TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 項目背景 21.1、 項目背景 2\o"CurrentDocument"二、 選題理由 3\o"CurrentDocument"2.1、 問題提出 3\o"CurrentDocument"2.2、 確定課題項目 3\o"CurrentDocument"三、 設定目標及可行性分析 3\o"CurrentDocument"3.1目標設定 3\o"CurrentDocument"3.1.1數據采集規范化，科學化 3\o"CurrentDocument"3.1.2實現遠程控制，自動報警 4\o"CurrentDocument"3.1.3實現手動或者自動調整負荷平衡。 4\o"CurrentDocument"3.1.4溫度數據采集 4\o"CurrentDocument"3.1.5實現數據和資源共享 4\o"CurrentDocument"3.1.6降低勞動強度，提高工作效率 4\o"CurrentDocument"3.1.7提示用戶服務質量和供電可靠性 53.2目標實現可行性分析 5\o"CurrentDocument"3.2.1配電監控終端 5\o"CurrentDocument"3.2.2綜合剩余電流斷路器 5\o"CurrentDocument"3.2.3遙控相位自動切換開關 5\o"CurrentDocument"3.2.4系統軟件 5四、 提出方案 6\o"CurrentDocument"4.1方案的提出 6\o"CurrentDocument"4.1.1配電網智能監控管理系統 6\o"CurrentDocument"4.2方案的選擇 64.2.1方案 6\o"CurrentDocument"4.2.2最佳方案的確定 7\o"CurrentDocument"五、 詳細技術方案 7\o"CurrentDocument"5.1功能特點 7\o"CurrentDocument"5.2硬件配置： 7\o"CurrentDocument"5.3軟件平臺： 8\o"CurrentDocument"5.4軟件模塊功能 9\o"CurrentDocument"5.5詳細解決方案 11\o"CurrentDocument"5.6軟件配置 12六、 效益分析 146.1經濟效益 錯誤！未定義書簽。6.1.1降低臺區低壓線損率的經濟效益 錯誤！未定義書簽。6.1.2設備管理的經濟效益 錯誤！未定義書簽。6.2管理效益 錯誤！未定義書簽。6.3社會效益 錯誤！未定義書簽。七、 總結 14低電壓二級聯調綜合解決方案----智能配電網監控管理系統一、項目背景1.1、項目背景隨著農村“三相不平衡負荷”治理以及“低電壓”綜合治理工作的開展，各縣公司積累了大量的農村臺區的綜合普查和治理數據，這些數據目前只是手工進行收集和人工匯總，顯出了以下問題：1、 數據量大，比如農村低電壓用戶的普查數據每縣的數據就在2萬多條以上，還有大量的匯總數據和報表。2、 明明知道某個臺區的數據不平衡，有時候只能進行人工的去調整負荷，但是人工調整負荷就面臨改線換線等一些列問題，操作起來十分困難。3、 臺區監控不到位，不能及時監測到臺區的運行情況，比如臺區漏電流情況，臺區油溫，接線柱溫度，以及不能實現臺區運行自動化等。4、 臺區現行的開關耗能較大，希望能尋找一款無耗能的綜合斷路器替代。