網絡電力儀表下的智能配電系統解決方案
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摘要：本文分析了基于數字遠程儀表、RS-485總線和工控機的定位方案存在的不足，提出了一種新的組網方案。介紹了基于網絡功率儀表的智能配電系統的組網方式和網絡結構，分析了該系統的優點。
它采用數字信號作為數據傳輸，并使用控制單元作為主要的監控設備。因為這種方法對人力資源來說是低成本的，你可以單獨看看機器。即使在遠程也能實時監控。內部分布空間相對簡單，網絡結構相對較寬。您可以根據需要自動創建和導出單個電源報告。該系統優于節能，對全社會的能源管理具有現實意義。這種新方案最明顯的優點是，與網絡技術相比，通信傳輸速率顯著提高，最大可達性也大大提高。復雜的電力系統沒有地方可以使用。具體的缺點是通信范圍窄的總線只能作為基于網絡電能表的智能配電系統的具體組網方案。目前，系統網絡系統可以對接入范圍進行集中管理，對系統監控室外的數據控制非常不方便。它可以按照配電系統的標準分兩次開發，在互聯網上傳輸數據，保證號碼的安全，保證數據的準確性，實現與獨立的網絡設備和整個系統的網絡連接。這樣就可以對每個地區的實時需求數據進行匯總分析。同時，為了方便數據的檢索和處理，該系統具有傳統分布式系統所不具備的許多優點，將單個智能分配系統分配到每個子表中。在消耗相同資源的前提下，可以達到更大的效果。遵循參數。請不要接受地域的限制和距離。廣泛分布于該地區。它可以通過互聯網廣泛部署，并由整個系統進行管理。在中低壓管理系統中，即使集中處理系統的監控工作時間出現故障，也具有很強的實用性。系統對采集到的數據進行請求，同時根據用戶的請求對系統進行排序，遠程控制子系統進行適當的混合服務。用戶也不會因為任何故障而影響本系統的正常傳輸和數據存儲，即使每次故障都是通過Jie討論或以用戶為中心的監控系統發生故障。用戶可以通過網頁選項處理、控制和存儲數據。最終管理員可以對終端設備中的數據進行分析，這種系統管理效率高，能夠保證配電系統的長期穩定運行。有利于節能降耗，快速控制和優化電網。同時，該系統參數化程度相同，可以進行遠端控制。該系統能為用戶提供運行過程中發生的數據，使用戶在需要協調和管理系統時有可靠的依據。這個計劃剛剛通過。它具有遙感、遠程任務分配、優化傳輸、減少損耗、記錄實際數據、自動保存等優點，具有電力能源管理系統和基于平臺的能源信息服務系統的優勢。用戶報告榮譽并安排國王運動手冊工作。儀表本身的存儲空間可用于數據記錄。即使子表和網絡之間的連接中斷，表本身也會收集和記錄數據。網絡恢復后自動將數據丟棄到監控中心。即使通信網絡癱瘓，也不影響數據采集和記錄。恢復后將數據傳輸到總監控中心。資源管理非常方便。傳統的智能配電系統解決方案的客戶端從瀏覽器中尋找一個能源服務信息系統，訪問應用用戶服務中心也有利于數據的采集和傳輸。我們通過一個恒定信號表來檢查我們以前的智能配電系統的質量參數，并使用歷史電氣數據來檢查質量參數。這套服務系統還可以使用戶個性化。它從儀表轉換為圖像并顯示使用情況。
2傳統解決方案的弊端
智能配電系統通常采用基于數字遠程儀表+RS-485總線+工控機的單機定位解決方案，即配電室只有一人值守，可以進行遠程數據監控。但是，它只有一個簡單分散的本地配電網，無法實現對能源信息的遠程集中監控和管理。網絡通信模式有以下缺點。（1）RS-485總線通訊距離小于500米，只能在小范圍內實現集中管理，即數據監控和管理只能在系統監控室實現，不夠靈活。（2）RS-485總線的通信速率一般小于38.4kb/s，每條總線的表數一般小于20。因此，整個系統的通信效率較低，大量數據無法傳輸，實時性不強。（3）孤立分支機構的能源信息只能手工匯總處理，實時性不高，用戶無法隨時隨地查看任何分支機構的能源使用情況。由于上述應用局限性，基于RS-485總線的配電系統已不能滿足日益增長的用電需求。
3基于網絡電力儀表的智能配電系統
在否定了RS485通信方式后，分析了這種通信方式的不足，通過以太網構建了一種新型的智能配電系統。新的配電系統可以記錄電力傳輸的全過程，并保存在內部硬盤中。同時，該系統能夠對電力需求和電能質量進行分析，記錄用電趨勢，并能在極端情況下自動報警。該智能配電系統可以實現為一臺具有獨立網絡設備的家庭計算機和通過以太網通信接口的通用系統，為了方便數據的查詢和處理，系統為每個子表分配一個單獨的p地址，這樣任何用戶都可以在網上。同時，系統根據用戶需求進行選擇，遠程控制子系統進行相應的部署服務。用戶還可以通過ModbusTCP/IP協議訪問各個參數進行遠程控制。該系統能為用戶提供電力系統運行過程中產生的數據，使用戶在需要對系統進行調整和管理時有一個實際依據：本方案采用acusys能量管理系統的優點。它是一套基于B/s平臺的能源信息服務系統。用戶可以通過客戶端從web瀏覽器中搜索能源服務信息。系統通過訪問相應的用戶服務中心，可以查詢電力設備的實時用電參數和配電系統的實時供電參數。也可供個人用戶查詢歷史用電憑證的詳細記錄和質量。該服務系統還允許用戶進行個性化設置。可根據用戶需求自動生成個性化用電報表，同時導出或下載系統，提高了用戶用電量的合理管理。對全社會的能源管理具有現實意義。
