- 無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統結構及功能
- 無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統硬件構成
- 自動(dòng)采集用電線(xiàn)路的電壓、電流，計算出功率因數
- 對用戶(hù)實(shí)現功控及電控
- 由主臺向用戶(hù)遠程下發(fā)控制參數
- 可實(shí)時(shí)反映系統運行的各種狀態(tài)
無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統是集用電控制、終端用電數據采集、參數下發(fā)、遠程抄表于一體的自動(dòng)化系統，它的應用大大提高了電網(wǎng)運營(yíng)和管理的自動(dòng)化水平，節省了大量的人力物力，而且擴大了監測數據的范圍，提高了監測數據的準確性。負荷控制系統最初是由于電能緊張，為了在用電高峰時(shí)拉閘限電而應用的，隨著(zhù)電力市場(chǎng)供需矛盾的轉化，系統的功能已由控制為主轉變?yōu)橐载摵晒芾頌橹?。事?shí)上，應用了負荷控制系統的工業(yè)用戶(hù)普遍反映通過(guò)實(shí)現對企業(yè)用電的有效管理，企業(yè)的經(jīng)濟效益得到了明顯提高。
系統的總體結構及功能
1系統總體結構
無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統與一般負荷控制系統的顯著(zhù)區別是中心站與終端控制器之間不必敷設通信電纜，它主要由三部分組成（如圖1所示）。
（1）負荷控制系統中心站（即主臺），通常位于地區電力運行管理部門(mén)內。主臺可通過(guò)選擇控制終端的硬件地址與指定的用戶(hù)進(jìn)行通信，也可進(jìn)行廣播通信。
（2）無(wú)線(xiàn)通信系統，包括架在中心站的天線(xiàn)和用戶(hù)處的小型天線(xiàn)以及用于信號轉發(fā)的中繼站。
（3）安裝在工業(yè)用戶(hù)處的負荷控制終端，用來(lái)采集用電數據，由內置電臺通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到中心站，并可接受中心站的命令對用戶(hù)的用電進(jìn)行控制。
2系統主要功能
無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統的主要功能如下。
•數據采集：
自動(dòng)采集用電線(xiàn)路的電壓、電流，計算出功率因數、有功及無(wú)功功率和電量,并報告最大、最小負荷及其出現時(shí)間。對采集到的數據生成曲線(xiàn)圖及棒形圖顯示在屏幕上，并可連接打印機打印輸出。
•負荷控制：
可以對用戶(hù)實(shí)現功控及電控，也可直接對用戶(hù)進(jìn)行輪次跳閘控制。
•遠程抄表：
遠程抄回用戶(hù)安裝的復費率電能計量表所測量到的用電數據。
•遠程整定：
由主臺向用戶(hù)遠程下發(fā)控制參數，包括時(shí)段定值、PT（電壓互感器）變比、CT（電流互感器）變比、電表脈沖常數，并可進(jìn)行終端對時(shí)。
•通話(huà)與信息傳送：
終端可以向主臺申請通話(huà)，獲準后可與主臺通話(huà)；主臺可以主動(dòng)選擇用戶(hù)進(jìn)行通話(huà)，并可向用戶(hù)下發(fā)簡(jiǎn)短的中文信息。
•狀態(tài)告警：
可實(shí)時(shí)反映系統運行的各種狀態(tài)，包括功控電控的投入、斷相指示、各輪次跳閘開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。
•事件記錄：
記錄終端的異常狀態(tài)，如電壓、電流異常及其出現時(shí)間。
•遙信功能：
將終端16路繼電器的開(kāi)合狀態(tài)反饋給中心站。
•系統管理：
可進(jìn)行用戶(hù)信息的注冊、查詢(xún)、修改以及操作記錄、歷史數據的查詢(xún)處理。
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系統硬件構成
