配变综测仪的GPRS移动信息化应用

  　  1  引言
    
        配电变压器是直接面向广大台区客户供电的主要电气设备，是决定高质量、可靠的电能满足普通电力客户需求的关键环节。随着城市电网迎峰度夏期间，出现大量的配变过载损毁、电能损耗升高、电压异常、三相负荷不平衡、功率因数低等故障，加之台区居民、商业客户供电质量服务意识的日益增长，需要在近年来，已投运的成熟产品—配变综测仪基础上应用成熟gprs通讯—分组交换技术，形成高性价比的解决方案—gprs移动信息化的配变综测仪系统。实现远程、在线的配变监测、告警、及工况统计、分析等主要功能，为杜绝供电隐患、调整台区负荷、及时发现和定位配变故障、异常线损整改、提升配网经济运行水平服务。
             
  　  2  系统介绍
    
        gprs移动信息化的配变综测仪，可与大用户终端、居民集抄、变电站集抄共同纳入用电现场服务与管理系统（见图1）。也可单独成为一套配变信息管理系统，由配电变压器低压侧装设的gprs型配变终端、公用通信网络（gsm/gprs）、主站系统组成。

          　　　　　　　　　　　　　　  图1  用电现场服务与管理系统
   
    　　 2.1 gprs型配变监测系统组成
   
   　 系统由应用服务器、数据库服务器、前置机和终端组成，其中应用服务器、数据库服务器和前置机构成了主站，前置机由对外通讯部分、厂家解码分析模块与前置机通讯服务程序组成（见图2）。主站设省电力公司信息中心，主站与移动公司的数据中心采用光纤进行数据交换，各地市供电公司设工作站，通过web方式建档、查询及统计数据。

         　　　　　　　　　　　　　　　   图2  gprs型配变监测系统

 　   2.2 系统软件特点
   
    　（1）统一构架、兼容性强：gprs配变综测仪、大用户终端、居民集抄、变电站集抄系统采用相同的com+/j2ee构架，系统的扩展性强，能支持的终端数量众多，方便电力营销信息系统整合从居民、公变、专变、专线各电网层次电能量信息的处理。
   
 　   （2）支持其它多种公用通讯方式，如：sms、cdma、以太网、cmpp专线、程控电话等。
   
    　（3）电能计量准确：为满足台区线损绩效考核，终端电能计量部分采用专用计量芯片，并通过cmc认证（制造计量器具许可证）。
   
    　（4）异常信息告警和消缺管理：系统对终端上报的异常按内容和重要性分类，将缺陷处理流程化管理并全程跟踪、督办。
   
  　  2.3 主要功能
   
    　（1）实时数据测量：三相电压、电流、零线电流；瞬时有功功率(总、分相)(二次侧)、瞬时无功功率(总、分相)(二次侧)、功率因数；正向有功总电能、无功总电能、一象限、四象限无功总电能；abc三相电压总畸变率；abc三相电压分相谐波总量、分相3、5、7谐波分量；abc三相电流分相谐波总量、分相3、5、7谐波分量；电流不平衡度（定义：(imax-imin)/imax）。
   
    　（2）累计日数据统计：每日电压、电流、零序电流、有功功率、无功功率、功率因数、电压畸变率、15分钟平均电流的最大值、最小值；电流谐波总量、视在功率、电流不平衡度的最大值、平均值；总功率因数最小值、平均值；日有功电量、无功电量；平均电压；停电时间月累计值；日电压月累计合格率。
   
    　（3）累计月数据统计：每月电压越上限和越下限时间，电压合格率，平均电压，电压断相次数，每相运行时间及总时间，继电器投入次数，停电总时间，月有功、无功电量。
   
  　  （4）整点数据记录：整点电压、电流，总有功、无功功率，分相有功、无功功率，功率因数，有功总电能(底度)，电压畸变率。
   
   　 （5）实时报警功能：停、送电报警，监测仪配备可充电电池，在停电后能上送至少三次报警信息至主站；断、缺相报警；无功补偿失败报警；过负荷越限报警（判断持续时间3～5分钟）。
   
   　 （6）缺相、停电、电容投切记录等soe事件记录：记录缺相、停电以及电容投切前后的相关信息（如无功、电压、动作原因等）。
   
  　  （7）数据保存：能保存最近2个月的日、月统计数据、40天整点记录数据，掉电后数据不丢失。
    
    　（8）液晶面板显示：配变监测仪液晶面板具备菜单方式，能显示以下内容：通讯参数、通讯状态（有发光二管显示状态为佳）、信号强度；当前工作电源工作状态、输出回路（无功补偿信号）工作状态、实时日历时钟；实时电参数、当月停电时间、当月电压合格率。
   
    　（9）无功补偿电容器监测与控制：配变监测仪具备2组三相和1组分相电容器投切命令输出接口，能通过控制外部接触器或复合开关实现电容器分组分相/三相投切。监测仪能监测各组电容器运行状态，并根据实时的无功功率和电压，按照设定参数和控制策略优化电容器的投切。

    　（10）高级应用功能：与电力营销信息系统接口，由台区抄表日期对应统计台区供电量，并统计、分析台区线损率；配变运行工况分析：能对任意时段的电流、电压、功率、功率因数、负载率、三相不平衡率、供电可靠性等指标的极值、越限时间进行图表曲线管理；异常信息告警和消缺管理：系统对终端上报的异常按内容和重要性分类，将缺陷处理流程化管理并全程跟踪、督办，每月统计生成配变缺陷处理月报。
   
 　   2.4 通讯网络
   
 　   系统应用gprs为主的通讯方式，其数据通信按收发数据的量计费，通过与移动公司签订战略合作协议，实现按流量包月收费，使配变综测仪终端24小时在线，如同配电维护人员全天候值守，并还具有以下优点：
   
    　（1）快速登录：终端通电后，即自行完成与gprs网络的连接，并在主站快速登录。
   
    　（2）高速传输：由于应用分组交换技术，数据传输最高理论值达171.2kb/s。
   
    　（3）自动切换：终端与主站的通信方式，可在gprs与sms（短信）信道自动切换，确保网络畅通无阻。
             
  　  3  结束语
    
  　  本文论述gprs移动信息化的配变综测仪系统的构成和主要功能，为提高城市配电网自动化水平和台线绩效考核管理，提供了一套符合工作实际的成熟系统。经一年多运行，证明gprs移动信息化配变综测仪系统的开发、应用，能有效强化配电变压器的在线监测、告警、缺陷处理及配网降损增效工作。