电力仪表（精选8篇）
电力仪表 篇1
1引言
电工仪表在使用一段时间后, 由于磨损、材料、线路老化等方面因素的影响, 其技术特性将发生变化。如果这种变化太大, 将影响测量的准确度。因此, 国家规定对使用中的或修理后的电工仪表, 都必须进行校验。对电工仪表进行校验, 主要是测定被校验仪表在规定的条件下工作时, 看它是否达到规定的技术性能, 特别是准确度是否达到标定值。
2仪表简介
常用电工仪表的定义:用来测量各种电量、磁量及电路参数的仪器、仪表统称为电工仪表。按测量对象不同, 分为电流表、电压表 (、功率表、电度表、欧姆表等;按被测电量种类的不同分为交流表、直流表、交直流两用表等。
数字仪表:用数字显示被测值的仪表。把测量转化为数字量并以数字形式显示出来的仪表。工业测量中位移、电流、电压、空气压等模拟量, 经模数转换器, 把模似量换成数字量 (简称模数转换) , 读数直观。
3检测装置DK-56B1简介
(1) 目前本单位主要使用的仪表检测仪器是DK-56B1三相交直流指示仪表检测装置, 采用现代测试技术及DDS波形合成, 高速数字处理器 (DSP) 、复杂可编程逻辑列阵 (CPLD) 、大规模集成功放。
(2) 主要功能特点:①国内首创将系统、测量和信号产生集成在一个模块, 产品集成度高, 故障率低, 响应速度快, 效率高, 可靠性高, 输出功率大, 内含交直流标准源, 可直接检定各种直流指示仪表。②电压, 电流, 功率, 相位, 频率均采用优越闭环输出, 设置点一次到件调整, 模拟各种电力故障。③备有多重报警和保护功能, 故障自行检测, 并显示故障类型和部位, 使用安全可靠。
4试验内容方法
现针对本单位使用较多, 安装方便, 功能齐全, 能够高度精度测量三相电网系统中所有常用的电量参数的PD194E型数显多功能仪表举例说明。
图1左侧为三条LED显示条, 右上方是参数计量单位, 右侧为参数灯, 下排是按钮, 按动箭头按钮可以显示右侧每一列的参数值。
如电流“A“列上方倒三角的红色LED灯亮时, 左侧三条显示的就是A, B, C三相的相电流, 再按动一次向右按钮, 功率上方倒三角的红色LED灯亮时, 左侧LED条分别显示对应右侧的参数值, 自上而下是‘W’‘Var’‘cos’。根据需求, 调节按键到所需的界面, 面板下方还有‘Menu’和回车按钮, 可以现场进入多功能表内部系统进行电压.电流变比等参数设置。
4.1接线图
进行仪表校验接线时, 先确定该多功能仪表的接线方式, 一般是三相四线制。然后根据仪表端子接线图, 把相应的电压, 电流信号接入到仪表的相应端子, 进行校验。
4.1.1三相四线制接法
如图2所示。
4.1.2仪表端子接线
如图3所示。
4.2仪表校验的方法步骤
4.2.1仪表校验前
(1) 查看该表是否接入表电源, 有无示数。若无示数显示, 则检查电源线, 控制电源回路。
(2) 若电源回路无误, 该表仍无示数, 则需要外接电源, 注意外接电源的电压应在规定的范围内, 并且从有保护的插排上取电源, 用按钮控制电源开断, 保证用电稳定安全。
(3) 外观检查, 检查是否有缺角, 看是否有零件脱落或损坏之处, 紧固件是否松动, 电路连接线是否开捍等显示不正常情况。
(4) 记录下该表的铭牌, 包括生产日期, 厂家, 精度, 出厂日期, 编号, 变比, 型号, 天气情况, 环境温度, 环境湿度等。
(5) 二次回路清扫检查, 电流表CT, 电压表PT, 功率表PT, CT二次侧回路清扫, 检查。
4.2.2主要参数校验过程
(1) 原理:次级线圈的额定电压一般设计为100V, 与其配套使用的交流电压表量程也应为100V, 通过变比换算出一次侧线电压的标准值。次级线圈的额定电流一般设计为5A, 与其配套使用的交流电流表量程也应为5A, 通过变比换算出一次侧相电流的标准值, 然后根据电流电压, 换算出有功功率, 无功功率等。
(2) 电压校验:①先按Menu键进入主菜单, 然后按“1交流输出“进入交流输出界面, 按V/Y键, 用于Y型或V型接线方式选择, 一般多数为Y型接法, 按VRange量程键选择合适量程, 一般电压互感器二次电压为100V。②输入”11.547U”然后按Enter键, 则此时装置对仪表A, B, C三相输入11.547V相电压, 二次线电压为20V。调节仪表到电压显示界面, 记录下线电压数据。然后按照上述方法分别, 在输入23.094U, 34.642U, 46.189U, 57.737U, 记录线电压数据。
(3) 电流校验:①先按Menu键进入主菜单, 然后按“1交流输出“进入交流输出界面, 按V/Y键, 用于Y型或V型接线方式选择, 一般多数为Y型接法, 按IRange量程键选择合适量程, 一般电流互感器二次侧电流为5A。②输入”1I”然后按Enter键, 则此时装置对仪表A, B, C三相输入1安培电流, 调节仪表到电流显示界面, 记录下数据。然后按照上述方法, 分别输入2I, 3I, 4I, 5I, 记录下数据。
(4) 有功功率, 无功功率, 功率因素校验:①有功功率:选择好电压电流相对应的量程和接线方式, 输入57.737U然后按Enter键。按快捷键区“Φ试验点1.0”, 调整仪表功率为有功功率模式, 输入”1I”然后按Enter键, 则此时装置对仪表A, B, C三相输入1安培电流, 线电压100V。调节仪表到有功功率显示界面, 记录下数据。然后按照上述方法, 分别输入2I, 3I, 4I, 5I, 记录下数据。②无功功率:按快捷键区“Φ试验点0.0L”或“Φ试验点0.0C”调整仪表功率为无功功率模式, 然后在分别输入1I、2I、3I、4I、5I, 调节仪表到无功功功率显示界面, 记录下数据。③功率因素:分别按快捷键区“Φ试验点0.0L”、“Φ试验点0.5L”、“试验点1.0”、“Φ试验点0.8C”、“Φ试验点0.5C”、“Φ试验点0.0C”, 调节仪表到功率因素显示界面, 记录下数据。
4.2.3仪表校验后
(1) 对电源控制回路经行检查, 由于实验所断开的控制开关, 拔掉的熔丝, 都要经行复归。
(2) 对于直接加线到仪表上的实验, 实验后要注意复归仪表上的原来所脱开的导线, 保证接线正确。
(3) 对于端子排上电压, 电流回路进行检查, 由于实验所拆的滑片, 导线都要经行复归。
5常见问题, 处理方法
(1) 为了检测仪表回路, 一般情况下先从端子排上进行实验。因此要注意通过变压器二次侧向一次侧反向送电, 必须先把相对应的电压二次侧回路断开。一般也要在端子排上把电流互感器二次测的回路滑片脱开。
(2) 进行电压校验时, 注意电压回路是否有电器元件导致所加的电压分压, 造成数据的误差。
