支的FCI地址信息通過GPRS通訊方式發(fā)給配網主站SCADA或GIS系統(tǒng)，并進行報警顯示和自動短信通知。

主站軟件：

功能要求：

1. 支持GPRS通訊方式
2. 支持101、102、103、104、CDT、MODBUS等標準通訊協(xié)議
3. 數據采集、監(jiān)視、控制和調節(jié)(SCADA)
4. 增加終端參數設置(讀、寫)功能。
5. 故障指示器動作指示及短信通知
6. 通道監(jiān)視與統(tǒng)計
7. 其它標準功能：對時、SOE、供電/停電區(qū)域分析、負荷曲線、幫圖、報表、操作票。
8. 支持與調度系統(tǒng)接口
9. 支持與配網SCADA/GIS系統(tǒng)接口

 

軟件配置：

 

序號	設備名稱	型號規(guī)格	數量	單位
1	操作系統(tǒng)	Windows xp
2	數據庫	SQL SERVER2000	1	套
3	SCADA	SCADA應用軟件	1	套
4	通信協(xié)議	101、102、103、104、CDT、MODBUS	1	套

 

系統(tǒng)容量：

1. 遙信量100000
2. 遙測量100000
3. 遙控量100000
4. 遙調量100000
5. 可接入GPRS DTU數量2000

 

系統(tǒng)指標

1. 遠動系統(tǒng)遙測誤差不大于*1%
2. 遙測合格率＞98％
3. 遙測量越死區(qū)傳送整定zui小值為額定值的1%－5%，并可調
4. 事件順序記錄系統(tǒng)分辨率小于10ms
5. 主站對遙信量處理的正確率為100%
6. 遙控正確率＞99.99％
7. 遙調正確率＞99.99％
8. 故障定位準確率(單相接地、相間短路)＞98％
9. 數字量變化傳送≤4秒
10. 模擬量變化傳送≤4秒
11. 遙控命令響應時間≤4秒
12. 事故變位報警響應時間≤4秒
13. 事故推畫面時間≤4秒
14. 調用畫面響應時間≤4秒
15. 畫面自動刷新周期5秒(1－10秒可調)
16. 模擬量和數字量的掃描周期2秒(2－10秒可調)
17. 軟件平均無故障時間(MTBF)大于20000小時

故障定位與負荷監(jiān)測系統(tǒng)產品配置方案：

 

 

序號	設備名稱	數量	備注
1	主站硬件	1套	推薦：研華工控機+19英寸液晶+鍵盤+鼠標+2kVA/2h UPS
2	主站軟件	1臺	電力SCADA組態(tài)軟件
3	GSM MODEM	1臺	短信貓，用于主站無人值班時短信報警通知
4	數據采集器	200臺	按200個輸配電線路監(jiān)測點設計，其中DCU2帶開關遙控、遙信和操作電源功能
5	三合一故障指示器	1200只	每個監(jiān)測點安裝6只數字化的故障指示器
6	美制8110絕緣操作桿	2根	如用戶有，就不提供。
7	SIM卡	210個	用戶在當地購買(含以下10個站的GPRS DTU用SIM卡)
8	接地選線裝置和GPRS DTU	10臺	按照10個變電站設計

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