網(wǎng)絡電力儀表下的智能配電系統(tǒng)解決方案

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摘要：本文分析了基于數(shù)字遠程儀表、RS-485總線和工控機的定位方案存在的不足，提出了一種新的組網(wǎng)方案。介紹了基于網(wǎng)絡功率儀表的智能配電系統(tǒng)的組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡結構，分析了該系統(tǒng)的優(yōu)點。

關鍵詞：網(wǎng)絡電力儀表；優(yōu)缺點；解決方案

1網(wǎng)絡電力儀表的智能配電系統(tǒng)優(yōu)缺點分析

它采用數(shù)字信號作為數(shù)據(jù)傳輸，并使用控制單元作為主要的監(jiān)控設備。因為這種方法對人力資源來說是低成本的，你可以單獨看看機器。即使在遠程也能實時監(jiān)控。內(nèi)部分布空間相對簡單，網(wǎng)絡結構相對較寬。您可以根據(jù)需要自動創(chuàng)建和導出單個電源報告。該系統(tǒng)優(yōu)于節(jié)能，對全社會的能源管理具有現(xiàn)實意義。這種新方案最明顯的優(yōu)點是，與網(wǎng)絡技術相比，通信傳輸速率顯著提高，最大可達性也大大提高。復雜的電力系統(tǒng)沒有地方可以使用。具體的缺點是通信范圍窄的總線只能作為基于網(wǎng)絡電能表的智能配電系統(tǒng)的具體組網(wǎng)方案。目前，系統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)可以對接入范圍進行集中管理，對系統(tǒng)監(jiān)控室外的數(shù)據(jù)控制非常不方便。它可以按照配電系統(tǒng)的標準分兩次開發(fā)，在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)，保證號碼的安全，保證數(shù)據(jù)的準確性，實現(xiàn)與獨立的網(wǎng)絡設備和整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接。這樣就可以對每個地區(qū)的實時需求數(shù)據(jù)進行匯總分析。同時，為了方便數(shù)據(jù)的檢索和處理，該系統(tǒng)具有傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)所不具備的許多優(yōu)點，將單個智能分配系統(tǒng)分配到每個子表中。在消耗相同資源的前提下，可以達到更大的效果。遵循參數(shù)。請不要接受地域的限制和距離。廣泛分布于該地區(qū)。它可以通過互聯(lián)網(wǎng)廣泛部署，并由整個系統(tǒng)進行管理。在中低壓管理系統(tǒng)中，即使集中處理系統(tǒng)的監(jiān)控工作時間出現(xiàn)故障，也具有很強的實用性。系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進行請求，同時根據(jù)用戶的請求對系統(tǒng)進行排序，遠程控制子系統(tǒng)進行適當?shù)幕旌戏?。用戶也不會因為任何故障而影響本系統(tǒng)的正常傳輸和數(shù)據(jù)存儲，即使每次故障都是通過Jie討論或以用戶為中心的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障。用戶可以通過網(wǎng)頁選項處理、控制和存儲數(shù)據(jù)。最終管理員可以對終端設備中的數(shù)據(jù)進行分析，這種系統(tǒng)管理效率高，能夠保證配電系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。有利于節(jié)能降耗，快速控制和優(yōu)化電網(wǎng)。同時，該系統(tǒng)參數(shù)化程度相同，可以進行遠端控制。該系統(tǒng)能為用戶提供運行過程中發(fā)生的數(shù)據(jù)，使用戶在需要協(xié)調和管理系統(tǒng)時有可靠的依據(jù)。這個計劃剛剛通過。它具有遙感、遠程任務分配、優(yōu)化傳輸、減少損耗、記錄實際數(shù)據(jù)、自動保存等優(yōu)點，具有電力能源管理系統(tǒng)和基于平臺的能源信息服務系統(tǒng)的優(yōu)勢。用戶報告榮譽并安排國王運動手冊工作。儀表本身的存儲空間可用于數(shù)據(jù)記錄。即使子表和網(wǎng)絡之間的連接中斷，表本身也會收集和記錄數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡恢復后自動將數(shù)據(jù)丟棄到監(jiān)控中心。即使通信網(wǎng)絡癱瘓，也不影響數(shù)據(jù)采集和記錄?；謴秃髮?shù)據(jù)傳輸?shù)娇偙O(jiān)控中心。資源管理非常方便。傳統(tǒng)的智能配電系統(tǒng)解決方案的客戶端從瀏覽器中尋找一個能源服務信息系統(tǒng)，訪問應用用戶服務中心也有利于數(shù)據(jù)的采集和傳輸。我們通過一個恒定信號表來檢查我們以前的智能配電系統(tǒng)的質量參數(shù)，并使用歷史電氣數(shù)據(jù)來檢查質量參數(shù)。這套服務系統(tǒng)還可以使用戶個性化。它從儀表轉換為圖像并顯示使用情況。

