浅谈UAS低压智能变配电系统

　　随着信息技术的发展，美日等国首先提出了建筑智能化的问题，建筑智能化系统工程在我国统称为“智能建筑”，电子信息技术和建筑技术的日新月异是智能建筑发展的先决条件。智能建筑是城市现代化、信息化的重要标志，智能建筑是下个世纪建筑业的发展方向。 智能变配电系统是智能建筑必不可少的组成部分，它大大提高了整个变配电系统的管理水平，很方便地与其他楼宇自动化系统联网，构成完整的楼宇自动化监控系统。它可广泛地用于楼宇、大型科研设施、医院、机场、车站、体育场馆、电力和石化行业等自动化控制程序要求较高的各种工业和民用设施中。

　　FCPower 6.0—UAS低压智能变配电系统结合通讯技术、计算机及网络技术，可以完成电力设备在正常及事故情况下的监测、保护、控制，可以完全以动态图形方式对工企业配电情况进行监控，通过网络电力仪表的采集、控制与通讯功能，将线路运行参数与开关状态上传，从而达到四遥功能。

　　1系统特点

　　1.1图形监控：

　　1.1.1配电室的地理位置图、厂站电气设备的布置图；

　　1.1.2设备的电气实时单线图、电气设备的柜面布置图；

　　1.1.3系统仪表单元的列表和实时状态、实时电流、电压和能耗的曲线；

　　1.1.4故障报警的详细清单表格、跳闸设定的曲线对比图等；

　　1.2报警、故障处理：

　　在发生故障情况下，可以按照供电线路实际运行情况与系统供电安全运行条件要求的逻辑功能进行自动判断及处理，通过对线路电力参数的监测，实时分析线路供电安全性，当任何参数不符合所设定的初步范围时，系统可提出报警，并可按要求进行逻辑控制功能。

　　1.3配电信息化：

　　可以将配电信息以图形化的方式在内部局域网和互连网上浏览，软件可以把日常管理工作中的各项分别纳入到系统数据库中，来完成远程集中抄表，开关的操作记录、故障记录、电力运行参数的统计、报表的填写及打印等各项工作。

　　1.4系统的冗余处理：

　　为了提高系统运行稳定性，力控电力电气监控组态软件提供多种冗余方式，主要有单网双机冗余系统、双网双机冗余系统、客户端冗余、控制设备冗余等等。

　　1.4.1单网双机冗余系统：

　　在此系统中，主机和从机仅使用了单一网络适配器，主/从机之间只有一个网络。这种系统的网络结构简单，缺点是单一网络出现故障时，会同时出现两个活动站，并导致I/O设备采集冲突等问题。

　　1.4.2双网双机冗余系统：

　　冗余系统即为了保险起见，采取两套同样配置的硬件、软件，目的是在其中一套系统出现故障时，另一套系统能立即启动，代替工作，好比演员的替身，两套完整好用的系统也许单独运行的故障率很高，但采取冗余措施后，在不改变内部设计的情况下，这套系统的稳定性立即可以大幅度提高！假如单独系统的故障率为50%，而冗余系统马上可以将故障率降低到25%。

　　在此系统中，主机和从机都使用两个网络适配器，并分配在两个不同的网段，主/从机之间存在两个网络连接。

　　1.4.3客户端冗余：

　　冗余客户端既可以是人机界面运行系统，也可以是实时数据库系统，冗余客户端将双机冗余系统的主机或从机作为数据源。冗余客户端能够自动判断出是主机还是从机处于活动状态，并保持与该活动站的通信。当发生状态切换后，客户端节点能自动找到新的活动站，并保持通信。

　　人机界面（Human–Machine Interaction，简称HMI），是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。

　　1.4.4控制设备冗余：

　　在低压配电系统中，为了提高控制系统的可靠性，控制站的电源、CPU、通讯模块需要进行冗余配置即设备冗余方式，冗余的控制设备一般为主、从控制器，控制器上的主从CPU同时连接设备总线，主从设备之间通过网络进行数据同步来防止控制出错，同步包括时间同步、IO状态同步等，主设备损坏时，从设备自动接管控制权，比如西门子公司的S7400H系列PLC等，对于有些数据采集系统，有时也会用两个完全一样的设备同时采集数据，上位机监控软件和此类系统通讯时，要考虑到主从设备CPU的切换时，上位机监控软件要同步切换来保证正确的数据获取IO设备的数据。

　　2典型配置

　　图一

　　3主要技术指标

　　（1） 数据更新（RTU传送速率600波特）

　　重要遥测更新周期＜2S

　　一般遥测更新周起＜3S

　　次要遥测更新周期＜4S

　　全系统实时数据扫描周期＜3S

　　（2） 事故时遥信变位传送周期（1：64）＜3S

　　（3） 事故推出画面时间＜3S

　　（4） 事故顺序记录（SOE）站间分辨率＜20ms

　　（5） 电能量广播冻结和读出量值周期＜1min

　　（6） 画面调用实时响应时间＜1S

　　（7） 画面实时数据刷新周期＜2S

　　（8） 模拟屏数据刷新周期

　　遥信变位＜1S

　　重要遥测＜3S

　　次要遥测＜5S

　　（9） 遥信处理正确率：99.9%

　　4典型

　　大连国际机场低压配电监测系统

　　济南国际机场低压配电监测系统

　　太原铁路分局电信机房及变配电监控系统

　　天津铁路分局电信机房及变配电监控系统

　　北京铁路分局电信机房及变配电监控系统

　　广州铁路分局电信机房及变配电监控系统

　　北京实验工厂配电监控系统

　　重庆博联变配电控制系统

　　上海永泰公司变配电控制系统

　　江苏南通醋酸纤维有限公司变配电控制系统

　　北京306医院配电监控系统