5、 數據只是以紙質或者電力文檔的模式存在，不方便歸集和處理6、 大量原始數據和基礎數據分散在個基層單位，只是簡單的堆積，要查詢起來很難，更不用說進行統計和分析了。7、 數據統計和處理速度太慢，這樣就造成數據上報不及時，甚至容易出現統計數據遺漏和出錯的發生。8、 人工處理工作量大，最為關鍵重要的基礎數據無法分析和共享。9、不方便上級單位監管基層工作。二、 選題理由2?1、問題提出一些地方配電網線路末端電壓較低（達160V左右）的問題相當突出，嚴重影響了國家“家電下鄉”政策的實施，為此國家總理溫家寶有過專門的指示，國網公司也因此于2010年12月16日在安徽屯溪召開了全國電力系統低電壓綜合治理會議，將配電網低電壓綜合治理問題正式納入各地電力部門的一項重要工作。低電壓綜合治理，主要分為三個層面，首先是配電網的合理性（變壓器的容量匹配、線路線徑大小的匹配、供電線路半徑的長短）；其次，配電網的技術水平高低；最后，加強客戶的用電管理。以前三相負荷調整都是電工自己到臺區去測量電流，采集多個點、次后才可以調整。在調整的時候，需要斷線、換相，費工費時，效率很低，三相負荷的調整既滯后，又很不準確。2.2、確定課題項目為解決以上以上農村臺區綜合治理的問題，為發揮科學服務社會的作用，借助現代信息技術和網絡技術，提升農村臺區綜合治理的能力，在局領導的統一部署下，我市電力公司啟動了臺區低電壓和負荷不平衡調整二級聯調系統的課題，以處理日益增長的各級電網各類負荷不平衡調整和低電壓問題。三、 設定目標及可行性分析3.1目標設定為配合臺區負荷不平衡和低電壓治理，建議配電網智能監控系統分步分階段進行實施，主要目標如下：3.1.1數據采集規范化，科學化能夠及時采集到臺區的用電負荷，電壓電流，功率等一系列配變參數，用于臺區基本數據的掌握。具體參數包括（當前總有功功率，當前A,B,C有功功率，當前總無功功率，當前A,B,C無功功率，當前總功率因數，當前A,B,C功率因數，當前A,B,C相電壓，當前A,B,C相電流，當前零序電流，當前總視在功率，當前A,B,C視在功率，正向有功總電能，費率1，2,3,4有功總電能，反向有功總電能，費率1，2,3,4反向有功總電能，正向無功總電能，費率1，2,3,4正向無功總電能，反向無功總電能，費率1,2,3,4反向無功總電能）3.1.2實現遠程控制，自動報警如果臺區出現異常情況，可通過調度軟件進行臺區操作，例如分閘、合閘、控制繼電器等操作。如果表箱出出現供電異常，可以通過系統實現遠程分閘，合閘和參數操作等。軟件實時監測線路運行情況，通過臺區終端，實現第一時間告警，預警功能。圖形化監控上會直接定位是哪個變壓器出現故障，變壓器運行的顏色有綠色變成紅色，提示告警。3.1.3實現手動或者自動調整負荷平衡。設定好臺區最高限制的不平衡率，可以通過系統實現人工或者自動的對換相開關實現換相，用于自動調整負荷平衡，使其線路的不平衡率降到預定的不平衡率以下。并可以通過軟件查詢當前線路的負荷情況，用戶在某相的使用情況等具體詳細信息。3.1.4溫度數據采集可以采集臺區的油溫以及出線側的接線柱溫度。并通過網絡實時報警，改變了以往通過人工測試或者通過紅外測試儀測試的手段，大大簡化了工作強度，節省了工作時間，并可以得到相當準確的溫度，直觀反映臺區運行情況。3.1.5實現數據和資源共享通過本次系統的設計，擺脫傳統的手工處理信息方式，利用先進的信息技術和網絡技術，實現部門，縣公司、地市公司、省公司之間的信息暢通化，促使各部門的信息和知識共享，同時為領導決策提供了數據依據，便于領導及時掌握實際情況。