2傳統(tǒng)解決方案的弊端

智能配電系統(tǒng)通常采用基于數(shù)字遠程儀表+RS-485總線+工控機的單機定位解決方案，即配電室只有一人值守，可以進行遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控。但是，它只有一個簡單分散的本地配電網(wǎng)，無法實現(xiàn)對能源信息的遠程集中監(jiān)控和管理。網(wǎng)絡通信模式有以下缺點。（1）RS-485總線通訊距離小于500米，只能在小范圍內(nèi)實現(xiàn)集中管理，即數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理只能在系統(tǒng)監(jiān)控室實現(xiàn)，不夠靈活。（2）RS-485總線的通信速率一般小于38.4kb/s，每條總線的表數(shù)一般小于20。因此，整個系統(tǒng)的通信效率較低，大量數(shù)據(jù)無法傳輸，實時性不強。（3）孤立分支機構的能源信息只能手工匯總處理，實時性不高，用戶無法隨時隨地查看任何分支機構的能源使用情況。由于上述應用局限性，基于RS-485總線的配電系統(tǒng)已不能滿足日益增長的用電需求。

3基于網(wǎng)絡電力儀表的智能配電系統(tǒng)

在否定了RS485通信方式后，分析了這種通信方式的不足，通過以太網(wǎng)構建了一種新型的智能配電系統(tǒng)。新的配電系統(tǒng)可以記錄電力傳輸?shù)娜^程，并保存在內(nèi)部硬盤中。同時，該系統(tǒng)能夠對電力需求和電能質量進行分析，記錄用電趨勢，并能在極端情況下自動報警。該智能配電系統(tǒng)可以實現(xiàn)為一臺具有獨立網(wǎng)絡設備的家庭計算機和通過以太網(wǎng)通信接口的通用系統(tǒng)，為了方便數(shù)據(jù)的查詢和處理，系統(tǒng)為每個子表分配一個單獨的p地址，這樣任何用戶都可以在網(wǎng)上。同時，系統(tǒng)根據(jù)用戶需求進行選擇，遠程控制子系統(tǒng)進行相應的部署服務。用戶還可以通過ModbusTCP/IP協(xié)議訪問各個參數(shù)進行遠程控制。該系統(tǒng)能為用戶提供電力系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，使用戶在需要對系統(tǒng)進行調整和管理時有一個實際依據(jù)：本方案采用acusys能量管理系統(tǒng)的優(yōu)點。它是一套基于B/s平臺的能源信息服務系統(tǒng)。用戶可以通過客戶端從web瀏覽器中搜索能源服務信息。系統(tǒng)通過訪問相應的用戶服務中心，可以查詢電力設備的實時用電參數(shù)和配電系統(tǒng)的實時供電參數(shù)。也可供個人用戶查詢歷史用電憑證的詳細記錄和質量。該服務系統(tǒng)還允許用戶進行個性化設置。可根據(jù)用戶需求自動生成個性化用電報表，同時導出或下載系統(tǒng)，提高了用戶用電量的合理管理。對全社會的能源管理具有現(xiàn)實意義。

4基于網(wǎng)絡電力儀表的智能配電系統(tǒng)

由于基于RS-485總線網(wǎng)絡通信方式的配電系統(tǒng)不能滿足需求，北京愛博精典科技有限公司推出了基于以太網(wǎng)的智能配電系統(tǒng)解決方案。解決方案的硬件采集層采用acuvimii系列網(wǎng)絡功率表。該系列儀表具有全參數(shù)測量、雙向電能計量、需求分析、電能質量分析、趨勢記錄、超限報警等功能，適用于幾乎所有配電應用?；谝蕴W(wǎng)的通信接口設計使其能夠作為一個獨立的網(wǎng)絡設備連接到以太網(wǎng)，并能為每一個電能表分別分配IP地址進行單獨尋址。用戶可以使用網(wǎng)絡設備瀏覽測量參數(shù)網(wǎng)頁，自定義參數(shù)數(shù)據(jù)電子郵件，通過ModbusTCP/IP協(xié)議訪問各個參數(shù)進行遠程控制。本方案采用的Acusys能源管理系統(tǒng)是一套基于B/s平臺的能源信息服務軟件。為個人用戶和企業(yè)用戶提供定制的電能監(jiān)測、記錄和數(shù)據(jù)分析服務。它可以幫助用戶提高能源管理水平，優(yōu)化系統(tǒng)運行模式，提高用電效率，減少電耗和能源浪費。客戶端可以通過web瀏覽器訪問能源信息服務系統(tǒng)。個人住宅、商業(yè)設施、工廠和企業(yè)的用戶可以方便地獲取自己的電力設備和配電系統(tǒng)的實時電力參數(shù)、歷史記錄和電能質量參數(shù)，還可以訪問定制的個性化用電報告并導出或下載。該系統(tǒng)不僅可以提高用戶用電管理水平，節(jié)約能源，而且為公眾提供了方便的節(jié)能管理和能效評價手段，有利于提高全社會的節(jié)能意識。

