9
网络结构
按照ECS典型的分层分布式结构,基于总线技术的多功能电力仪表数据处理平台采用三层设备、两层网络的结构,自下向上分为间隔层、通信管理层和站控层:
1、间隔层,由各种多功能仪表和智能设备等组成,完成就地电气设备的保护、测量、控制功能,通过现场总线、串口等通讯方式与通信管理层连接。
2、通信管理层,是系统构成的枢纽,处于承上启下的层次,完成站控层和间隔层之间的实时信息交换,实现与其他系统、调度中心的数据交换以及电气控制逻辑功能。由于间隔层各种装置通信规约的多样性,彼此之间无法实现信息的直接交互,通过通信管理层可以完成通信规约的转换,从而实现不同装置之间以及装置与电气主站、分散控制系统(DCS)之间的信息交互。
3、站控层,是系统的控制管理中心,完成对整个系统的数据收集、处理、显示、监视功能,经过授权对多功能仪表等电气设备进行控制。
在本系统中,多功能电量表、保护测控装置、多功能电能表布置在间隔层,主控单元位于通信管理层,数据服务器、工程师站等处于站控层,其中通信管理层和间隔层设备分散分布配置,方便了设备的维护与系统扩展。
通信接口与规约
主控单元向下可以采用LonWorks、ProfibusDP、串口或以太网等端口与间隔层组网,允许各类多功能仪表和电气设备的接入,向上可以采用以太网或RS-485端口与站控层连接;支持各种常用的通信规约(如Modbus、DL/T645、IEC60870-5-104等标准规约)。
隔层与通信管理层间组网方式
间隔层与通信管理层之间的组网方式又可以细分为两类:
1、面向电气间隔的组网方式,是根据厂(站)用电系统主接线分段,基于地理上的就近原则,对各种智能设备进行分组组网至对应的通信管理机;
2、面向过程的组网方式,是根据发电厂发电控制流程,将与热工控制流程紧密相关的6kV、400V厂用电中的各种电动机的保护测控设备、开关测控设备等组成一个或几个组,其他设备再组成另外一个或几个组接入通信管理机。
本系统采用的是面向过程的组网方式。假设CSC211属于热工相关装置,A2000与DTSD341是电气相关的装置,它们分成两组分别接入两台主控单元。
系统软件
多功能电力仪表数据处理平台系统软件采用组态软件开发。组态软件在站控层的开发环境中能够以灵活多样的组态方式提供良好的用户开发界面,其预设的各种软件模块可以方便地实现站控层的各项功能。
利用组态软件开发了本系统的如下功能:
1、以图形方式展示系统的网络结构;
2、采集并显示各种电气量的数据(包括画面监视、实时曲线、历史曲线),可以存储、查询和打印;
3、自动对用电量进行统计,生成电度日报表;
4、对前置数据设置数据系数与偏移量;
5、对电源中断、系统时钟同步故障、网络通信及接口故障、软件运行异常等故障实时报警;
6、在数据服务器与工程师站之间同步数据等。
本系统操作平台采用WindowsXP。需要说明的是,组态软件不仅可以在Windows平台运行,还可以根据需要在Unix平台运行。因此该系统支持跨平台的主站系统,能够实现混合操作平台,必要时数据服务器和工程师站可以分别运行在Unix与Windows平台以满足不同的应用需求。
近些年随着计算机技术与通信技术的发展,在变电站与发电厂电气自动化系统中各种多功能电力仪表(如保护测控装置、多功能电量表、多功能电能表等)得到越来越广泛的应用。多功能仪表不仅可以一表多用、同时测量多个重要的电气参数,而且可以通过其通信接口来实现对测量值的监视、处理和自动控制等功能。
在生产现场不同的多功能电力仪表都需要接入监控、远动等信息处理主站,然而目前在用的多功能仪表生产厂家、出厂时期、型号繁多,它们的通信接口和通信规约不尽相同,因此有必要研究一种能够对不同介质、不同规约设备的信息进行统一管理的平台。总线技术由于其系统结构高度分散以及对现场环境适应性强等特点,在厂站电气自动化系统中具有很大的应用潜力,采用这一技术有助于实现不同类型多功能电力仪表的组网。
多功能电力仪表使用前输入导线不宜过长,如被测信号输入端较长时请试用双绞屏蔽线。
多功能电力仪表计量:正反向有功电能,感性容性无功电能
智能电力监控仪表是一款在配电系统中应用广泛的智能监控仪表,可实时监测三相电压、电流、功率、功率因数、电网频率、三相电流电压不平衡度、有/无功电能计量等电力参数。它集遥测、遥信、遥控、通讯等众多功能为一体。本产品采用MCU高速微处理器芯片作为核心运算单元,运算速度快,可靠性高,抗干扰能力强;装置通讯功能强大,具有光电隔离的RS-485通讯接口,支持开放式的通讯协议,便于与其他各种监控单元一起构成高效经济的监控网络。
产品参数
特点
●可测量三相交流电压、电流、电压/电流不平衡率、有功/无功电能、有功/无功电度、功率因数、频率等
●电压、电流变比可编程
● 采用STN蓝屏、宽视角、高品质、高清晰LCD液晶屏,微背光显示,在强光和大视角环境下获得良好的视觉效果
●工作时间、负载时间统计功能
●1路RS485接口,modbus通讯协议
●可扩展4路无源开关量输入
●可扩展1路DC4~20mA模拟量输出
●优良的温度特性和工作稳定性
●产品尺寸及开孔尺寸适中便于观察及后期维护
●适用于电力电网,自动化控制系统。
多功能电力仪表扩展:可直接从电流、电压互感器接入信号,现场可编程设置输入参数变比
2017年科学仪器类别中值得一提的是环境监测专用仪器: 随着国家对水、气、土污染整治不断加码,环保系统对监测端需求不断释放。
MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。首先,主计算机的信号寻址到一台一地址的终端设备(从机),然后,终端设备发也的应答信号以相反的方向传输给主机,即;在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流(半双工的工作模式)。
MODBUS协议只允许在主机(PC,PLC等)和终端设备之间通讯,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路,而**于响应到达本机的查询信号。
环境
不同的环境对多功能电力仪表带来的运用影响也是人们不可对其忽视的注意事项,如有些人将其放置在零下二十五摄氏度或者五十五摄氏度之上的环境中,则会在对多功能电力仪表本身带来严重伤害的同时,影响到它的正常运用标准。