(3) 若端子排线路复杂, 无法进行试验, 则可以直接把电压, 电流加在仪表上, 应注意要脱开外电路, 所加电压线的触头应该保持一定间隙, 防止短路。
(4) 若发现所测电压, 电流数据有微小波动时, 因先检查是否所加频率是50HZ, 然后先把电压, 电流加到满量程, 一般情况下可以消除波动。
(5) 若发现所测的电压, 电流, 有功, 无功的值与标准值有明显差异时, 因先检查是否是回路问题, 加错线或者相序弄等, 然后在检查是否是该表变比问题, 与之前所记录的电压互感器、电流互感器变比, 进行比较。若设置错误, 则对仪表进行设置, 设置正确后, 在进行校验。
(6) 若发现所测电流表, 功率表是显示负数, 则要检查是否是所加电流极性错误。
6结束语
本文结合实践经验, 阐述了多功能电力仪表的检测方法, 流程, 常见问题, 处理措施等。通过对电力仪表进行校验, 把测量值与标准值比较, 计算误差, 及时校准了仪表的精度, 提高了电力仪表的稳定性和实用性。为电力系统, 工程运行提供了安全保障。
摘要：近年来, 电力仪表在电力, 工业等生产中得到了快速发展和广泛应用, 电工仪表的校验, 对工程安全运行, 及时查出隐患, 掌握运行状况有着重要意义.本文先介绍了电力仪表和检测装置, 然后举例分析多功能数显仪表的检测方法, 基本流程。再探讨电力仪表在实际工程运用, 管理的基础上, 结合相关实践经验, 就多功能仪表常见问题及处理方法展开研究。
关键词：电工仪表,校验方法,操作步骤,常见问题,处理措施
电力仪表 篇2
中华人民共和国国家标准（GBJ63－83试行）
10．10．1总则
电气装置的电气测量仪表装置设计，必须认真执行国家的技术经济政策，并做到保障人身安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。应根据工程特点、规模和发展规划，合理地确定方案。应注意节约用铜。适用于工业、交通、电力、邮电、财贸、文教等行业新建工程的设计。固定安装在仪表屏、控制屏或配电屏（柜）上的电气指示仪表和电能计量的电度表。仪表装置的二次回路，应符合工业与民用电力装置的继电保护、自动装置设计的有关规定。
10．10．2 对电气指示仪表的要求
在装设电气指示仪表时，要求正确反映电力设备的运行情况；能监视绝缘状况；在发生事故时，能使运行人员迅速判断情况。
交流仪表的准确度等级，不应低于2.5级；直流仪表的准确度等级，不应低于1.5级。与仪表连接的分流器、附加电阻的准确度等级，不应低于0.5级。与仪表连接的互感器的准确度等级，一般为0.5级；仅作电流或电压测量用时，1.5级和2.5级的仪表可使用1.0级互感器；非重要回路的2.5级电流表，可使用3.0级电流互感器。选择仪表测量范围和互感器时，应尽量使电力设备在正常最大负荷运行时，仪表指示在标度尺工作部分的2/3以上，并应考虑过负荷运行时能有适当的指示。对重要电动机，启动电流大且时间较长或运行过程中可能出现较大电流时，应尽量装设过负荷标度的电流表。在可能出现两个方向电流的直流回路和两个方向功率的交流回路中，应装设双向标度的电流表和功率表。在500V及以下的直流回路中，可使用直接接入和经分流器或附加电阻接入的电流表和电压表；500V以上的直流回路中，电流表或电压表应尽量经互感器接入。
在各种不同回路中，应按规定分别测量交流电流、直流电流和电压。在中性点非直接接地交流系统的母线（终端变电所高压侧除外）上和直流系统的母线上，应装设绝缘监视装置。同步电动机应装设功率因数表。仪表应装设在便于监视的地方。在控制屏上，仪表水平中心线距离地面高度一般为1.2～2.2m，但准确度高或刻度小的仪表，则不宜高于1.7m。
10．10．3电能的计算
智能电力仪表无功算法的改进 篇3
目前大多数智能电力仪表选择ADE7758芯片作为电能计量芯片, 其适用于计量各种三相配置条件下的有功、无功和视在电能。但是分析发现, ADE7758在计算无功功率时只是在不含谐波情况下采用移相+90°算法得到无功功率。而实际应用中由于非线性器件 (如开关电源、逆变器、变频器等) 的使用, 电压电流不会是理想的正弦波, 均含有谐波, 因此ADE7758对于无功功率的测量算法存在明显误差。为此, 研究一种快速改进算法代替ADE7758的固有算法, 实现含谐波情况下无功功率的准确计算。
1 ADE7758测量无功的结构与算法
ADE7758是一款高准确度的三相电能计量芯片, 适用于计量各种三项配置条件下的有功、无功和视在电能, 内部集成DSP芯片, 能对三相电压、电流进行高速采样。其内部结构图如图1所示。
其无功功率的计算并没有使用均方根法, 而是采用90°移相法代替。具体操作是对电流信号进行移相+90°, 然后采用离散的梯形积分算法对电压、电流进行乘积积分运算。
设含谐波电压信号和移相+90°的电流信号分别为:
令φi=αi-βi, θi=αi+βi, ADE7758得到的第i次谐波的瞬时无功功率为:
推导得出总的无功功率为:
而实际上所测无功功率应该为:
由Q和Q′得出差值函数为:
进一步对gi化简可得:
由式 (1) 可知, 对于含有谐波的波形采用90°移相法来计算无功功率, 是不真实的, 无法达到要求。
2 利用软件算法减小误差的主要设计思路
ADE7758测量无功功率的不准确, 导致电力系统的监测不准, 因而很可能会产生很大的经济损失, 可用以下两种算法进行改进:
(1) FFT算法, 可以根据谐波分析结果直接进行无功功率的计算, 但其精度有限而且不可控, 其运算量也是固定的, 没有改进的空间。
(2) 神经网络算法, 首先对电压、电流进行谐波分析, 然后根据分析结果进行二次计算得出无功功率。由于神经网络拥有其他算法所没有的特性和优势, 所以一直受到人们的关注和研究。目前, 神经网络应用于无功功率的测量仍然处于研究阶段, 但是神经网络所蕴藏的无限潜能以及已有的研究成果表明神经网络测量无功功率是可行的, 也是有价值的。
因此, 决定采用神经网络设计出一种测量含谐波无功功率的快速算法, 并希望在不改变硬件电路的前提下通过性能优化使该算法在低端的MCU上实时、有效地运行, 彻底解决ADE7758在含谐波现场中测量无功功率中出现的问题。
3 WDD神经网络算法
3.1 WDD
神经网络以其特有的函数逼近特性和优化计算特性来进行谐波检测, 然后通过二次计算得到无功功率。神经网络的输入为待测信号, 输出为所要检测的无功和各次谐波信号的幅值或瞬时值。目前, 神经网络测量无功功率的研究还很少, 但是用于谐波分析的研究有很多, 从这些谐波信号进而可以计算得出无功功率。
