一,、概述
配電變壓器是配電網(wǎng)中的一個重要設(shè)備,,配電變壓器是電力供電的最基本單元,,配電變壓器的監(jiān)控對配電自動化管理,、線損分析、負荷預(yù)測,、電力需求側(cè)的管理具有重大意義,。
二、配電系統(tǒng)情況介紹
配電變壓器(簡稱配變)是配電網(wǎng)中將電能直接分配給低壓用戶的設(shè)備,,是低壓(10KV)配電網(wǎng)與用戶380/220V配電網(wǎng)的分界點配變安裝與電線桿,、配電房和箱式變電站,具有分散,、地理環(huán)境情況變化多端,、覆蓋面廣、用戶眾多,,容易受用戶增容和城市建設(shè)影響等特點,。
三、配變時實監(jiān)控系統(tǒng)的功能
通過對配變的實時監(jiān)控,,可以及時掌握配變的運行情況,,防止配變負荷嚴重超載導(dǎo)致設(shè)備的燒毀、三相負載嚴重不平衡導(dǎo)致配變的加速損壞,,配變長期輕負荷運行導(dǎo)致的不經(jīng)濟運行狀態(tài)和大量感性負載運行導(dǎo)致的功率因數(shù)過低,、高線損等。對配變運行實時監(jiān)測,、抄取,、分析、處理和控制,,可以及時調(diào)整配變運行狀態(tài),,合理配置配變?nèi)萘浚{(diào)整配變的低壓智能無功補償控制等,,保證配變安全,、穩(wěn)定,、高效的運行。完善,、科學(xué)、準(zhǔn)確的對配變實時監(jiān)控,,為配電自動化管理提供可靠的運行數(shù)據(jù)和歷史資料,,有效降低線損,為負荷預(yù)測,、線損分析,、電力需求側(cè)管理(DSM)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);準(zhǔn)確打擊竊電,,負荷預(yù)測指導(dǎo)擴容安裝等,;為用電情況、用電性質(zhì)及用電負荷的增長趨勢分析,,在進行系統(tǒng)增容,、配變布點選擇等規(guī)劃工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù);同時提高工作效率,,降低勞動成本,,科學(xué)提高配電管理的自動化水平。
四,、配變實時監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)的問題與要求
a,、配變運行實時監(jiān)控通訊組網(wǎng)的問題
配變由于其安裝位置分布、安裝地點等問題,,造成設(shè)備數(shù)量多,、運行環(huán)境惡劣;地理地形分布不平衡,,比較分散等特點,。基于以上特點,,光纖通訊,、有線電纜、電力載波通訊組網(wǎng)無論在技術(shù)上,,還是資金投入產(chǎn)出比上都不太可行,,配變實時監(jiān)控的通訊組網(wǎng)一直困擾著配變實時監(jiān)控的推廣、實施,。
b,、配變運行實時監(jiān)控對通訊的要求
配變監(jiān)控的數(shù)據(jù)量較大,實時性要求不太高,,監(jiān)控終端具有存儲功能,,不必每個配變監(jiān)控終端同時占用一個通道與配變管理主站通訊,。
需要具備選點召測通訊功能,配變管理管理員可隨時召測配變監(jiān)控終端的實時數(shù)據(jù),。
對特殊的影響配變運行的越限告警信號,,配變監(jiān)控終端要及時上傳到配變管理主站。
主站,、終端建設(shè),、安裝、維護方便,,運行成本低廉,。
最好可提供透明傳輸通道或可兼容多種通訊協(xié)議。
五,、配變實時監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)絡(luò)與方案比較
5.1 目前的通信系統(tǒng)
傳統(tǒng)的配電監(jiān)控系統(tǒng)采用的通信方式有公用電話交換網(wǎng),,無線數(shù)傳電臺和光纖的方式。
公用電話交換網(wǎng)方案
公用電話家換網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)普及,,有人工作和居住的地方就有公用電話交換網(wǎng),,公用電話交換網(wǎng)不僅可以用于通話還可以用于數(shù)據(jù)傳輸,但帶來的問題是撥號冗余時間太長,而且鏈路不便于維護,。
無線數(shù)傳電臺方案
無線數(shù)傳電臺適用于通訊點分散的數(shù)據(jù)監(jiān)控,,恰好適用于配變監(jiān)控,其具有專用的數(shù)傳頻段,,工作頻率:220MHz~240MHz,。但初次開通需要向當(dāng)?shù)氐臒o線電管理委員會交納一定費用,每年再交一定的頻率占用費,,組網(wǎng)費用高,;通訊距離有一定的限制(平原地帶最遠為50km),且受建筑物,、山體的影響較大,;需要專業(yè)人員維護管理,建設(shè),、維護費用很高,。從現(xiàn)場運行情況來看,利用光纖通信時數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定,,抗干擾能力強,。這種方式在初期投資時較大,光通信設(shè)備成本非常高,,工程實施難度大,。
5.2 CDMA 1X通信方案
中國聯(lián)通CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),為配電監(jiān)控系統(tǒng)提供了新解決途徑,。
CDMA 1X技術(shù),,一種基于CDMA移動分組業(yè)務(wù),,面向用戶可提供移動分組的IP或X.25連接,它有許多優(yōu)勢,,主要是無線高技術(shù)程度很高,,空中無線接口、核心網(wǎng)信令協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴格,、完整,,而且與INTERNET實現(xiàn)互連互通。特別是2.5G CDMA 2000第一階段,,可為用戶提供較高速率(最高速率可達371Kbps)和可變速率(實際速率在80~120Kbps)的數(shù)據(jù)信息,便于用戶在任何時間,、任何地點上網(wǎng),。
在電力監(jiān)控系統(tǒng)中采用CDMA 1X網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸,可以大大的降低通信系統(tǒng)的一次性投資,,而且減少了工程實施中調(diào)試通信系統(tǒng)的時間,,降低了通信系統(tǒng)的維護費用。尤其對于面廣,、點稀的配網(wǎng)系統(tǒng)(如農(nóng)網(wǎng)),,這種通信方式具有很好的經(jīng)濟性。
