专利名称：自动化远程配网系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及关于电カ设备自动化管理的变电站終端远程管理系统。
背景技术：
随着国民经济的高速发展和改革开放的不断深入，电カ用户对电能质量和供电可靠性的要求也越来越高。由于当前的电网设备主要为各种电压等级的输配电线路、控制开关设备、计量设备。管理和操作，主要还是依靠人工现场就地操作，各用电单位的用电量也必须需要专人到各用电单位去抄电表后才能确定该単位的用电量，消耗的人力和财カ比较大，容易产生偏差和失误。现在一般的供电部门都是在墙上挂张手工绘制本地区的配电线路走向图，在图中粘上很多的各式标志，即不能显示实际的地理位置，也不能直观观察、监测电网实际运行的负荷和故障，故障的原因大多数还是依靠人工去现场观察后才能确定，所以故障反馈速度慢，好多在客户来电话后，才知道发生停电等故障了 ；所以在管理上也很容易发生错误，领导和管理部门不能马上了解现场信息；再加上电网长期工作在自然环境下，承受振动、季节雨水和日照、热胀冷缩等的影响，很容易造成设备的老化和设备连接接头的松动和接触不良等，电网的管理人员又不能直接观察到，同时电网还承载着同样的电流(甚至还可能承载更大电流)；这样就会因接触不良使设备某点发热或产生电火化，发生烧坏设备、跳闸、电网电压波动和停电及输配电线路的掉落，还可能造成火灾和人生安全，给经济带来巨大的损失；给社会发展带来了巨大的阻碍。并且现在城市电网的不断发展，IOkV配电线路中间的联络和分段不断增多，线路越来越复杂，IOKV线路上安装的是整定电流为600A、400A、200A的开关，平时负荷均较重，这样当线路出现过负荷、瞬时故障、永久故障等任一种情况，开关均会自动跳闸，而目前线路上没有任何监控设备，所以当出现跳闸断电时，供电部门往往并不知道，这给调度和抢修人员提出新的要求，即必须要十分清楚配电网的实际运行方式，否则会造成扩大线路停电时间、増大故障巡线人员工作量，更有可能会发生误调度、误操作，轻则引起配网事故，重则发生人身伤亡事故。
发明内容本实用新型针对上述技术缺陷，提出ー种自动化远程配网系统。本实用新型的技术方案是自动化远程配网系统，包括电压传感器、电流传感器、功率因素传感器、終端监控装置、数据传输装置、控制中心站，所述电压传感器、电流传感器、功率因素传感器与所述终端监控装置相连，所述数据传输装置包括GPRS路由器和VPN路由器，所述终端监控装置与所述GPRS路由器相连，所述控制中心站与VPN路由器相连。作为本实用新型的进ー步改进，所述终端监控装置采用一体化PLC装置。作为本实用新型的进ー步改进，所述控制中心站包括管理服务器、数据服务器和应用服务器。本实用新型的有益效果在于能实时监视线路的运行情况，減少停电时间，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；加强设备安全监视、预防事故；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，实现了输配电系统正常运行的监视和事故情况下的监测、保护、控制、记录及日常配电管理的现代化。
图I为本实用新型的网络拓扑图；图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进ー步的说明。·如图I所示，自动化远程配网系统，包括传感器、終端监控装置、数据传输装置、控制中心站。I、传感器WBI414S41-1交流电流传感器采用特制隔离模块，对电网和电路中的交流电流进行实时测量，将其变换为OmA 20mA或4mA 20mA直流电流(Iz)输出；具有高精度、高隔离、宽频响、低漂移、低功耗、温度范围宽、抗干扰能力强等特点。采用卡装式结构，端子接线，安装方便，适用于电源设备、电カ网监测自动化系统、エ控监测系统、鉄路信号系统等。WBV414U01-1交流电压传感器采用特制隔离模块，对电网和电路中的交流电压进行实时测量，将其变换为OmA 20mA或4mA 20mA直流电流(Iz)输出；具有高精度、高隔离、宽频响、低漂移、功耗低、温度范围宽、抗干扰能力强等特点。采用卡装式结构，端子接线，安装方便，适用于电源设备、电カ网监测自动化系统、エ控监测系统、鉄路信号系统等。