系統的終端控制器具有兩路單獨的PT、CT輸入，可以同時(shí)監控兩路母線(xiàn)的用電，裝有一臺CRT顯示器，可以將監控數據以圖形方式顯示出來(lái)，由于顯示數據較多，故通過(guò)鍵盤(pán)選擇需要查看的數據。
1 工作原理
該終端控制器的硬件結構如圖2所示，它的主體是一臺STD工控機，采用模板式結構，便于故障檢修。供電線(xiàn)路的電壓、電流經(jīng)PT、CT變換后經(jīng)A／D轉換板轉變?yōu)閿底中盘査椭罺40主板，PT、CT變比經(jīng)主臺設定后下發(fā)至該終端，CPU據此計算出線(xiàn)路的實(shí)際電壓、電流。脈沖電度表發(fā)出的脈沖信號經(jīng)輸入板送至CPU，根據電表脈沖常數計算出有功及無(wú)功功率。KG105型電臺接收主臺下發(fā)的指令，經(jīng)通訊板送至CPU，然后由輸出板控制輸出繼電器的動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現遙控跳合閘操作。遠程抄表是由電臺經(jīng)通訊板采集威勝表中的數據實(shí)現的，而召測數據則是采集CPU中計算出的數據。CPU每隔1min采集1次數據，所有計算結果保存在系統板上的SRAM中，可保存24小時(shí)的數據，因此主臺第二天必須將第一天的數據召測回中心站的數據庫中，否則第一天的數據將丟失。
2異常事件的檢測
系統對PT、CT輸入的模擬量進(jìn)行分析，如果檢測到其中一相電壓低于某一很小的數值，而其它兩相電壓正常，系統則報告斷相，指出是哪一相斷了，并記錄發(fā)生時(shí)間。如果系統根據模擬量輸入計算出的有功功率和由脈沖量計算出的不符，則報告電流異常并記錄發(fā)生時(shí)間。若有用戶(hù)通過(guò)切斷脈沖電 度表的輸入而竊電，即可給予指示，以達到防竊電目的。
3數據召測與通話(huà)的協(xié)調控制
系統正常工作時(shí)主臺每隔一段時(shí)間就要召測用戶(hù)的數據，將用電數據進(jìn)行遠程傳送是系統最主要的功能，為了防止主臺與終端通話(huà)時(shí)影響數據的正常傳送，系統采取了一定的措施。通訊板上設有一個(gè)繼電器，正常情況下繼電器接通CPU與電臺的數據傳輸通道，當按下話(huà)筒按鈕通話(huà)時(shí)，繼電器自動(dòng)切斷數據傳輸轉到通話(huà)信道，話(huà)筒直接通過(guò)電臺進(jìn)行通話(huà)。當按下通話(huà)按鈕的時(shí)間達到30s時(shí)，繼電器自動(dòng)復位，強制結束通話(huà)，恢復數據傳輸。
主臺軟件設計
該無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統的管理軟件是用面向對象的編程工具VisualBasic6．0開(kāi)發(fā)完成的，系統軟件框圖如圖3所示。系統啟動(dòng)后要求輸入操作員工號及口令，驗證無(wú)誤后連接電臺，進(jìn)入主窗體。
•選擇用戶(hù)：選擇待操作用戶(hù)，可以按名稱(chēng)、地址、關(guān)鍵字及行業(yè)分類(lèi)進(jìn)行選擇。其中地址選擇是指用戶(hù)所用控制終端的硬件地址，該地址采用4位16進(jìn)制數表示，如73B5。
•重要操作記錄：由于遙控、對時(shí)等操作關(guān)系重大，一旦出現意外，將造成比較嚴重的后果，系統軟件將執行這類(lèi)操作的操作員工號、操作時(shí)間、操作對象及操作名稱(chēng)都記錄數據庫，便于出現事故后追查責任。
•接口處理：終端監控是該系統中最主要的操作，所有這些操作都是通過(guò)調用API函數訪(fǎng)問(wèn)RS232口，通過(guò)該口與電臺的通信完成的。
•用電管理：用電管理涉及的主要是終端用戶(hù)用電參數的設置，責任重大，為此系統要求操作員只有在輸入單獨的口令后才允許登錄用電管理窗體。
該無(wú)線(xiàn)電力負荷控制系統的應用大大減輕了電力部門(mén)工作人員的工作量，避免了人工抄表時(shí)容易出現的差錯，增強了電力部門(mén)對工業(yè)用戶(hù)用電的控制與管理，使峰、平、谷三個(gè)時(shí)段的負荷盡可能地趨于平衡。工業(yè)用戶(hù)在應用了該系統后，方便了對下屬車(chē)間部門(mén)電力運行狀態(tài)的監控與記錄，敏感的報警功能也在一定程度上減少了用電事故的發(fā)生。