4基于網絡電力儀表的智能配電系統
由于基于RS-485總線網絡通信方式的配電系統不能滿足需求，北京愛博精典科技有限公司推出了基于以太網的智能配電系統解決方案。解決方案的硬件采集層采用acuvimii系列網絡功率表。該系列儀表具有全參數測量、雙向電能計量、需求分析、電能質量分析、趨勢記錄、超限報警等功能，適用于幾乎所有配電應用。基于以太網的通信接口設計使其能夠作為一個獨立的網絡設備連接到以太網，并能為每一個電能表分別分配IP地址進行單獨尋址。用戶可以使用網絡設備瀏覽測量參數網頁，自定義參數數據電子郵件，通過ModbusTCP/IP協議訪問各個參數進行遠程控制。本方案采用的Acusys能源管理系統是一套基于B/s平臺的能源信息服務軟件。為個人用戶和企業用戶提供定制的電能監測、記錄和數據分析服務。它可以幫助用戶提高能源管理水平，優化系統運行模式，提高用電效率，減少電耗和能源浪費。客戶端可以通過web瀏覽器訪問能源信息服務系統。個人住宅、商業設施、工廠和企業的用戶可以方便地獲取自己的電力設備和配電系統的實時電力參數、歷史記錄和電能質量參數，還可以訪問定制的個性化用電報告并導出或下載。該系統不僅可以提高用戶用電管理水平，節約能源，而且為公眾提供了方便的節能管理和能效評價手段，有利于提高全社會的節能意識。
5具體組網方式
系統的組網方式可分為兩類：有互聯網的項目，可直接應用能源管理信息系統；無互聯網的項目，應先鋪設網絡，再進行配電系統管理。在智能配電系統中，儀表是一個網絡設備，可以看作是一臺個人電腦，局域網通過路由器連接到廣域網，用戶可以在任何一個角落通過以太網接入這些設備并查詢相關參數。基于網絡功率儀表的智能配電系統原理圖如圖1所示。（1）局域網組成。對于已經有互聯網的項目，只需將ACUVML系列網絡電能表連接到由集線器和路由器組成的局域網上；如果您想接入水、氣、油等能源信號，脈沖信號可通過功率Di數字輸入功能傳輸到acuvim，Ll系列網絡功率表被保存，然后與儀器采集的數據一起傳輸到系統交換機。對于沒有互聯網的項目，集線器和路由器可以連接到一對光纖收發器上，然后再連接到互聯網上。后續配置與現有的Internet項目相同。（2）企業各分支機構選用acuvimii系列網絡功率表作為底層采集組件，采集的信息通過局域網和路由器發送到互聯網網絡。（3）在公司總部設立綜合監控中心，配置通信服務器、數據服務器和網絡打印機，負責公司能源數據的存儲、傳輸和管理。客戶可以通過移動PC設備、智能手機和其他通信設備訪問能源管理信息系統，也可以訪問每種底層設備。
6基于網絡電力儀表的智能配電系統的優勢
與傳統的RS-485網絡技術相比，基于網絡功率儀表的智能配電系統具有以下優點。（1）充分利用現有以太網網絡布線，無需新建通信網絡；儀器通訊協議與網絡設備通訊協議完全無縫兼容。（2）利用互聯網形成不受地域限制的廣域監控系統，實現異地分支機構分布監控的一體化。（3）不需要額外的設備就可以實現網絡流氓數據的傳輸，并采用加密傳輸協議來保證數據的安全性。（4）當集中監控系統出現故障或用戶未設置監控系統時，以太網儀表可在孤島上運行，通過網絡瀏覽、數據記錄、報警、郵件發送等功能完成監控任務。（5）儀器的4m存儲器可用于數據記錄。即使通信網絡中斷，數據采集和記錄也不會受到影響。通信恢復后，可將數據傳輸至監控中心。（6）該儀器可作為數據集中網關，通過互聯網傳輸水、電、氣等能量和流量、壓力等非電對象。（7）并行通信處理不再受RS-485串行通信的限制。通信速度為10m/10om自適應，最高可達100m。
7智能配電系統的未來發展趨勢
具體來說，可以從以下幾個方面進行詳細介紹：在新時代到來的背景下，無論是嵌入式技術還是智能配電系統的數據采集都越來越成熟，而傳統的數據采集是通過微處理器來實現語言書寫的目的設計。一旦受到外界干擾，程序就會混亂，采集的數據信息就會丟失，電力監控系統將完全癱瘓。為了有效地解決這一狀況，嵌入式技術的合理應用顯得尤為重要，它可以對碰撞造成的各種隱患起到預防作用，并不斷擴展監控系統的使用功能，在原有應用程序的基礎上，實現監控系統的升級優化，促進電力行業健康發展。另外，適當引入嵌入式技術可以改善人機界面，進一步增強智能配電系統的可視性和數據傳輸功能，推動智能配電系統朝著更好的方向發展。
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作者：聶仁杰 荊書婷 單位：烏蘭察布電業局修試管理處
