供变电监测与控制系统统一数据接口的研究(2)

4.3平台物理架构
配电网数据统一采集平台主要硬件包括：数据库服务器、数据采集工作站、服务器、维护工作站、打印机和网络设备等。配电网数据统一采集平台主站系统应实现如下功能：采集数据多协议支持，可接入围内主流厂家的产品，完成数据采集系统所有智能终端的数据接入；采集数据原码存储、直接转发功能；遥测、遥信、遥脉数据处理功能；实现柱上升关的遥控功能；变压器在线状态监测与报警功能；历史数据存储功能；基于线路情况查看和设备管理系统；简单的数据显示、查询、报表功能，包括电能质量指标；线损率指标停电情况（统计具体到每一户）电量信息（有功、无功）。
4.4 平台采集数据对象
智能采集终端对配电变压器、柱上开关、故障检测器等电力设备提供数据采集、数据处理和远方通信功能。智能终端对原始数据进行采集并进行初步的处理和分析，智能地选择向主站发送数据和消息，降低主站服务器的需求负担，同时也可以减少各智能终端节点问通信的拥堵状况。智能终端应具有通信功能，包括远程通信和本地通信两部分，远程通信指与变电站主站的通信以及智能终端之间的通信；本地通信指与智能终端配合工作的其他终端设备之间的通信，如集抄器、电能表等，或手持设备现场读取数据。远程通信应支持主动上传和主站召唤上传。通信协议必须满足国家或行业相关标准，不接受企业私有标准协议。通信接口应采用标准化设计，要满足采用不同通信方式的通信模块可互换的要求。
4.5采集通信系统
4.5.1远程通信
低压台区用户的电能表数据通过低压载波传输，南5个集抄器进行集中处理；配变智能终端的数据通过GPR S/CD MA网络进行上传，要求终端内部具有CJPRSICDMA模块；柱上开关智能终端应具有通用的通信接口，根据装设位置，可以进行光纤、中压载波和无线微波通信；主站与县调的数据通过现有的2.4GHz专网进行传输。
4.5.2本地通信
集抄器与公用变智能终端问通过RS-485总线进行数据通信；公用变计量装置和公变智能终端通过RS-485总线进行数据通信。
4.5.3通信协议
通信协议的要求包含了通信标准、通信可靠性的要求。通信协议必须满足国家或行业相关标准，原则上不接受企业私有标准协议。
4.6平台实施方案
4.6.1数据采集方案
数据采集方案按照采集对象进行分类，配备智能终端或其他采集设备，智能终端应具有通信功能。（1）柱上开关包括2条分支线分段开关、1个第二电源联络开关、2个水电站出线开关，统一加装智能终端进行采集。（2）专用变共24台，每台均配备一台不带计量功能的智能终端，一只电能表，电能数据通过RS-48s方式接入智能终端。（3）公用变共5台，每台均配备带有计量功能的智能终端，计量数据用于内部考核。还应配备集抄器，集抄数据通过RS-485方式接入智能终端。初步计划用威胜的配变监测计量终端替换台区总表。（4）故障检测器由生产运行单位根据实际情况在线路上加装故障检测设备，能够及时发现线路的各类故障。每个故障检测设备配备对应功能的智能终端，完成故障信息的远程上传。（5）台区用户信息低压台区客户电能量需要具体到每一户，共安装载波三相表151只、载波单相表154只进行相关信息的采集，通过公变配备的集抄器进行汇总处理，由公变智能终端上传。
4.6.2数据预处理
智能终端在向主站传输数据前应对采集到的数据进行预处理，筛选有用数据进行上传。对于数据的处理应本着真实可信、准确、足量的原则进行，从优先级和可靠性两个方面考虑。对数据按优先级排序如下：（1）开关量信息（当变位时）/故障指示器翻牌，信息开关量变位，意味着线路刀闸开关、变压器分接头等有动作，一般都反映了线路运行方式的较大变化，故障指示器翻牌也表明了线路出现了不正常状况，需要中控室及时了解发生变化的刀闸位置，变位情况，无变位时开关量信息无需即时上传；（2）开关变位后的录波数据（如终端配备相应功能），带有故障录波功能的智能终端有利于事故原因的分析，当录波功能启动后，一方面智能单元应保存完整的录波数据，一方面数据应及时上传到主站，以便中控室第一时间了解故障情况；（3）电气量数据（U，I，P，Q，f），当电压、频率等表征系统运行情况的数据在正常情况允许的范围内波动时无需上传，越限时应及时上传主站，同时智能终端应记录越限时问、越限参数的相关数据，当有过负荷时负荷数据应及时上传；（4）电能数据根据对抄表间隔的要求进行，在一天一次的情况下智能终端应定时或在指定时问范围内选择信道不繁忙的情况进行；（5）弱直流监测信号数据（4-20mA）根据设备的工况做出正常、注意、警告、危险等程度不同的信息，当正常时数据不需要发送，只做记录，当警告或危险时其数据优先级应与（1）变位信息一致。
5 结论

　　本文在配电网数据采集系统的基础上，设计了采集信通的通信方案，组织实施了线路自动化设备完善、通信系统建设工作，开发了配电网统一数据采集系统主站软件，对配电网统一数据采集系统进行全面的联调。通过项日的实施可以得出以下结论：配电网统一数据采集系统的实施是完全可行的。配电网统一数据采集系统实现了馈路信息、配变信息、负荷信息、电量信息的全面采集，使用了光纤、无线扩频、中压载波、CJPRS等多种通信手段，统一采集了FTU/DTU，TTU、智能电表、集中器的各类信息，并按照IEC61968通信标准建立统一的数据库总线，供其他应用系统使用。建立配电网统一数据采集系统的实施是十分必要的。现有的调度系统、负控系统、配变监测系统、低压集抄系统、电能质量监测系统等应用系统自成体系，数据由于编码、时间坐标的原因等等无法进行有效的互联互通，而智能配电网需要的是一个综合的全面的信息支撑，目前的应用系统都无法满足智能配电网的数据需要，只有配电网统一数据采集系统是按照统一采集、统一存储、统一应用指导思想开发的数据采集系统，可以为智能配电网系统提供全面、准确的数据支持。 

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