WBC113S91功率因数传感器采用特制隔离模块、专业MCU控制器、高速数据同步采集和数据快速处理技术，隔离测量三相三线电路的功率因数，将其变换为平移零点12mA±8mA直流电流(Iz)输出，具有高精度、高隔离、低功耗、温度范围宽、抗干扰能力强等特点。采用卡装式结构，端子接线，安装方便，适用于电カ网监测自动化系统、エ控监测系统等。2、终端监控装置本实例中数据采集设备采用配电自动化远动终端，该终端装置基于法国施耐德TWD-LC*E-40DRF —体化PLC装置，通过电量变送装置与PLC构成数据采集系统，能采集交流输入电压，监视开关两侧馈线的供电状況；实时采集开关的正常电流和故障电流，并实现电流量的越限监测；采集状态量信息，具有重要状态量(如开关位置、开关是否储能、保护动作或告警信号等)变位上报及时间记录功能；计算被测系统的频率、功率因数、有功/无功功率和统计电度；接受并执行遥控指令，控制开关的开、合等功能。2. I 监测监控终端支持RS232/RS485或TCP/IP用户数据接ロ，可现场接入电压监测仪、电表、配变监测仪等电力參数监测设备，通过无线的方式进行远程监视，并通过主站管理软件汇总形成报表。监控终端支持多路开关量，模拟量接入，可时实监测现场断路器工作状态，漏电保护器状态及现场温湿度状况等。2. 2 报警当电カ设备发生故障吋，监控终端在第一时间自动发送报警短信到授权的手机及主站管理软件。报警信息可以支持电网停电、保险溶断、漏电跳闸、缺相运行、零线故障、短路故障、非法开启计量箱，设备高温等故障报警。2. 3 控制监控终端内设两只エ业继电器，支持两组常开常闭接点输出，可以远程控制断路器、漏电保护器的分合闸。无需抢修人员到达现场也可轻松完成故障排除。3、数据传输装置采用InDTU132产品，InDTU132产品是基于GPRS/CDMA的数据通信系统。该系统中的硬件InDTU132集成了ー个GPRS/CDMA模块，完成与GPRS/CDMA移动网络的通讯。InDTU132基于高性能微处理器设计，配合外围的SDRAM和FLASH以支持強大的处理，集成稳定的GPRS/CDMA无线模块作为通讯工具，提供多种エ业化总线标准的支持，具备良好的可扩展性，该产品广泛应用于远程/现场数据采集、远程监控、现场控制等多种领域。如图I所示，当配网终端6出现故障，PLC7将采集的信息通过RJ45以太网ロ传输到GPRS路由器8，GPRS路由器8将数据传输至GPRS网络，并在GPRS为承载网的Internet为通信媒介的基础上由GPRS路由器8与中心端VPN路由器9 (或防火墙10)建立IPSec VPN隧道，并实现PLC采集到的监视数据及中心主站的控制指令的双向通讯。控制中心部分通过VPN路由器9和防火墙10将数据传输至服务器终端，其中服务器终端包括管理服务器13和应用服务器12以及数据库11。控制中心主部分首先接入Internet,并与现场端的GPRS路由器8建立IPSecVPN,同时架设组态软件，通过VPN采集现场端配网终端数据及实现控制指令的下发。4、控制中心站控制中心站是监测系统的控制中心，主要负责控制对配电网络的实时监控；负责维护设备运行參数的设定；监视系统网络的通讯安全。其中数据库服务器选用HP ProLiant DL160 G5服务器系列，工程师站、应用站和管理站采用HP XW6600工作站。在上述服务器上安装如下软件Windows 操作系统工作站安装windows xp pro sp2服务器安装windows server 2003操作系统OFFICE XP软件和Kaspersky防病毒软件监控软件平台Wonderware INTOUCH vlO. I数据库软件Wonderware Historian, Standard, 5,000 Tag, v9. 0TwidoSoft编程软件(现场站编程软件)DDE数据交换软件(接ロ软件)应用软件[0045]a. Wonderware 监控软件监控工作站监控软件采用Wonderware FactorySuite核心组件之一 InTouch进行实时监控、数据采集、系统报警及打印报表等。InTouch为以エ厂和操作人员为中心的制造信息系统提供了可视化工具。这些制造信息系统集成了操作人员所需的各种信息，可以在エ厂内部和各エ厂之间共享。InTouch可以将现场数据用图形方式显示，达到整个环境监测的直观效果。b.控制中心站功能概述控制中心站完成主要生产エ艺过程的模拟量数据采集和回路控制。对现场设备开关量数据采集及远距离遥控启动、停止、状态指示等。