3.1.6降低勞動強度，提高工作效率通過本套系統的應用，大大減少在調整線路平衡當中繁瑣的工作環節，減少人為因素的加入，避免了工作的盲目性，降低了工作強度，調整負荷只需要工作人員在系統在操作，就可實現以前非常棘手的問題，大大了提高工作效率。3.1.7提示用戶服務質量和供電可靠性通過本系統的開發和應用，可以掌握每個線路的三相負荷不平衡調整情況和農村低電壓工作進展情況，掌握農村老舊臺區的改造情況，更好的服務了用戶，提升供電可靠性。3.2目標實現可行性分析研發成員有15名，其中高級工程師5名，工程師8名，助理工程師2名，具有良好的理論基礎和豐富的工作經驗。3.2.1配電監控終端配電監控終端采用新式的國家電網規定的標準殼體，以DL/T698.41-2010為基本通訊協議，配有載波模塊和無線通訊模塊，工作穩定可靠，并獲得國家專利。3.2.2綜合剩余電流斷路器采用山東卓爾電氣發明專利技術，該技術已經被國家列入火炬計劃推廣項目，解決了陰雨天電網漏電大，投不住的問題，具有斷零，過壓，過流跳閘功能。3.2.3遙控相位自動切換開關采用帶有無線或載波傳輸的鎖扣電磁式單相剩余電流斷路器或相位切換開關，能夠同時監測相線路的末端電壓、表箱單元的漏電電流和電流，本技術已經獲得國家發明專利。3.2.4系統軟件采用和sqlserver2005為平臺，由多個工作經驗豐富的人員進行開發，保證系統穩定，安全運行。因此本項目可行提出方案4.1方案的提出小組研制的思路和預期效果本著結合現場實際對配電網監控系統安裝進行分解分析，一共提出1套方案，分別如下：4.1.1配電網智能監控管理系統上位機軟件通過采集的數據，自動分析，計算不平衡率和三相電流平均值，找到哪相的負荷較重，然后計算需要調整多少負荷，系統通過查找該相上的換相開關的平均負荷量，計算需要調整哪幾個換相開關，工作人員只需要在電腦前一鍵執行，就可以實現對線路負荷的調整。并可統計出臺區的電壓，電流峰值，三相負荷率，電壓合格率，分支線路的負荷等信息。在臺區部分，采用：1、 配電監控終端采集一級開關的三相電流數據，以及電表數據和換相開關數據等。2、 剩余電流斷路器采集分支的三相電流，漏電流，實現遠控分閘，合閘，同時具有斷零、過流、過壓跳閘，自動重合閘。在用戶表箱處，采用：3、 相位自動切換開關采用遙控自動換相開關，用于自動換相，調整負荷，遠控分合閘，同時具有鎖扣式設計，不耗電，漏電跳閘等功能。4.2方案的選擇4.2.1方案采用監控終端可以把臺區的參數，包括電表的參數，分支線路的負荷都采集到系統中來，自動計算其負荷和不平衡率，大大降低了成本，也減少了維護強度。在調整方面，采用遙控自動換相開關，只需要調整次處開關的相位就可以實現相位的調相，不用更改用戶的接線結構，一次投入，可以多次使用節省了大量的成本，提高了工作效率，并可以靈活控制。

4.2.2最佳方案的確定4.2.2最佳方案的確定=j最經過小組的研討，如果要調整線路平衡，需要把握兩點：1、 調整負荷需要從線路底層調整，僅僅從臺區調整是錯誤的。2、 調整負荷需要一個平均值，通過瞬時值調整負荷也是不規范，不正確的。一致認為此方案可以實現線路負荷調整和末端電壓的監測治理。五、詳細技術方案該系統經過初步的試裝，達到了預期的研究目標。有效的解決了臺區數據采集不規范，負荷調整不科學的混亂局面，在數據集中管理，自動繪制圖形，分析功能，流程管理等方面具有創新性，如果應用到農網改造當中，必定起到事半功倍的作用。