该算法能充分利用人工神经网络的优化计算的特性, 把周期采样点时间作为网络输入, 根据网络输出与实际测得的采样点值进行误差比较, 然后通过合适的学习算法对权值进行修正;最终, 根据网络稳定时的权值来计算无功功率。神经网络的函数逼近能力和其他特性使其在解决测量精度和实时性的问题上体现出了其他算法无法超越的优势。
3.2 WDD原理
神经网络典型三层网络结构为输入层、隐含层和输出层, 神经元的激活值从输入层经各个隐含层向输出层传播, 通过减小输出层各个神经元的实际输出与期望输出的误差, 采用梯度下降法, 逐层修正各个连接权值, 不断重复进行“正向计算输出—反向传播误差”, 直至误差至可接受的范围, 神经网络的学习训练过程结束。传统的神经网络权值的确定需要多次迭代才能完成。而由张雨浓教授提出的权值直接确定法, 利用其线性特性可以很好地逼近非线性目标函数, 而且不用迭代, 保证了快速性:
利用伪逆的概念可以很快求出权值:
以上就是权值直接确定法的主要思想。
3.3 WDD算法程序设计流程
快速测量无功功率的算法编程步骤如图2所示。
4 WDD快速智能算法设计
4.1 基于WDD快速智能算法的具体实现
(1) 初始化网络参数。
根据采样点数N与样本数量M确定隐含层神经元数量n, 学习速率η, 精度限制值E。
(2) 初始化基函数神经元表。
循环遍历各个样本与各次谐波正余弦, 并填写基函数神经元表。
(3) 初始化输入矩阵。
根据不同的输入样本, 按照基函数神经元表对输入矩阵进行初始化。
(4) 计算伪逆矩阵。
根据公式w= (XTX) -1XTy计算伪逆矩阵, 矩阵的逆运算相对复杂, 需要进行相应的性能优化。
(5) 计算无功功率。
由学习训练所得到的隐含层到输出层神经元的权值进行二次计算得出无功功率, 其表达式为:
式中, cs[ui], sn[ui]分别为电压信号的i次谐波的余弦函数和正弦函数的系数, cs[ii], sn[ii]分别为电流信号的i次谐波的余弦函数和正弦函数的系数。
4.2 WDD改进算法与传统算法的对比
为了验证WDD的准确性和可靠性, 通过改进算法与传统FFT算法计算无功功率的时间及相对误差来进行对比, 无功功率的测量涉及电压和电流两个波形参数, 而谐波检测只需一种波形测试数据。
智能电力仪表在实际使用时电流基波为5A, 采样点个数选为16, 模拟电压、电流具体的测试数据如表1所示。
根据改进算法的无功功率公式:
计算得到的无功功率大小为-31.9052771。为了从无功计算结果的精度和速度两方面进行分析, 分别对FFT、WDD算法进行10000次循环运算, 并记录无功功率的相对误差和运行时间。
精度、速度测试结果分别如表2、表3所示。
由表2和表3可以看出, WDD的精度和速度明显优于FFT, 达到了单片机上运行的条件。这两种算法不仅能够计算无功功率, 也能进行电力系统谐波分析。
4.3 WDD改进算法仿真测试
由于CPU直接影响算法的快速性, 因此选择C8051单片机, 如果仿真测试结果可行, 则证明此算法也能应用于空间更大的平台中。芯片采用高速、流水线结构微控制器内核, 主频高达44MHz, 并且具有4352B的RAM以及64KB的FLASH。
WDD算法的权值矩阵只与采样点个数有关, 与别的参数无关。确定的采样点个数对应确定的权值矩阵, 这部分固定不变。为了预算更简便, 用PC上的权值矩阵运行结果制成二维数组表, 直接存放在ROM中, 空间足够。
测试选用表1中的数据, 采样点数设为64, 得到的测试结果如表4所示。
由表4可见, 该改进算法的速度及精度均达到了预期要求及目标, 存储空间对于51单片机环境尚能可控, 可极好地应用于ARM等嵌入式系统中。
5 结语
该算法不仅解决了目前大多数智能电力仪表存在测量无功功率不准确的问题, 而且可以应用到电力系统其他谐波分析中, 很具有工程应用价值。
摘要：针对ADE7758在测量无功电量参数时存在明显误差的缺陷, 提出一种新的快速改进算法来计算含谐波无功功率, 并给出算法的总体设计和具体实现方法。
关键词：ADE7758,电力仪表,无功功率,WDD改进算法
参考文献
[1]王莉.基于神经网络的电力系统谐波及间谐波检测分析[D].长沙:长沙理工大学, 2011
[2]Martin T.Hagan, Howard B.Demuth, Mark H.Beale.神经网络设计[M].北京:机械工业出版社, 2002
[3]张雨浓, 杨逸文, 李巍.神经网络权值直接确定法[M].广州:中山大学出版社, 2010
[4]何坚勇.最优化方法[M].北京:清华大学出版社, 2007
多功能电力仪表的校验方法 篇4
(1) 特点:多功能电力仪表作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集元件, 该仪表可以应用于能源管理系统、配电自动化、智能建筑及智能开关柜中;能够高精度测量三相电网系统中所有常用的电量参数:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、有功电能、无功电能, 具有多种接线方式, 并带有通讯接口和电能脉冲输出功能。实现LED现场显示和远程RS-485数字通讯。具有安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可编程设置输入参数等特点, 可满足现场各种要求。
(2) 结构:多功能表的外形、结构和功能大同小异, 现以江阴长江斯菲尔电力仪表有限公司的PD194E-2S4型多功能表为例, 具体说明。
PD194E-2S4型多功能表的面板 (如图1左图) 左侧为三条LED显示条, 右侧为参数灯, 下排有操作按钮, 按动向前“←”或向后“→”按钮, 可以依次显示右侧每一列的参数值, 比如现在电压“V”列上方倒三角的红色LED灯亮时, 左侧三条显示的就是A、B、C三相的电压值。按动两次向后“→”按钮, 功率“W”上方倒三角的红色LED灯亮时, 左侧LED条分别显示对应右侧的参数值, 自上而下是“W”“Var”“cosφ”。面板下方还有“Menu”和回车按钮, 可以现场进入多功能表内部系统进行参数设置。
多功能表背面是输入输出的端子。端子表图如图1右图所示, 上排为信号输出端子, 通过网络线将参数值传送给自动化系统。下排为辅助电源、电流、电压输入端子。辅助电源接入口在左面, 编号为1和2, 一般为80~220V (AC/DC) , 一般接入220V交流电源。右侧为电流电压输入端, 多功能表接线方式有对应电有3相3线和3相4线两种。根据多功能表后参数标贴, 分别对应有不同的端子对应图。如果标签上3相4线前方框内打钩时, 本块表的内外接线均采用3相4线接法。这时端子45对应A相电流, 67对应B相电流, 89对应C相电流, 468分别对应同名端。11、12、13、14分别对应ABCN四相电压,