在控制室或操作室可以监控生产过程、各测点实时动态參数、各台设备的运行状态、重要參数，显示系统总貌图、操作面板、实时趋势及历史趋势图、棒状图以及实时操作功能等。提供多项报警处理功能，多媒体专家意见功能，可以保存长时间的报警信息。报警信息能说明何时发生报警、何种原因、何时处理、 何时处理完成等详细过程，并按序记录，可以自动打印，也可命令随时打印。提供多种管理功能，对主要设备都有详细的设备档案，包括设备名称型号、设备编号、设备制造商、何时投运、检修记录、以及运行状态、运行时间等功能。系统软件能实现对操作站、工程师站、网络总线、辅助设备以及所有I/o卡件等设备自诊断功能，系统内任何设备或模块发生故障均不影响整个系统的运行。提供实时数据曲线。系统班报、日报、月报等报表打印，报表信息打印可以设定定时打印、选择时间区域打印、随机打印。系统运行中可在线维护数据库(ロ令授权下)，并可以在线编程、修改程序而不影响系统的各项功能。c.画面显示InTouch是创建在Microsoft Windows操作系统下的人机界面(HMI)应用软件。对象和对象组可以被快速和简单地移动、改变大小和动画化。有力的面向对象的设计工具使之容易绘制、安排、排列、分层、间隔、旋转、反转、复制、剪切、备份、粘贴和擦除对象。画面能分层显示。d.数据管理数据采集InTouch具有高速数据采集功能，数据采集密度为3ms/个，实际测试结果Is可以采集到1000个数据。历史数据的存储和检索InTouch将历史数据记录到它自己的历史数据文件或关系型数据库中。历史数据的显示从InTouch的历史数据文件中取出历史数据并把它显示在InTouch的历史趋势图表中。Wonderware还提供了一套InSQL的客户端的软件，叫作Factory Office,它可从InSQL中快速高效地取出数据并以各种方式显示。InSQL強大的查询机制可以按站名、点属性、日期及给定条件分类查询。e.事件处理事件登记事件表示了系统正常状态时的消息，不要求操作人员响应。当某一系统条件满足时，事件即被触发，比如ー个操作者登录到InTouch中。[0062]InTouch按照特征将事件分为几种通用类型。它们被称为事件类型确认报警，产生报警，产生报警事件，标记名从报警状态返回到正常状态，产生系统事件，操作员改变，标记名值由DDE客户插入,QuickScript修改标记名数值,操作者使用输入值修改标记名值。事件检索脚本语句中提供了检索报警和事件的相应函数。事件记录存储如果在InTouch中作了相应的配置，它可以把事件记录到磁盘文件中或打印输出，可用脚本语句建立事件驱动打印报表。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。
权利要求1.自动化远程配网系统，其特征在于，包括电压传感器、电流传感器、功率因素传感器、终端监控装置、数据传输装置、控制中心站，所述电压传感器、电流传感器、功率因素传感器与所述终端监控装置相连，所述数据传输装置包括GPRS路由器和VPN路由器，所述终端监控装置与所述GPRS路由器相连，所述控制中心站与VPN路由器相连。
2.根据权利要求I所述的自动化远程配网系统，其特征在于，所述终端监控装置采用一体化PLC装置。
3.根据权利要求I所述的自动化远程配网系统，其特征在于，所述控制中心站包括管理服务器、数据服务器和应用服务器。
专利摘要本实用新型公开了自动化远程配网系统，包括电压传感器、电流传感器、功率因素传感器、终端监控装置、数据传输装置、控制中心站，所述电压传感器、电流传感器、功率因素传感器与所述终端监控装置相连，所述数据传输装置包括GPRS路由器和VPN路由器，所述终端监控装置与所述GPRS路由器相连，所述控制中心站与VPN路由器相连。本实用新型能实时监视线路的运行情况，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；加强设备安全监视、预防事故；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，实现了输配电系统正常运行的监视和事故情况下的监测、保护、控制、记录及日常配电管理的现代化。
文档编号H02J13/00GK202586506SQ20122022348
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者赵一虎, 章雄, 杨少平, 金龙永, 骆丽珍 申请人:浙江中兴人防设备有限公司