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(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有分布式小型水電站的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控,提高對(duì)小型水電站的運(yùn)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(nèi)有很多小型水電站,這些小型發(fā)電自動(dòng)化設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)都不是很健全,多數(shù)不具備與電力調(diào)度中心通信的條件,因而,這些小型發(fā)電廠的實(shí)時(shí)信息大多都無法上傳,缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控的技術(shù)手段。為加強(qiáng)對(duì)這些小型發(fā)電企業(yè)的管理,要求采用建設(shè)投資少,安全可靠性高的通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息采集與傳輸,達(dá)到對(duì)分布式水電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

北斗是我國獨(dú)立自主建立的衛(wèi)星導(dǎo)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(dá)地區(qū)數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用,對(duì)于信息及時(shí)性和安全性要求高的調(diào)度監(jiān)控應(yīng)用,北斗系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)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?fù)浣Y(jié)構(gòu),即主站端、通信傳輸通道、子站端。主站與子站為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),便于多個(gè)子站靈活方便接入主站。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。在每個(gè)小型發(fā)電站采用分布式就地安裝智能信息采集終端,對(duì)該電站各臺(tái)機(jī)組的所需監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集,通過智能終端對(duì)這些數(shù)據(jù)的預(yù)處理后傳送到通信過程層;在調(diào)度端安裝信息管理平臺(tái),通過衛(wèi)星無線通信,接收分布式小水電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息,實(shí)現(xiàn)調(diào)度對(duì)小型發(fā)電企業(yè)的關(guān)鍵信息采集與監(jiān)控目標(biāo);同時(shí),系統(tǒng)信息管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)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(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度管理奠定基礎(chǔ)。

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(xiàn)場(室內(nèi)),通過串口(RS-422)與北斗衛(wèi)星用戶機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通信。主要用于數(shù)據(jù)采集和上傳。智能采集終端可采集各機(jī)組有功、無功等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并可通過串口與多功能電能表通信,采集電量數(shù)據(jù)。北斗衛(wèi)星用戶機(jī)安裝在子站端監(jiān)控現(xiàn)場(室外),通過串口(RS-422)與智能采集終端實(shí)現(xiàn)雙向通信,通過無線與北斗衛(wèi)星進(jìn)行雙向通信,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

主站端系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)服務(wù)器和北斗衛(wèi)星指揮機(jī)構(gòu)成,服務(wù)器與指揮機(jī)通過串口RS-422實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集,與電能量采集與管理系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問的方式完成數(shù)據(jù)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(tái)是一個(gè)支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過采集機(jī)組有功、無功等遙測量和電表的周期電能數(shù)據(jù)作為電網(wǎng)運(yùn)行分析依據(jù),是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集保存和計(jì)算而非實(shí)時(shí)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(shù)據(jù)安全性的前提下,可以采用單服務(wù)器+多功能模塊的結(jié)構(gòu),將數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、查詢以及轉(zhuǎn)發(fā)集中在同一服務(wù)器上,通過數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作與共享。這種處理方式在高性能服務(wù)器的使用情況下,是完全能夠適應(yīng)的,不但可以節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)更為經(jīng)濟(jì),易于管理。

基于北斗的小水電站信息采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式水電站關(guān)鍵信息的采集、規(guī)整、上傳,包括各機(jī)組有功、無功、關(guān)口電量等;對(duì)分布式水電站的信息集中管理,包括信息分類、統(tǒng)計(jì)、查詢、生成報(bào)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(zhuǎn)發(fā)至相關(guān)系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文所介紹的系統(tǒng)將北斗技術(shù)與小水電站信息管理需求相結(jié)合,滿足了小水電站日常信息管理的需求。北斗網(wǎng)絡(luò)不受地域限制,且信息傳輸安全性高,對(duì)小水電站中關(guān)鍵信息傳輸尤其適用。

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