2 校验方法
多功能表的广泛应用给仪表校验工作带来了新的挑战。需要我们认真思索, 不断实践, 最终实现仪表校验。本次采用XBY-332A交直流电表校验装置为例, 具体阐述多功能表的校验方法和具体步骤
2.1 表电源
校验仪表前首先查看该表是否已接入表电源正常显示。有些正常运行的仪表, 表电源已经接入, 显示正常, 有些新表, 没有接入表电源或已经接入但没有电源输入时, 这时需要另外接入表电源。对于新表, 直接接入就行;对于已经有线接入但没有电源输入的表, 我们必须将接入的线全部拔出, 防止该表取的是220V交流电, 有一端直接接地, 我们接入的表电源火线直接接入仪表的接地端, 造成电源对地短路事故。为了安全, 一般会从有保护的插排上取电源, 用按钮控制电源开断, 这种方法接触稳定。
2.2 校验步骤
进行多功能表校验时需要将多功能表与外部线路断开, 即将表背面ABC三相的电流电压端子压板下的导线全部拔出, 防止试验台输入的电压电流经过外接导线进入其他电力系统造成事故。
多功能表接线方式为三相四线时, 需要同时输入三相电压和三相电流, 每组电流两根试验线, 这时要同时准备10根试验线一起接入。试验线一端连接校验装置的输出端, 另一端接入多功能表想对应的端子。多功能表的端子排列很紧密, 每个端子空间很狭小, 经过反复实践总结, 我们采用试验夹连接的方式接入端子, 比较方便快捷, 试验夹要采用带绝缘的, 防止输入端短路。
校验时根据多功能的的参数输入相应的电流电压参数, 分别记录仪表校验台的输出值和多功能表相对应的参数值。最后根据校验记录与标准值比较, 得出误差值。
精度高、功能全、使用方便多功能表的广泛应用, 需要仪表校验技术和方法也要与时俱进, 本文阐述了具体方法解决了这个问题, 为系统的安全有效运行提供了条件。
参考文献
[1]刘明辉, 孟华慧, 刘文贵, 刘振方, 梁杰.智能配电监控系统中组态王和电力仪表的通信[J].河北工程技术高等专科学校学报, 2013, 04:14-16.
[2]张雯, 王长瑞.基于总线的多功能电力仪表组网技术研究[J].电测与仪表, 2014, 09:21-24.
电力仪表 篇5
智能配电系统是按用户需求,遵循配电系统标准规范而二次开发的一套具有专业性强、自动化程度高、易使用、高性能、高可靠等特点,适用于中低压配电系统的电能管理系统。该系统通过数据采集和控制、数据处理和存储、图像显示及高级分析等功能对配电网络进行在线智能化监控与管理,使配电网络运行于安全、可靠、优质、高效的最佳状态;满足了电网优化、用电安全、电能管理、节能降耗的需求;通过遥测、遥控可合理调配负荷,实现优化运行、有效节约电能,并具有高峰与低谷用电记录功能,从而为能源管理提供了必要条件。
1 传统解决方案的弊端
智能配电系统常采用基于数字远传仪表+RS-485总线+工控机的单机本地化解决方案,即只需一人在配电室值守,便可进行远程数据监控。但它仅有简单的、分散的局域配电网络,不能实现对能源信息的远程集中监控和管理。该组网通信方式存在以下弊端。
(1)RS-485总线的通信距离在500m以内,只能实现小范围的集中管理,即只能在系统监控室实现数据的监控及管理,不够灵活。
(2)RS-485总线的通信速率一般不超过38.4kb/s,每条总线的挂表量一般少于20台,因此整个系统的通信效率低,不能传送大量数据,实时性不强。
(3)孤岛化的分、子公司的能源信息只能由人工进行汇总处理,实时性不高,用户不能随时随地查看任意分部的能源使用状况。
以上应用方面的限制已使原基于RS-485总线组网通信方式的配电系统不能满足日益增长的电力需求。
2 基于网络电力仪表的智能配电系统
由于基于RS-485总线组网通信方式的配电系统不能满足需求,因此北京爱博精电科技有限公司推出基于以太网的智能配电系统解决方案。
该解决方案硬件采集层使用AcuvimⅡ系列网络电力仪表。该系列仪表具有全参数测量、双向电能计量、需量分析、电能质量分析、趋势记录、越限报警等功能,几乎适用于所有配电应用场合;基于以太网的通信接口设计使其能作为一个独立的网络设备接入以太网,并可为每个表单独分配IP地址以便单独寻址;用户可通过网络设备浏览测量参数网页、定制参数数据邮件,也可通过Modbus-TCP/IP协议访问每个参量,进行远端控制。
该方案采用的AcuSys能源管理系统,是一套基于B/S平台的能源信息服务软件,为个人用户和企业用户提供定制化的电力能源监测、记录和数据分析服务,可帮助客户提升能源管理水平,优化系统运行方式,提高用电效率,减少电力消耗和能源浪费。客户端以Web浏览器访问能源信息服务系统,个人住宅、商业设施、工厂企业用户可便捷地获取各自电力设备及配电系统的实时电力参数、历史记录和电能质量参数,还可访问定制的个性化电量报表并可导出或下载。该系统不但可提高用户的用电管理水平,节约能源,还为社会公众提供一种方便的节电管理、能效评价手段,有利于提高全社会节能意识。
3 具体组网方式
系统的组网方式分为两类:对于已存在互联网的项目,可直接应用能源管理信息系统;对于没有互联网的项目,需先铺设网络,再进行配电系统管理。在该智能配电系统里,仪表就是网络设备,可将其视为一台个人PC机;局域网通过路由器接入广域网,用户可以在任何一个有以太网接入的角落访问这些设备,查阅相关参数。基于网络电力仪表的智能配电系统示意图如图1所示。
(1)局域网的构成。对于已存在互联网的项目,只需将AcuvimⅡ系列网络电力仪表接入由集线器和路由器组成的局域网即可;若要接入水、气、油等能源信号,则可通过电力DI数字量输入功能将脉冲信号输入到AcuvimⅡ系列网络电力仪表进行保存,再与仪表采集到的数据一并传输到系统总机。对于没有互联网的项目,可将集线器和路由器接入一对光纤收发器,再接入互联网,后续配置同已存在互联网的项目。
(2)企业的每个分部选用AcuvimⅡ系列网络电力仪表作为底层采集元件,采集信息通过局域网、路由器送入Internet网络。
(3)在公司总部设置总监控中心,配置通信服务器、数据服务器和网络打印机等,负责公司能源数据的存储、传输及管理等。客户可通过移动PC设备及智能手机等通信设备访问能源管理信息系统,也可访问每台底层仪表。
在没有互联网的项目中,能源管理信息系统的硬件组成如图2所示。
4 基于网络电力仪表的智能配电系统优势
与传统RS-485组网技术相比,基于网络电力仪表的智能配电系统具有以下优势。
(1)充分利用已存在的以太网络布线,无需搭建新的通信网络;仪表通信协议与网络设备的通信协议完全无缝兼容。
(2)利用互联网组成不受地域限制的广域监控系统,可将分布在各地的分支机构配电监控融为一体。