5具體組網(wǎng)方式

系統(tǒng)的組網(wǎng)方式可分為兩類：有互聯(lián)網(wǎng)的項目，可直接應用能源管理信息系統(tǒng)；無互聯(lián)網(wǎng)的項目，應先鋪設網(wǎng)絡，再進行配電系統(tǒng)管理。在智能配電系統(tǒng)中，儀表是一個網(wǎng)絡設備，可以看作是一臺個人電腦，局域網(wǎng)通過路由器連接到廣域網(wǎng)，用戶可以在任何一個角落通過以太網(wǎng)接入這些設備并查詢相關參數(shù)?；诰W(wǎng)絡功率儀表的智能配電系統(tǒng)原理圖如圖1所示。（1）局域網(wǎng)組成。對于已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)的項目，只需將ACUVML系列網(wǎng)絡電能表連接到由集線器和路由器組成的局域網(wǎng)上；如果您想接入水、氣、油等能源信號，脈沖信號可通過功率Di數(shù)字輸入功能傳輸?shù)絘cuvim，Ll系列網(wǎng)絡功率表被保存，然后與儀器采集的數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)较到y(tǒng)交換機。對于沒有互聯(lián)網(wǎng)的項目，集線器和路由器可以連接到一對光纖收發(fā)器上，然后再連接到互聯(lián)網(wǎng)上。后續(xù)配置與現(xiàn)有的Internet項目相同。（2）企業(yè)各分支機構選用acuvimii系列網(wǎng)絡功率表作為底層采集組件，采集的信息通過局域網(wǎng)和路由器發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。（3）在公司總部設立綜合監(jiān)控中心，配置通信服務器、數(shù)據(jù)服務器和網(wǎng)絡打印機，負責公司能源數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和管理?？蛻艨梢酝ㄟ^移動PC設備、智能手機和其他通信設備訪問能源管理信息系統(tǒng)，也可以訪問每種底層設備。

6基于網(wǎng)絡電力儀表的智能配電系統(tǒng)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的RS-485網(wǎng)絡技術相比，基于網(wǎng)絡功率儀表的智能配電系統(tǒng)具有以下優(yōu)點。（1）充分利用現(xiàn)有以太網(wǎng)網(wǎng)絡布線，無需新建通信網(wǎng)絡；儀器通訊協(xié)議與網(wǎng)絡設備通訊協(xié)議完全無縫兼容。（2）利用互聯(lián)網(wǎng)形成不受地域限制的廣域監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)異地分支機構分布監(jiān)控的一體化。（3）不需要額外的設備就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡流氓數(shù)據(jù)的傳輸，并采用加密傳輸協(xié)議來保證數(shù)據(jù)的安全性。（4）當集中監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障或用戶未設置監(jiān)控系統(tǒng)時，以太網(wǎng)儀表可在孤島上運行，通過網(wǎng)絡瀏覽、數(shù)據(jù)記錄、報警、郵件發(fā)送等功能完成監(jiān)控任務。（5）儀器的4m存儲器可用于數(shù)據(jù)記錄。即使通信網(wǎng)絡中斷，數(shù)據(jù)采集和記錄也不會受到影響。通信恢復后，可將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心。（6）該儀器可作為數(shù)據(jù)集中網(wǎng)關，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸水、電、氣等能量和流量、壓力等非電對象。（7）并行通信處理不再受RS-485串行通信的限制。通信速度為10m/10om自適應，最高可達100m。

7智能配電系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

具體來說，可以從以下幾個方面進行詳細介紹：在新時代到來的背景下，無論是嵌入式技術還是智能配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集都越來越成熟，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是通過微處理器來實現(xiàn)語言書寫的目的設計。一旦受到外界干擾，程序就會混亂，采集的數(shù)據(jù)信息就會丟失，電力監(jiān)控系統(tǒng)將完全癱瘓。為了有效地解決這一狀況，嵌入式技術的合理應用顯得尤為重要，它可以對碰撞造成的各種隱患起到預防作用，并不斷擴展監(jiān)控系統(tǒng)的使用功能，在原有應用程序的基礎上，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的升級優(yōu)化，促進電力行業(yè)健康發(fā)展。另外，適當引入嵌入式技術可以改善人機界面，進一步增強智能配電系統(tǒng)的可視性和數(shù)據(jù)傳輸功能，推動智能配電系統(tǒng)朝著更好的方向發(fā)展。

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作者：聶仁杰 荊書婷 單位：烏蘭察布電業(yè)局修試管理處