一、系統概述
RKS3002 變電站自動化綜合監控平臺,是以 Web-Scada 電力監控專業軟件為基礎,集成變電站電力后臺監控系統和變 電站各種輔助監控系統為一體的專業化綜合平臺系統。適用于完全無人值守的 110kV 以下電壓等級變配電站。
RKS3002 變電站自動化綜合監控平臺按 B/S 構架、分布式結構與按跨平臺要求設計的,可方便接入和集成其他各種 監控管理系統。
其中已經集成的變電站輔助監控系統包括:
環境監控子系統(包括環境溫度、濕度、水浸、煙 感、有害氣體等監控)
視頻監控子系統
電子安防子系統
門禁子系統
智慧消防自動監控子系統
RKS3002 變電站自動化綜合監控平臺,可方便接入云平臺以實現遠程監控,達到變電站完全無人值守的要求。云平 臺服務器端采用跨平臺服務框架,客戶應用端支持PC 主流瀏覽器和手機APP 直接登錄訪問與操作,以及相關信息推送服務。
RKS3002 變電站自動化綜合監控平臺能夠根據監控管理的現場設備的數量動態調度計算、存儲等相關資源,同時提 供上層應用開發的平臺服務和運行管理環境。預留單個變配電站的擴建增容,也考慮了多個變配電站的集中監控,以及 多地多變配電站的平臺化監控管理。同時,應用層內部的系統架構采用平臺化 SOA 架構,具有良好的可擴展性。當數據接入 量大或者訪問用戶數大的時候,可以通過部署多個應用實例來提高系統服務能力。
二、適用范圍
適用于各行各業110kV以下電壓等級的用戶端變電站,實現變配電站無人值守的運行、監視、控制和管理。
? 市政/商業(機場、車站、碼頭、道路交通、市政/商務辦公、商場等);
? 科教文衛/旅游(文化教育、體育、醫療、會展中心/賓館、景區等);
? 通信行業(郵電、通信、廣播、電視、數據中心等);
? 廠礦企業(石油、化工、煤炭、冶金、建材、電子、機械等);
? 新能源(光伏發電、風能發電等)。
三、系統架構
系統完全遵循物聯網分層分布式物理體系,即設備感知層、站內通訊層、本地站控層,并預留云平臺與云端應用層, 構建成為完全一體化的無人值守的綜合自動化監控平臺。
3.1 設備感知層
設備感知層即間隔設備層,包括變電站電力設備、各個輔助監控子系統的各種智能設備、傳感器。主要用于變配電 站設備的數據采集、信號采集和監視、控制。
3.2 站內通訊層
主要用于站內現場設備與系統后臺以及遠程云平臺之間的信號轉換和數據傳遞。站內通訊層由通訊管理機(通訊網關)、網絡交換機、通訊線纜等設備組成。
3.3 本地站控層
系統采用計算技術架構,由監控主機或多個數據服務器組成,實時進行變電站本地的數據采集、數據存儲、計算與分 析,以及本地的顯示、操作與應用管理等。
3.4 云平臺與云端應用層
利用互聯網和云技術,將變電站本地監控上傳到云平臺服務器,為客戶提供遠程訪問、監控、管理與設備運維等云端服務。 云端應用通過PC瀏覽器和手機APP 訪問與操作,不需要再安裝客戶端專業軟件。
3.5 系統架構示意圖
四、系統功能
RKS3002 變電站自動化綜合監控平臺的平臺軟件,具有完善的電力監控功能,以及很強的系統可擴展性與兼容性。
電力監控主要功能包括:電力單元的組態、圖形圖片的編輯、實時數據的采集、通訊協議的解釋、歷史數據庫的生成和管理、 報表和曲線圖的生成、定值修改、故障錄波、EXCEL 報表、數據存儲、防誤操作等。 除了電力監控的各項功能,還集成了變電站環境監控子系統、視頻監控子系統等各種輔助監控系統。以及向其他平臺系統轉發數據。
各功能模塊說明如下:
該模塊可以采集變電站運行過程中的各類實時數據,供后臺監控系統的運行使用,它們包括:
? 母線電壓、系統頻率;
? 進線、饋線電流、有功功率、無功功率、功率因數、正反向電度、斷路器動作次數統計;
? 主變高低壓側電流、有功功率、無功功率、功率因數、電度、溫度、檔位高低壓側斷路器動作次數統計;
? 電容回路電流、無功功率、電度、斷路器動作次數統計;
? 站用變電壓、電流;
? 直流系統運行的各種數據;
? 變電站設備的運行狀態;
? 斷路器位置、斷路器儲能、刀閘位置、手車位置、控制開關位置、變壓器本體、有載瓦斯、變壓器壓力、PT、CT等各種一次設備信號;
? 保護定值、保護測量值、保護事件、保護自診斷信息。這四種類型數據,系統根據現場情況進行實時采集。
? 越限監視和報警處理
? 遙信監視和處理
? 運行數據統計和計算