(3)无需附加设备即可实现互联网海量数据传输,并采用加密传输协议,确保了数据安全。
(4)集中监控系统出现故障或用户不设监控系统时,以太网仪表可孤岛运行,通过网页浏览、数据记录、报警、邮件发送等功能完成监控任务。
(5)仪表的4M内存可用于数据记录,即使通信网络瘫痪,也不会影响数据的采集和记录,并可在通信恢复后,将数据传输到监控中心。
(6)仪表可作为数据集中网关通过互联网传输水、电、气等能源量以及流量、压力等非电物理量。
(7)并行通信处理不再受RS-485串行通信的限制,通信速度10M/100M自适应,最高可达100M。
5 结束语
随着产业规模的扩大和社会的发展,跨地域、多点的基于互联网的智能配电方案正逐步得到推行和应用,因此本文提出的配电解决方案可作为今后项目建设的参考。
参考文献
[1]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010
[2]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京:中国电力出版社, 2010
[3]苗新,张恺,田世明,等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术,2009,9(17):8～13
[4]王海峰,丁杰,徐伟.数字化变电站中双网控制策略[J].电力系统自动化,,2009(8):48～50,67
[5]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,338):1～7
[6]徐清超.变电站自动化应用IEC 61850标准的分析[J].电力系统保护与控制,2009(23):62～65,78
[7]张沛超,高翔,顾黄晶,等.全数字化保护系统的主要问题及解决方案[J].电力自动化设备,2007(6):104～107
[8]杜浩良,李有春,盛继光,等.基于IEC61850标准数字化与传统继电保护的比较[J].电力系统保护与控制,2009(24): 172～176
电力仪表 篇6
根据建科[2008]114号文件, 将国家机关办公建筑和下列八大建筑:办公建筑;商场建筑;宾馆、饭店建筑;文化教育建筑;医疗卫生建筑;体育建筑;综合建筑;其它建筑列为大型公建。目前, 据有关部门统计, 国家机关办公建筑和大型公建年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%, 每平米耗电量是普通居民的10~20倍, 是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5~2倍。
为此, 国务院令第531号《公共机构节能条例》第14条明确指出:公共机构应当实行能源消费计量制度, 区分用能种类, 用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量, 并对能源消耗状况实行监测, 及时发现、纠正用能浪费现象。建筑部推出建科[2008]114号文附件3:《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统———楼宇分项计量设计安装技术导则》, 对电能分项计量的分类、设计、安装、验收等进行了规范。江苏、上海等地方分别推出苏建科[2007]217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交[2008]828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》, 进一步明确提出对主要用电设施分项计量, 对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元, 对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量。大型建筑实现电能分项计量管理, 可及时发现的目标是便于纠正用电浪费, 并为建筑节能考核提供数据。
2 大型公建电能计量宜采用内部管理电表
大型公建电能计量宜采用内部管理电表, 不宜用收费电表。两者主要特点归纳如下 (见表1) 。
供电企业一般给用户实施一户一表的收费制度, 收费电表由供电企业统一安装。因此, 收费电表除了要有技监局发放的计量器具许可证外, 还需要经当地省、市供电企业的许可才可安装使用。内部管理电表在用户安装收费表的基础上, 考虑内部电能节能管理的需要加以安装, 因此用户可自主选择采购, 但应注意制造商是否有电力仪表 (电能部分) 的制造计量器具许可证。
3 电力仪表在电能计量中的选型方案
电力仪表功能、型号繁多, 价格也各不相同, 电能计量方案也多种多样, 因此, 应合理选配, 达到较佳的性价比。
(1) 针对宿舍、商铺、病房等应计量到经济核算单元的地方, 可采用DDS1352或DDSF1352电表。
(1) DDS1352单相电表, DIN35mm导轨安装, 宽度为1个模数 (即宽为18mm) , 一次最大接入单相电流30A, 精度1.0级。优点是尺寸小, 价格低, 但不能组网。
(2) DDSF1352单相电表, DIN35mm导轨安装, 宽度为4个模数, 一次最大接入单相电流为80A, 精度1.0级, 带RS485接口, Modbus协议或DL/T645规约, 可组网。
(2) 针对用电设施按照明与插座用电、动力用电、空调用电、特殊用电进行分项计量, 对学校教室、医疗病房、宾馆客房按楼层或功能分区计量时, 可选用DTSF1352或ACR120EL电表。
(1) DTSF1352三相四线电表, DIN35mm导轨安装, 宽度为7个模数, 可安装在照明箱或动力箱中, 一次最大接入三相电流80A, 80A可经电流互感器采集, 精度0.5级, 带Modbus协议或DL/T645规约, 可组网。
(2) ACR120EL多功能电表, 该表为嵌入式安装, 可安装在动力箱或低压出线柜门板上, 面板尺寸为80mm×80mm, 规格为220/380V、5A, 电流经互感器接入, 精度0.5级, 可测量电流、电压、功率、频率、功率因数、四象限电能等电参量, 带Modbus协议。
一些重要场合需检测谐波的, 可采用ACR220ELH多功能电表, 除测量电参量外, 还可检测2-31次电流、电压谐波分量。
(3) 针对进线回路或重要出线回路, 可采用ACR230ELH多功能电表。该表为嵌入式安装, 安装在配电柜门板上, 面框尺寸为96mm×96mm, 规格为220V/380V、5A, 电流经互感器接入, 精度为0.5级, 除测量所有电参量外, 还具有最大需量2-31次电流、电压谐波分量、电压波峰系数、电流K系数、电话波形因子、电流电压不平衡度、正负零序分量分析等功能。