六,、基于CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)
6.1 基于CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成
配變實時監(jiān)控系統(tǒng)由以下三部分組成:
配變管理主站,;
配變監(jiān)控終端(配電綜合測控儀);
CDMA 1X通訊通道,。
其中配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)集配變監(jiān)測,、無功補償控制、CDMA遠程抄表和數(shù)據(jù)分析,、處理為一體的配變綜合監(jiān)控系統(tǒng),。系統(tǒng)采用《北京東方訊科技配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)》作為配變測控管理軟件。
采用北京東方訊科技的TCD800作為數(shù)據(jù)傳輸通道,,組成配變監(jiān)控系統(tǒng),。CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)由聯(lián)通提供,網(wǎng)絡(luò)工作可靠,、技術(shù)服務(wù)良好,。
6.2 配電綜合測控系統(tǒng)的主要功能
遙測功能
電能計量功能
統(tǒng)計功能
遙信功能
遙控功能
低壓智能無功補償功能
遠程通訊功能
6.3 實際運行情況與優(yōu)化設(shè)計
CDMA 1X通訊的最大特點是按流量計費,當(dāng)然只要合理控制通訊流量,,就能有效節(jié)約運行成本,。北京東方訊科技設(shè)計的配電綜合監(jiān)控系統(tǒng),成功的應(yīng)用了數(shù)據(jù)流量控制技術(shù)和CDMA模塊定時報告,、短信激活技術(shù),,保證提供可靠數(shù)據(jù)的同時,,有效的降低了運行成本。
數(shù)據(jù)流量控制技術(shù)
配變監(jiān)控的應(yīng)用在于監(jiān)視配變運行狀態(tài),,提高用電質(zhì)量,。對配變的監(jiān)控基本上分考核和監(jiān)控兩個過程,需要掌握配變運行的異常數(shù)據(jù)和狀態(tài),,對于穩(wěn)定運行的數(shù)據(jù),,只要在允許范圍內(nèi),可以不作通訊上傳處理也可,。根據(jù)應(yīng)用情況,,在配電綜合測控儀通訊控制上設(shè)計了科學(xué)的“數(shù)據(jù)流量控制器”,可根據(jù)用戶需要通過設(shè)置“數(shù)據(jù)流量管理器”死區(qū)值和越死區(qū)時限來控制數(shù)據(jù)流量,,并確定越上限及下限值,,“數(shù)據(jù)流量管理器” 死區(qū)值和越死區(qū)時限隨時從主站下傳給配電綜合測控儀。
采用“數(shù)據(jù)流量控制器”控制技術(shù),,可靠的保證了系統(tǒng)的運行,,又有效的降低了運行成本。
定時報告應(yīng)用技術(shù)
配變監(jiān)控系統(tǒng)對實時性沒有很高的要求,,可以不采用設(shè)置心跳功能保持連接,,只需要采用設(shè)置定時報告的方式,配電綜合測控儀需要傳送數(shù)據(jù)時直接激活 CDMA模塊進行通訊,,主站需要通訊時,,采用發(fā)短信方式激活CDMA模塊,與配電綜合測控儀通訊,。省去保持連接的維護數(shù)據(jù)量,,節(jié)約運行成本。
七,、無線傳輸方式的優(yōu)勢
北京東方訊科技充分利用中國聯(lián)通CDMA 1X網(wǎng)絡(luò),,有CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方就能夠傳輸數(shù)據(jù)。跟傳統(tǒng)的配電監(jiān)控系統(tǒng)相比,,無線傳輸具有如下優(yōu)勢:
?。?)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)穩(wěn)定。當(dāng)有一個新的檢測點時,,無需改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),,只需要增加相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
?。?)設(shè)備安裝簡單,。建設(shè)新的分站點無需進行拉線、埋線等工作,。較光纖或?qū)>€系統(tǒng)投資較少,,設(shè)備安裝方便,。
(3)CDMA 1X資費便宜,,計費合理,。CDMA1X 資費包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費還便宜。
?。?)CDMA 1X能最好地支持頻繁的,、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠,,永不掉線,。
(5)CDMA1X網(wǎng)絡(luò)接入速度快,,提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接,。由于CDMA1X網(wǎng)本身就是一個分 組型數(shù)據(jù)網(wǎng), 支持TCP/IP、X.25協(xié)議,,因此無需經(jīng)過PSTN等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接,直接與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(IP網(wǎng)或X.25網(wǎng))互通,,接入速度僅幾秒鐘,,快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用TCP/IP協(xié)議,,較以前的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(集群,,雙向傳呼,GSM短信息)而言,,網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便,。