? 斷路器及刀閘的分合控制;
? 投入或切除電容器;
? 變壓器分接頭調節;
? 保護定值遠方修改。
? 遙測越限記錄:越限起止時間、越限設備和越限值;
? 遙信變位記錄:變位斷路器名稱,變位狀態,變位時間;
? SOE事件記錄:SOE事件名稱、SOE發生時間、保護動作值;
? 操作記錄:遙控記錄、遙調記錄、保護定值修改、系統維護、軟件系統啟動和結束記錄、
值班記錄、變位記錄、故障記錄。
? 根據用戶需求建立歷史數據庫;
? 根據用戶需求,設計了報表生成器,由用戶進行報表設計;
? 報表操作可分為報表樣式設計、報表變量設定、報表數據關聯、報表顯示和報表打印等。
通過棒圖和曲線圖,用戶可以更直觀和形象地了解模擬量數據的變化情況,這兩種圖形是用戶進行數據分析的有力工具。
? 能用棒圖和曲線圖顯示的模擬量數據種類:電壓、電流、有功功率、無功功率、電度、功率因數、系統周波、溫度;
? 顯示模式:當前數據顯示、歷史數據顯示;
? 顯示方式:棒圖方式、曲線圖方式、棒圖方式與曲線圖方式。
與上級遠方調度通訊采用部頒CDT規約,也可以采用Modbus規約、IEC61850規約等國際標準規約。
變電站綜合自動化系統安裝的微機繼電保護裝置、安全自動裝置、遠動裝置、微機監控主機,以及故障錄波器、事件記錄儀等,在采用 GPS/BD衛星時鐘系統統一時間后,有助于分析電力系統故障與操作時各種裝置動作情況及系統行為,搞清事故的起因與發展過程。
GPS/BD衛星時鐘系統是保證監控系統安全運行、提高運行水平的一個重要措施。
? 可在后臺系統中保存、修改保護裝置的各項定值;
? 修改的裝置定值數據是由裝置配置文件(.\SCADA\SYSTEM\XML\XXXX.txt)指定;
? 定值界面:發送和接收過程中有界面提示、可以選擇定值組、限定用戶只能修改新值、提供定值的校驗功能與使用戶對修改的情況進行有效地掌握。
電力系統在運行中,不可避免地會出現雷電、短路、接地及不可預測的因素導致的各類故障。這些故障具有突發性強、維持時間短、復雜程度高、破壞力大的特點,因而使得事后對事故原因分析、查找變得尤為困難。
RC3000故障錄波器,是成都瑞科電氣有限公司后臺系統中一種專業自動記錄故障的裝置。它常年投入運行,監視系統運行狀況。也可以通過RKP系列微機保護裝置附帶的故障錄波功能,對電力系統故障進行自動記錄。為電力系統故障分析以及對各種保護動作行為的分析和評價提供數據來源和依據。
用戶能夠選擇、查詢打開故障錄波數據,并以波形的方式顯示,能夠對顯示的波形進行必要的操作。
另外,考慮到主機監控組態軟件系統,故障波形再現及分析功能模塊應盡量減少對系統體系的影響,便于系統的維護和升級,保證系統的穩定性。
各種類型的報表圖片對現場總線控制系統中的重要數據進行顯示,為能夠滿足用戶要求,將報表圖片中顯示的重要運行數據按照一定的要求打印,通過將報表數據按照一定的格式存入Excel中,實現了用戶對報表圖片打印的需求。同時,打印出來的Excel數據報表美觀、簡潔。
4.12 RC-WebScada云平臺的客戶端登錄界面
打開IE瀏覽器,輸入安裝配置時的網址及訪問端口號(如http://101.42.52.91:8001/),進入用戶登錄界面。
4.12.1 查看實時數據、報表與曲線
輸入工程安裝配置時的用戶名及密碼,登錄進入變配站主頁界面。主頁包含主界線圖實時電力數據查看,實時日月年報表及功率曲線。
4.12.2 遠程遙控
在實時主接線圖包含遠程遙控,用戶雙擊遙控按鈕,在彈出的權限驗證框里輸入對應的權限及密碼,進行局域網或互聯網遠程遙控,遙控成功后會彈出對應遙控執行成功消息框。
4.12.3 遠程報表查看及打印
電力監控下主要包含電力數據及運行常規的報表查看及打印,選擇對應的查詢模板和查詢日期自動查詢對應的電力數據及報表自動生成如下圖:
點擊右上角打印功能欄可直接打印報表。
史數據主要包含歷史日月年報表和對應的曲線圖可查看實時值、最大值最小值平均值并形成對應的曲線和報表。
曲線圖如下選擇對應的查詢模板名和日期進行數據查詢并自動使用曲線進行繪制如下圖。
五、設備選型
5.1 RKS3002 變電站自動監控綜合平臺的電力監控部分設備選型
5.2 RKS3002 變電站自動監控綜合平臺輔助監控部分的設備選型
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