4 系统组网
电能管理系统以计算机、通讯设备、计量单元为基本工具, 为大型公共建筑的实时数据采集、远程管理与控制提供了基础平台, 它可以和检测、控制设备构成复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构, 分站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
系统软件最大的特点是能以灵活多样的“组态形式”而不是编程方式来进行系统集成, 它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法, 只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”, 便可以非常容易地实现和完成对现场数据的采集与监测功能。系统具有友好的人机交互界面, 可实时和定时采集现场设备各参量及开关量状态, 并将采集到的数据上传给数据中心存储。系统还提供了实时曲线和历史趋势曲线分析, 符合用户设计需要的报表、事件记录和故障报警等功能。整个系统可以实现所有回路电能的采集和统计, 实现了远程自动抄表、电能监测功能。
(1) 运行状态监测:通讯异常报警提示。
(2) 用户管理:不同用户权限具备不同操作功能, 各级权限的口令修改操作功能, 具有权限防误功能。
(3) 能耗报表、棒图:实现了所有能耗报表的按时间查询, 分为日、月、年报表等, 任意分类、分项实时能耗棒图显示。
(4) 打印及导出:所有报表及界面可打印, 或以EXCEL、WORD格式进行导出。
5 应用案例
上海浦东某图书馆是一个高能耗大型公共建筑, 总建筑面积60885㎡, 消耗的能源主要为电、水, 还有少量的燃气、柴油等, 柴油发电机是作为应急电源之用。该项目电能监测系统采用3层网络结构, 各楼层对电、水、燃气、柴油装有测量仪表, 以实现对能耗的实时采集与监控。
该项目中采用研祥工业计算机作为监控主机, 并附带液晶显示器、打印机等设备, 山特UPS电源在整个系统发生供电问题时, 可在一定时间内保证站控管理层设备的正常运行。数据采集终端采用高可靠性、带有现场总线连接的智能测量仪表。对于图书馆供配电系统, 低压进线回路和重要回路安装ACR系列多功能电力仪表, 普通馈线回路及照明配电箱中安装导轨式电能表。
监测系统通过现场设备和通信系统提供的传输通道, 完成对各用电回路的数据采集, 信息经分析、处理, 以报表、图形等多种形式供值班员参考, 使值班员能够便捷掌握系统的运行及能耗状况, 及时发现、纠正能源浪费现象, 从而进行节能管理。在需要时, 还可提供快捷的远程控制手段, 完成对设备运行状态的改变以及事故情况的处理。
6 结束语
电力仪表 篇7
实时、准确 、可靠地测量各种电力参数不仅在电力系统研究、分析以及继电保护中有着十分重要的作用, 而且也是发电企业、输配电企业、电力用户三者之间经济利益合理分配的保证。因此, 研制开发一种多功能、测量精度高、通用性强、通讯接口丰富易于组网的电力参数监测仪表就显得尤其重要。在此背景下, 本文采用微控制器与电能专用测量芯片CS5463相结合的方案, 设计了一种电力参数综合监测仪表。该仪表不仅功能丰富、运行可靠、测量精度高, 还提供了三种互通连接手段:模拟量输出 (DC4～20 mA) 、RS-485和CANBUS。通过以上三种通讯接口很容易实现远程遥测、遥信网络, 进而在此基础上实现电力系统的无人或少人值守运行, 提高系统运行的自动化水平及可靠程度。
CS5463是美国Cirrus Logic公司于2005年9月推出的一款带有串行接口 (SPI) 和Δ-Σ模/数转换器, 能够进行高速功率 ( 电能) 计量的高度集成电路 (IC) 。CS5463与上一代产品CS5460A的引脚完全兼容, 但测量计算功能更强大, 可以测量瞬时电压, 电流和功率;IRMS和VRMS;视在功率, 有功和无功功率;有功的基波和谐波功率;无功的基波功率;功率因数;频率等, 而且还具有电能-脉冲转换、系统校准、相位补偿等功能, 此外CS5463 片内还带有温度传感器, 这有利于设计者调整温度漂移误差, 提高测量精度[1,2]。基于以上对CS5463卓越性能的描述, 本文采用CS5463作为电力参数采样与数据计算的主模块, 不仅能降低对系统微控制器运行速度以及数据处理能力的要求, 而且能简化系统硬件结构, 进而降低所开发仪表的生产成本。
1系统结构及工作原理
本文设计开发的电力参数综合监测仪表采用宏晶单片机STC11F16X为系统主控芯片, 电能专用测量芯片CS5463完成电力参数计量的实现方案。由该方案实现的电力参数综合监测仪表系统结构示意图如图1所示。
由图1可知, 该电力参数综合监测仪表主要由微控制器模块、电力参数测量模块、键盘显示模块、模拟量输出模块、数字量输入/输出模块、RS-485接口、CANBUS模块、电源模块等部件构成, 其工作原理如下:被监测电力线路 (或电力设备) 的电压/电流信号经电压/电流互感器隔离变换后送入监测仪表;信号进入监测仪表之后, 首先经电压/电流输入电路的预处理之后再送入电能专用测量芯片CS5463;CS5463对输入信号进行采样保持、A/D转换、测量计算之后将各电力参数的测量结果存入其相关寄存器中;与此同时, 微控制器定时通过SPI串行接口与CS5463通讯, 并将其寄存器中最新的电力参数测量值读出;微控制器读出测量值之后, 通过显示模块实时显示测量数据、通过E2PROM完成测量数据的存储保存、通过其丰富的通讯接口 (DC4～20 mA、CANBUS、RS-485接口) 进行测量数据外传, 进而组建遥信、遥测网络。监测仪表的数字量输入/输出模块可以接收2路数字量输入, 以及2路数字量输出, 借此实现相关的开关控制;电源模块为整个系统提供工作电能。
2硬件设计
该电力参数综合监测仪表的功能强大, 系统组成模块较多, 故这里只对其主要功能模块的硬件设计给予说明。
2.1微控制器模块
该电力参数监测仪表采用STC11F16X单片机为系统主控芯片。STC11F16X是宏晶公司新推出的1个时钟/机器周期、无法解密、低功耗、高速、强抗干扰的8位微控制器, 其指令代码与传统8051完全兼容, 但执行速度快8～12倍。该微控制器具有16K flash程序存储器, 支持ISP/IAP编程, 无需专用编程器, 1280 字节片内 RAM;40个通用I/O口, 可设置4种工作模式, 最大驱动电流20mA; 2个 16位定时/计数器、一个独立波特率发生器;5个两级中断源;一个独立通用全双工异步串行口, 做主机时可以当两个串行口使用。STC11F16X具体使用方法参见文献[3]。