由卓爾電氣自主研發的自動換相開關，科學的實現了三相負荷間的相位自動轉換，改寫了幾十年來由人工手動調節三相負荷平衡的歷史，填補了國內市場空白，該產品與智能配電網監控終端和電子式漏電斷路器，共同組成三相負荷平衡系統，讓三相負荷平衡調整變得更科學、更輕松，它同時能夠實現支路電流和漏電以及線路末端電壓的監測。圖5-1系統網絡示意圖5.1功能特點本技術方案主要可以實現配電參數監測、溫度監測、遠程抄表、線路換相負荷調平衡、線路末端低電壓監測、遠程控制等方面的問題。度表、剩余電流斷接，由GPRS通訊負荷平衡的自動調度表、剩余電流斷接，由GPRS通訊負荷平衡的自動調理（配電參數監測、5.2硬件配置：1）監控終端智能配電網監控終端通過485通訊與三相數字電路器等連接，及通過無線和載波與自動換相開關連將所有監測的數據上傳到系統平臺，不僅能實現三相整和線路末端低電壓的監測與改善，還能實現營銷管遠抄、遠控）

2）剩余電流斷路器或者三相數字電度表將電子式剩余電流斷路器安裝在配電網低電壓側各供電路器或電度表電流監測的功能，通過485通訊接口將各支路至系統平臺，從而實現三相負荷平衡自動調整的一級監測依3） 鎖扣式換相開關采用帶有無線和載波傳輸或485通訊接口的自動換監測相線路的末端電壓、表箱單元的電流，并由監控終端上臺，后臺軟件根據支路三相負荷的不平衡情況對相線負荷大定，由換相開關進行相線負荷相位的自動調整，從而實現“低調。4） 系統平臺支路上，利用斷相線電流上傳據。相開關，同時傳至系統平小做出調整決電壓”二級聯軟件平臺可以得到臺區及支路電流的數據，掌握支路及各單元表箱的用電情況，不僅實現了同一時刻三相總路、支路負荷不平衡率的監測，且根據每個支路三相負荷平均不平衡率的情況，來確定相線路中部分表箱電源的相位，其根據每個表箱單元的平均電流值，按照由大到小的原則，最大限度的減少了所要調整電源的表箱。支路上，利用斷相線電流上傳據。相開關，同時傳至系統平小做出調整決電壓”二級聯5.3軟件平臺:5.3.1、 項目基于瀏覽器模式的開發主要功能層次劃分1） 從管理層面：分為三級管理制度，一級管理員可以查看，修改編輯以及增加用戶等所有權限的操作，主要分配給系統管理員和技術專工。二級為普通管理員，三級為一般權限，權限劃分適用整個系統。2） 從功能層面:分為基礎數據管理，基礎查詢、圖形監控、數據分析、遠程控制剩余電流斷路器、遠程控制換相開關設備、數據采集、理論計算、信息提示、遠程抄表、三相負荷分析調整，報表打印等功能。5.3.2、 系統平臺模式規劃webserver模式5.3.3、數據庫的選型規劃MicrosoftSQLserver20055.3.4、 操作系統選型規劃服務器操作系統選用window2003serverwindow.netframe4.0瀏覽器為IE6.0及以上。5.3.5、 通信方式：采用公網通訊技術或者VPN通訊技術與配電監控終端通訊，終端與設備采用RS485,小無線以及電力載波通訊方式.5.3.6、 主要采集方式1） 定時自動采集按設定時間間隔自動采集終端數據，自動采集時間、內容、對象可設置，最小采集間隔可設置。當定時自動數據采集失敗時，主站應有自動補采功能，保證數據的完整性。2） 典型日數據采集按設定的典型日和采集間隔采集功率、電能量、電壓、電流等數據。3） 主動上報數據在全雙工通道和數據交換網絡通道的數據傳輸中，允許終端啟動數據傳輸過程（簡稱為主動上報），將重要事件立即上報主站，以及按定時發送任務設置將數據定時上報主站。主站應支持主動上報數據的采集和處理。