配變綜測儀的GPRS移動信息化應用

1 引言

配電變壓器是直接面向廣大臺區客戶供電的主要電氣設備，是決定高質量、可靠的電能滿足普通電力客戶需求的關鍵環節。隨著城市電網迎峰度夏期間，出現大量的配變過載損毀、電能損耗升高、電壓異常、三相負荷不平衡、功率因數低等故障，加之臺區居民、商業客戶供電質量服務意識的日益增長，需要在近年來，已投運的成熟產品—配變綜測儀基礎上應用成熟gprs通訊—分組交換技術，形成高性價比的解決方案—gprs移動信息化的配變綜測儀系統。實現遠程、在線的配變監測、告警、及工況統計、分析等主要功能，為杜絕供電隱患、調整臺區負荷、及時發現和定位配變故障、異常線損整改、提升配網經濟運行水平服務。

2 系統介紹

gprs移動信息化的配變綜測儀，可與大用戶終端、居民集抄、變電站集抄共同納入用電現場服務與管理系統（見圖1）。也可單獨成為一套配變信息管理系統，由配電變壓器低壓側裝設的gprs型配變終端、公用通信網絡（gsm/gprs）、主站系統組成。

圖1 用電現場服務與管理系統

　　 2.1 gprs型配變監測系統組成

　 系統由應用服務器、數據庫服務器、前置機和終端組成，其中應用服務器、數據庫服務器和前置機構成了主站，前置機由對外通訊部分、廠家解碼分析模塊與前置機通訊服務程序組成（見圖2）。主站設省電力公司信息中心，主站與移動公司的數據中心采用光纖進行數據交換，各地市供電公司設工作站，通過web方式建檔、查詢及統計數據。

圖2 gprs型配變監測系統

2.2 系統軟件特點

　（1）統一構架、兼容性強：gprs配變綜測儀、大用戶終端、居民集抄、變電站集抄系統采用相同的com+/j2ee構架，系統的擴展性強，能支持的終端數量眾多，方便電力營銷信息系統整合從居民、公變、專變、專線各電網層次電能量信息的處理。

　 （2）支持其它多種公用通訊方式，如：sms、cdma、以太網、cmpp專線、程控電話等。

　（3）電能計量準確：為滿足臺區線損績效考核，終端電能計量部分采用專用計量芯片，并通過cmc認證（制造計量器具許可證）。

?。?）異常信息告警和消缺管理：系統對終端上報的異常按內容和重要性分類，將缺陷處理流程化管理并全程跟蹤、督辦。

　 2.3 主要功能

?。?）實時數據測量：三相電壓、電流、零線電流；瞬時有功功率(總、分相)(二次側)、瞬時無功功率(總、分相)(二次側)、功率因數；正向有功總電能、無功總電能、一象限、四象限無功總電能；abc三相電壓總畸變率；abc三相電壓分相諧波總量、分相3、5、7諧波分量；abc三相電流分相諧波總量、分相3、5、7諧波分量；電流不平衡度（定義：(imax-imin)/imax）。

　（2）累計日數據統計：每日電壓、電流、零序電流、有功功率、無功功率、功率因數、電壓畸變率、15分鐘平均電流的最大值、最小值；電流諧波總量、視在功率、電流不平衡度的最大值、平均值；總功率因數最小值、平均值；日有功電量、無功電量；平均電壓；停電時間月累計值；日電壓月累計合格率。

?。?）累計月數據統計：每月電壓越上限和越下限時間，電壓合格率，平均電壓，電壓斷相次數，每相運行時間及總時間，繼電器投入次數，停電總時間，月有功、無功電量。

　 （4）整點數據記錄：整點電壓、電流，總有功、無功功率，分相有功、無功功率，功率因數，有功總電能(底度)，電壓畸變率。

　 （5）實時報警功能：停、送電報警，監測儀配備可充電電池，在停電后能上送至少三次報警信息至主站；斷、缺相報警；無功補償失敗報警；過負荷越限報警（判斷持續時間3～5分鐘）。

　 （6）缺相、停電、電容投切記錄等soe事件記錄：記錄缺相、停電以及電容投切前后的相關信息（如無功、電壓、動作原因等）。

　 （7）數據保存：能保存最近2個月的日、月統計數據、40天整點記錄數據，掉電后數據不丟失。

　（8）液晶面板顯示：配變監測儀液晶面板具備菜單方式，能顯示以下內容：通訊參數、通訊狀態（有發光二管顯示狀態為佳）、信號強度；當前工作電源工作狀態、輸出回路（無功補償信號）工作狀態、實時日歷時鐘；實時電參數、當月停電時間、當月電壓合格率。

?。?）無功補償電容器監測與控制：配變監測儀具備2組三相和1組分相電容器投切命令輸出接口，能通過控制外部接觸器或復合開關實現電容器分組分相/三相投切。監測儀能監測各組電容器運行狀態，并根據實時的無功功率和電壓，按照設定參數和控制策略優化電容器的投切。

（10）高級應用功能：與電力營銷信息系統接口，由臺區抄表日期對應統計臺區供電量，并統計、分析臺區線損率；配變運行工況分析：能對任意時段的電流、電壓、功率、功率因數、負載率、三相不平衡率、供電可靠性等指標的極值、越限時間進行圖表曲線管理；異常信息告警和消缺管理：系統對終端上報的異常按內容和重要性分類，將缺陷處理流程化管理并全程跟蹤、督辦，每月統計生成配變缺陷處理月報。

　 2.4 通訊網絡

　 系統應用gprs為主的通訊方式，其數據通信按收發數據的量計費，通過與移動公司簽訂戰略合作協議，實現按流量包月收費，使配變綜測儀終端24小時在線，如同配電維護人員全天候值守，并還具有以下優點：

　（1）快速登錄：終端通電后，即自行完成與gprs網絡的連接，并在主站快速登錄。

?。?）高速傳輸：由于應用分組交換技術，數據傳輸最高理論值達171.2kb/s。

　（3）自動切換：終端與主站的通信方式，可在gprs與sms（短信）信道自動切換，確保網絡暢通無阻。

3 結束語

　 本文論述gprs移動信息化的配變綜測儀系統的構成和主要功能，為提高城市配電網自動化水平和臺線績效考核管理，提供了一套符合工作實際的成熟系統。經一年多運行，證明gprs移動信息化配變綜測儀系統的開發、應用，能有效強化配電變壓器的在線監測、告警、缺陷處理及配網降損增效工作。