在微控制器模块电路中, 为了防止程序在实际运行中因受到干扰而跑飞, 故设计了一个硬件看门狗电路, 芯片采MAX813;为给监测仪表提供实时时钟信号, 配有实时时钟芯片, 芯片采用DALLAS公司的DS12C887;另外, 在该模块电路中为了掉电保存设定的系统参数或测量数据 (如CT 比、PT比、仪表地址、 波特率、 电能预置底数等) , 微控制器外围电路还配有E2PROM存储器, 芯片采用AT24C64。
2.2键盘显示模块
键盘采用1*4键盘ENTER、ZY、UP和DOWN。其中ENTER键实现进入参数设置界面或参数保存退出, ZY键实现光标左移或换屏显示, UP键实现光标所对应数据的加1操作或菜单上翻, DOWN键实现光标所对应数据的减1操作或菜单下翻;显示电路采用两个74LS573锁存器和多个三极管的组合控制去驱动三排6位超高亮LED数码管以及8个LED灯, 三排6位超高亮LED数码管实时组合显示已测电力参数值, 8个LED灯配合显示数码管所显数值的意义及单位。通过键盘显示模块实现了电力参数的准确实时显示和参数设置的全菜单操作, 故具有人机界面友好、操作简便等特点。
2.3电力参数测量模块
该模块以电能专用测量芯片CS5463为核心, 电能专用测量芯片在接收电流输入电路及电压输入电路的输入信号之后, 接下来完成对电流、电压等测量参数的信号采集、保持、计算、存储及传输功能。电力参数测量模块电路如图2所示, 受篇幅所限, 图2仅给出了测量A相电力参数的电路, 其余B、C两相与A相相同。图中管脚XOUT、XIN跨接24M的晶振, 并通过管脚CPUCLK向其他两相的CS5463提供工作脉冲;单片机通过SPI接口与CS5463通信, 完成对其的相关读写操作;因有单片机控制CS5463, 故其管脚MODE悬空, 采用常规命令运行模式;管脚PFMON连接R207与01构成电源掉电监视电路, 如果PFMON 的电压低于阀值, 则状态寄存器的LSD (低电源检测) 位将被置位;电流、电压信号进入CS5463之前接一电阻限流, 且并联电容滤波。
2.4输出模块
该模块提供三种互通输出方式:DC 4～20 mA、RS-485、CANBUS。DC 4～20 mA以ANALOG DEVICES 公司生产的一种单片低功耗、高精度、回路供电的输出型数模转换器 AD421为核心, 实现将已测电力参数的值转换成4～20 mA的模拟量输出, 以供电力系统中传统计量、继电保护设备使用;RS-485支持MODBUS规约, 通过RS-485可与工控PC机或其他智能设备组网, 进而实现网络遥信、遥测、遥控功能以及参数设置等操作。接口转换芯片采用SN75176A, 为满足信号传输过程中对噪声、安全性和距离等方面的要求, 通过光电隔离器6N135或PC817进行信号隔离, 并在传输引出线上连接了磁珠以及能够抗浪涌的TVS瞬态杂波抑制器件;CANBUS由于具有传输速率高、传输距离远、实时性强、可靠的错误检测和处理机制等优点, 故而在电力系统领域的应用越来越广泛[4]。为顺应这一发展趋势, 本文也设计了一个CANBUS接口, 该接口由CAN 控制器和CAN 收发器组成。CAN 控制器选用Philips公司的独立CAN控制器SJA1000, CAN收发器选用Philips公司的82C250。为了增强系统的抗干扰性能, 实际电路中在SJA1000与82C250之间增加高速光耦6N137, 以实现信号隔离。
3软件设计
微控制器软件编程采用模块化程序设计思想, 将整个工作流程细分为若干个软件模块, 主要包括主程序模块、显示模块、按键扫描/参数设置模块、CS5463读写操作模块、CS5463校准操作模块、通信模块、数字滤波模块等。编程语言采用C51、编程开发环境采用Keil uVison2。
主程序模块主要完成系统初始化、开机界面显示、测量数据显示、参数设置以及通讯处理等功能, 其流程图如同3所示。另外, 为了使监测仪表测出的数据达到即定测量精度, 还必须对CS5463的每个测量通道进行校准, 其校准操作流程如图4所示。
4功能特点及应用
本电力参数监测仪表着重突出多功能、数字化及智能化的特点, 其主要功能及特点总结如下:
(1) 采用电能专用测量芯片CS5463直接二次侧交流采样, 真有效值测量原理, 能在线测量单相两线、三相三线和三相四线系统的电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、频率、有功正/负电能、无功正/负电能等多种参数。
(2) 配有三排6位超高亮LED数码管及8个LED灯, 能实时组合显示已测一次侧电力参数的值及单位, 而且显示方式灵活, 可通过按键选择手动切换显示或自动轮巡显示。
(3) 借助按键及LED数码管的显示, 能实现人性化全菜单操作, 使得相关参数的设置操作简单易行。
(4) 配有E2PROM模块, 能实时记录存储相关测量数据、故障记录及设置参数。
(5) 能将已测电量参数的值转换成4～20 mA的模拟量输出, 以便系统中的其他传统设备使用。另外还具有数字量输入/输出接口, 借以实现简单的开关控制。
(6) 具有标准的RS-485和CANBUS接口, 易于和其他智能设备组网, 进而实现网络遥信、遥测、遥控以及远程参数设置操作等功能。
(7) 具有掉电保护、智能校表、PT/CT变比灵活设定、节电工作、电能预置底数等功能。
目前, 该电力参数监测仪表已通过河南省产品质量监督检验院的测试与检验, 同时通过了河南省科技厅组织的专家鉴定, 产品技术水平达到同类产品国内领先水平。另外, 该电力参数监测仪表已在35Kv及其以下城乡供电线路中推广应用, 使用效果良好。
5结语
采用微控制器+电能专用测量芯片CS5463设计综合电力参数监测仪表, 充分发挥了电能专用测量芯片CS5463的性能优势, 且在保证监测仪表测量精度的前提下, 降低了对微控制器运行速度及数据计算能力的要求, 同时也简化了外围硬件电路, 降低了生产成本。该电力参数监测仪表经过用户的使用表明, 具有测量精度高、运行工作可靠、通用性强、使用简单、便于维护、通讯接口丰富易于组网等优点。
摘要：采用微控制器与电能专用测量芯片CS5463相结合的方案, 设计了一种电力参数综合监测仪表, 并重点介绍了该监测仪表的基本组成、功能以及软硬件设计。应用结果表明, 该监测仪表具有精度高、工作可靠、通用性强、使用简单、通讯接口丰富易于组网等优点。
关键词：电力参数,监测仪表,CS5463,微控制器
参考文献
[1]Cirrus Logic.CS5463 Product Data Sheet[Z].2005.