5.4軟件模塊功能5.4.1、基礎數據管理組織結構管理線路管理配電臺區數據管理監控終端設置遠程抄表設置其他配置5.4.2、數據統計分路線路的三相電流，漏電流的檢測統計表箱電壓、電流、漏電流的檢測配電網遙信數據統計遠程抄表數據統計溫度數據的統計配電網運行統計峰值統計三相不平衡率統計過電壓數據統計過負荷數據統計5.4.3、 可視化圖形界面圖形化監控功能，圖形展示，了解線路情況以及每個臺區的運行狀態和負荷情況.5.4.4、 配電網監控報警功能設備單元越限告警抄表失敗告警溫度越限告警臺區停電告警遙信狀態告警5.4.5、 監控數據的分析顯示監控數據的曲線圖、棒圖、餅圖等線損分析其它，包括過壓，過負荷，線損，以及不平衡率等相關信息5.4.6、 事件記錄、查詢與顯示配電網控制操作記錄、查詢與顯示監控數據、抄表數據及運行狀態異常報警記錄、查詢與顯示5.4.7、報表生成監控數據、抄表數據、事件記錄等的報表數據算法設計報表自動生成報表打印、存儲、記錄5.4.8、 用戶管理用戶分級管理用戶權限管理用戶操作日志5.4.9、 系統接口提供第三方系統訪問本系統的驅動接口，例如GIS系統接口；可實現對第三方系統的訪問；與其他C/S或者B/S結構系統實現界面鏈接，即作為統一平臺管理其他軟件；5.5詳細解決方案5.5.1農網改造規劃設計的原因造成及三相負荷不平衡的調整系統原理根據支路三相相線負荷平均不平衡率的情況，和支路相線電流的平均值，來確定相線間負荷的調整，從而實現支路三相負荷的平衡及線路末端低電壓的改善。解決方案由系統軟件平臺與智能配電網監控終端、電子式漏電斷路器（支路）或三相電度表、及自動換相開關（相線路表箱）等四部分組成。由安裝在支路上的電子式漏電斷路器，獲取各支路三相線路的相線電流，由485通訊傳至監控單元。由安裝在相線路上各單元表箱中的自動換相開關，獲取各表箱單元的電流與電壓，并由無線和載波通訊上傳至監控單元。最后，由監控單元將所監測到的各支路相線電流及各表箱單元的電流與電壓，一并由GPRS上傳至系統平臺。系統軟件根據設定的不平衡率上限值及調整周期，和各支路三相相線負荷平均不平衡率的情況，及各支路相線電流平均值大小，來確定是否進行相線間負荷的調整。再根據相線中表箱單元的電流平均值，按照由大到小的次序來確定具體所要調整的哪幾個表箱。最后，根據設定的調整時刻，由系統軟件平臺發出指令，經監控單元下傳至自動換相開關，來完成單元表箱電源相位的自動轉換，從而實現支路三相負荷平衡的自動調整。它改寫了過去幾十年來由人工調整三相負荷平衡的歷史，克服了為調整三相負荷平衡去分時段測量各支路相線電流，以及估算表箱單元電流所帶來的麻煩和不準確性。讓三相負荷平衡調整變得更科學，更輕松，同時實現了線路末端電壓的監測與改善。農村“低電壓”二級聯調綜合解決方案，已被越來越多的電力公司所認可，并得以迅速推廣。5.6軟件配置5.6.1用戶登錄及管理系統用戶基本設置：簡潔明了的用戶管理，為系統的安全性提供了可靠保障。不同的用戶權限可以限制不用用戶的需要。圖5-6-1用戶登錄界面圖5-6-2用戶登錄界面及權限設置5.6.2組織結構管理根據用戶的權限不同，所管理的組織結構也不一樣，系統管理員可以實現對于整個系統的管理和設置，例如下圖圖5-6-3組織結構管理5.6.3變電站和線路管理每個變電站下都會有多個線路組成，填好線路管理后，用戶可以根據權限訪問自己所在供電所下面的線路圖5-6-4線路管理5.6.4臺區終端管理臺區終端負責信息的傳輸和執行，每個終端都可采集到臺區的電表信息，剩余電流斷路器的數據以及用戶處的換相開關的數據。圖5-6-5終端信息錄入5.6.5電表數據