安徽四創(chuàng)電子股份有限公司 侯振華 孫華磊安徽省無線電監(jiān)測站 周 洋

一種基于北斗的小型水電站信息采集系統(tǒng)

安徽四創(chuàng)電子股份有限公司 侯振華 孫華磊
安徽省無線電監(jiān)測站 周 洋

基于北斗的小水電站信息采集系統(tǒng)可以實現對現有分布式小型水電站的實時信息監(jiān)控,提高對小型水電站的運行管理水平,且信息傳輸保密性好,不受地域限制。

小水電站;北斗;信息采集

1 引言

目前,國內有很多小型水電站,這些小型發(fā)電自動化設備和通信網絡大多數都不是很健全,多數不具備與電力調度中心通信的條件,因而,這些小型發(fā)電廠的實時信息大多都無法上傳,缺乏實時監(jiān)控的技術手段。為加強對這些小型發(fā)電企業(yè)的管理,要求采用建設投資少,安全可靠性高的通信技術,實現關鍵信息采集與傳輸,達到對分布式水電站進行實時監(jiān)控的目的。

北斗是我國獨立自主建立的衛(wèi)星導航系統(tǒng),其具備的雙向短信通信功能是GPS所不具備的,適合大范圍監(jiān)控管理和通信不發(fā)達地區(qū)數據采集傳輸應用,對于信息及時性和安全性要求高的調度監(jiān)控應用,北斗系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。

2 系統(tǒng)介紹

基于北斗的小水電站信息采集系統(tǒng)采用分層分布式星型拓撲結構,即主站端、通信傳輸通道、子站端。主站與子站為星型拓撲結構,便于多個子站靈活方便接入主站。系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。在每個小型發(fā)電站采用分布式就地安裝智能信息采集終端,對該電站各臺機組的所需監(jiān)控數據進行采集,通過智能終端對這些數據的預處理后傳送到通信過程層;在調度端安裝信息管理平臺,通過衛(wèi)星無線通信,接收分布式小水電站的實時運行數據和信息,實現調度對小型發(fā)電企業(yè)的關鍵信息采集與監(jiān)控目標;同時,系統(tǒng)信息管理平臺實現與能量管理系統(tǒng)EMS(Energy Management System)和電能量采集及管理系統(tǒng)之間信息交互,為將分布式小型水電站納入全省電網統(tǒng)一調度管理奠定基礎。

圖1 基于北斗的小型水電站信息采集系統(tǒng)

子站端智能智能采集終端分布安裝在子站端現場(室內),通過串口(RS-422)與北斗衛(wèi)星用戶機實現雙向通信。主要用于數據采集和上傳。智能采集終端可采集各機組有功、無功等實時數據,并可通過串口與多功能電能表通信,采集電量數據。北斗衛(wèi)星用戶機安裝在子站端監(jiān)控現場(室外),通過串口(RS-422)與智能采集終端實現雙向通信,通過無線與北斗衛(wèi)星進行雙向通信,實現監(jiān)控信息的轉發(fā)。

主站端系統(tǒng)主要由數據服務器和北斗衛(wèi)星指揮機構成,服務器與指揮機通過串口RS-422實現數據收集,與電能量采集與管理系統(tǒng)通過遠程數據庫訪問的方式完成數據交互,與能量管理系統(tǒng)(EMS)通過IEC60870-5-104規(guī)約通信。

信息管理平臺是一個支持TCP/IP網絡通訊協(xié)議的以太網絡系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過采集機組有功、無功等遙測量和電表的周期電能數據作為電網運行分析依據,是對數據進行采集保存和計算而非實時控制,因此可以允許系統(tǒng)有一定的功能集成,在充分保障數據安全性的前提下,可以采用單服務器+多功能模塊的結構,將數據采集、存儲、查詢以及轉發(fā)集中在同一服務器上,通過數據庫實現數據的讀寫操作與共享。這種處理方式在高性能服務器的使用情況下,是完全能夠適應的,不但可以節(jié)省數據傳輸的中間環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)的可靠性,同時更為經濟,易于管理。

基于北斗的小水電站信息采集系統(tǒng)實現對分布式水電站關鍵信息的采集、規(guī)整、上傳,包括各機組有功、無功、關口電量等;對分布式水電站的信息集中管理,包括信息分類、統(tǒng)計、查詢、生成報表、曲線等功能;與EMS系統(tǒng)和電能量采集系統(tǒng)的信息交互,將采集信息按要求轉發(fā)至相關系統(tǒng)。

3 結束語

本文所介紹的系統(tǒng)將北斗技術與小水電站信息管理需求相結合,滿足了小水電站日常信息管理的需求。北斗網絡不受地域限制,且信息傳輸安全性高,對小水電站中關鍵信息傳輸尤其適用。

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