[2]李田雨, 金新民.CS5463型电能测量电路的原理及应用[J].国外电子元器件, 2006, 7:52-53.
[3]STC11/10XX系列单片机器件手册[Z].2009.
电力仪表 篇8
1 简要分析智能化配电系统
智能化配电系统是将行业技术、现代信息技术、现代通信技术、智能控制技术、计算机网络技术等等汇集在一起的智能应用集合。近年来, 伴随着信息技术的深化发展, 其复杂度以及技术水平愈发增强, 在工业领域, 智能化配电的先进概念得到合理渗透, 逐步构成具体的网络集成式全分布控制系统, 可实现对整个系统运行的可靠性以及实时、快速需求的充分满足。比如, 对于一个10KV的配电系统来说, 就要以ZN63A-12型高压真空断路器, 此断路器是我国独立自主研发, 并且功能已经与ABB公司生产的VD4-12型高压断路器相媲美。而且在市场上的性价比也具有明显的优势, 它已经成为了我国高压断路器中主流产品之一。可是, 因为高压真空断路器自身也有着缺点就是不具备通信功能, 如果想要在智能化的供电和配电系统中实现遥信与遥控, 就一定要配置网络电力监控装置。比如集“三遥”功能于一身的智能电力仪表就可以实现下面的功能:
1.1 关于断路器开关的合闸状况、分闸状况、储备状况、以及工作位置的只是、试验位置指示等的“遥信”
1.2 关于断路器开关的合闸、分闸。储能等进行遥控。
1.3 关于断路器回路的电流、电压、频率、功率因数、有功电度、无功电度等进行电力参数的遥测。
在新建工程的高压配电系统中, 可以使用传统的继电器保护, 然后选择相应系列的智能电力仪表和对应的智能配电监控软件组成的自动化系统, 既能节约大量的工程项目投资, 也可以满足供配电系统对高压保护的要求。
2 AEC公司智能配电系统中的电气解决方案
在美国能源控制公司AEC研制的自动化产品中, 智能配电系统原本是其的关键构成部分。根据电气成套开关设备的相关要求特点, 该公司继而实现AECONTROL变电站监控系统的推出。一般来说, AE-CONTROL可谓是将变压器、中压开关设备以及变电站开关设备集于一身的智能配电管理系统, 该系统隶属于一体化分布形式。在充分结合断路器遥信、遥控以及遥测等等相关技术要求与功能需求的基础上, 应该为每台断路器设备进行通讯模块地合理配置, 再采用总线形式加之配电站的监控集成柜通过RS485串行口接口形式来实施通信行为, 在此需要注意的是看, 监控集成柜跟380V开关柜模块相互间通信所需规约应充分相应的MODBUS KTU规约要求。对于变电站来说, AECONTROL系统主机作为其的一体化监控平台, 能够很好为系统实现相应的集中监控功能, 将前端机设备配置于系统现场层面位置, 采用内部的以太网将其跟监控主机连接在一起;位于前端机下方, 且处于开放的设备层的现场总线网络, 可谓是将变电站各个设备进行合理连接的智能化装置。工业PC机是前端机主要的组成部分, 其具备有较强的抗干扰与通信处理等等功能, 实现了对网关与路由器设备的合理取消, 将相应的网络结构进行了有效简化, 促进底层变电站所有设备可完成无缝连接。就目前的情况而言, 很多现场智能化装置虽然有着一定的数字通信功能, 却是没有通过较为严谨的一致性以及互操作性检测的现场总线设备, 其通信所具备的兼容性相对较差, 所持有的协议欠缺统一性。然而, AECONTROL前端机所具备的较为灵活的通信处理功能, 可充分符合相应的系统开放需求, 具体来说, 则为现场总线产品既能满足可连接标准, 又可以跟其他智能化装置进行兼容, 将其所具备的灵活性充分扩展, 满足用户变电站各个设备的系统集成需求。该公司可在国内实现对6到110千伏整个系统的所有微机综合保护单元的有效提供, 同时, 还可实现对400伏低压电动机保护控制器与智能配电仪、自动化后台监控设备的有效提供。在进行AECONTROL连接的时候, 能够充分实现上述功能的代表性智能化装置包括AEC2000系列微机综合保护测控单元、AEC6800/AEC46系列智能配电仪表和AEC4900电动机保护控制器等。
通过计算机系统以及现场总线可将AEC2000系列的微机综合保护测控单元合理的连接起来, 使得故障信息以及围护信息管理、开关保护设置、开关保护定值设置、显示和测量相应的电参量等等功能得以实现;远程控制和针对电能质量展开的综合监控与测量等三遥功能可通应用C6800/AEC46系列智能配电仪表设备得以实现;在运用现场总线技术的基础上, AEC4900智能电动机保护装置拥有了甚是强大的测量和现实具体参数功能以及控制和保护电动机的相关功能, 具体来说, 星三角、正反转以及直接起动、双速等等为主要的控制功能, 其保护功能涉及有针对过载、漏电以及断相、欠压、三相失衡、堵转、电动机发热等等情况实施的保护, 同时, 可针对功率、三相电压与电流、故障类型报告、功率因数、电动机运行维护的相关信息等等进行合理测量与有效显示。与此同时, AEC4900电动机保护控制装置能够为电动机装置提供必要的故障预测和自动重起的相关功能, 持有相应的双冗余通信接口。在这里需要特别进行推荐的是, AEC6800系列智能配电仪表, 其不仅可以遥测三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度, 还可以遥信开关的合分闸状态及遥控开关的合分闸操作。除此之外, 其拥有者十多种扩展模块, 可将选择各类通讯协议以及测量谐波等等相关功能得以实现, 该设备开启了在智能配电产品上运用VFD真空荧光显示技术的先河, 使得其在同类产品中脱颖而出, 具备有较高的对比度特性以及亮度, 使其能够在温差变化大、震动剧烈以及高压等等多种较为恶劣的环境中获得广泛应用。
3 结束语
由上面案例我们可以看出, 进行智能化设计时, 一定要尽可能的满足供配电设计规范及系统智能化设计的要求为前提。只有选择智能断路器配合智能电力仪表, 才能达到断路器本身自带的功能发挥出作用, 这样也会相对应的减少工程造价的成本。
参考文献
[1]JGJ/T16-1992.民用建筑电气设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2008.
[2]华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术[M].上海:同济大学出版社, 2009.