- 無線電力負荷控制系統結構及功能
- 無線電力負荷控制系統硬件構成
- 自動采集用電線路的電壓、電流，計算出功率因數
- 對用戶實現功控及電控
- 由主臺向用戶遠程下發控制參數
- 可實時反映系統運行的各種狀態
無線電力負荷控制系統是集用電控制、終端用電數據采集、參數下發、遠程抄表于一體的自動化系統，它的應用大大提高了電網運營和管理的自動化水平，節省了大量的人力物力，而且擴大了監測數據的范圍，提高了監測數據的準確性。負荷控制系統最初是由于電能緊張，為了在用電高峰時拉閘限電而應用的，隨著電力市場供需矛盾的轉化，系統的功能已由控制為主轉變為以負荷管理為主。事實上，應用了負荷控制系統的工業用戶普遍反映通過實現對企業用電的有效管理，企業的經濟效益得到了明顯提高。
系統的總體結構及功能
1系統總體結構
無線電力負荷控制系統與一般負荷控制系統的顯著區別是中心站與終端控制器之間不必敷設通信電纜，它主要由三部分組成（如圖1所示）。
（1）負荷控制系統中心站（即主臺），通常位于地區電力運行管理部門內。主臺可通過選擇控制終端的硬件地址與指定的用戶進行通信，也可進行廣播通信。
（2）無線通信系統，包括架在中心站的天線和用戶處的小型天線以及用于信號轉發的中繼站。
（3）安裝在工業用戶處的負荷控制終端，用來采集用電數據，由內置電臺通過無線通信網絡發送到中心站，并可接受中心站的命令對用戶的用電進行控制。
2系統主要功能
無線電力負荷控制系統的主要功能如下。
•數據采集：
自動采集用電線路的電壓、電流，計算出功率因數、有功及無功功率和電量,并報告最大、最小負荷及其出現時間。對采集到的數據生成曲線圖及棒形圖顯示在屏幕上，并可連接打印機打印輸出。
•負荷控制：
可以對用戶實現功控及電控，也可直接對用戶進行輪次跳閘控制。
•遠程抄表：
遠程抄回用戶安裝的復費率電能計量表所測量到的用電數據。
•遠程整定：
由主臺向用戶遠程下發控制參數，包括時段定值、PT（電壓互感器）變比、CT（電流互感器）變比、電表脈沖常數，并可進行終端對時。
•通話與信息傳送：
終端可以向主臺申請通話，獲準后可與主臺通話；主臺可以主動選擇用戶進行通話，并可向用戶下發簡短的中文信息。
•狀態告警：
可實時反映系統運行的各種狀態，包括功控電控的投入、斷相指示、各輪次跳閘開關的狀態。
•事件記錄：
記錄終端的異常狀態，如電壓、電流異常及其出現時間。
•遙信功能：
將終端16路繼電器的開合狀態反饋給中心站。
•系統管理：
可進行用戶信息的注冊、查詢、修改以及操作記錄、歷史數據的查詢處理。
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系統硬件構成
系統的終端控制器具有兩路單獨的PT、CT輸入，可以同時監控兩路母線的用電，裝有一臺CRT顯示器，可以將監控數據以圖形方式顯示出來，由于顯示數據較多，故通過鍵盤選擇需要查看的數據。
1 工作原理
該終端控制器的硬件結構如圖2所示，它的主體是一臺STD工控機，采用模板式結構，便于故障檢修。供電線路的電壓、電流經PT、CT變換后經A／D轉換板轉變為數字信號送至V40主板，PT、CT變比經主臺設定后下發至該終端，CPU據此計算出線路的實際電壓、電流。脈沖電度表發出的脈沖信號經輸入板送至CPU，根據電表脈沖常數計算出有功及無功功率。KG105型電臺接收主臺下發的指令，經通訊板送至CPU，然后由輸出板控制輸出繼電器的動作，進而實現遙控跳合閘操作。遠程抄表是由電臺經通訊板采集威勝表中的數據實現的，而召測數據則是采集CPU中計算出的數據。CPU每隔1min采集1次數據，所有計算結果保存在系統板上的SRAM中，可保存24小時的數據，因此主臺第二天必須將第一天的數據召測回中心站的數據庫中，否則第一天的數據將丟失。
2異常事件的檢測
系統對PT、CT輸入的模擬量進行分析，如果檢測到其中一相電壓低于某一很小的數值，而其它兩相電壓正常，系統則報告斷相，指出是哪一相斷了，并記錄發生時間。如果系統根據模擬量輸入計算出的有功功率和由脈沖量計算出的不符，則報告電流異常并記錄發生時間。若有用戶通過切斷脈沖電 度表的輸入而竊電，即可給予指示，以達到防竊電目的。
3數據召測與通話的協調控制
系統正常工作時主臺每隔一段時間就要召測用戶的數據，將用電數據進行遠程傳送是系統最主要的功能，為了防止主臺與終端通話時影響數據的正常傳送，系統采取了一定的措施。通訊板上設有一個繼電器，正常情況下繼電器接通CPU與電臺的數據傳輸通道，當按下話筒按鈕通話時，繼電器自動切斷數據傳輸轉到通話信道，話筒直接通過電臺進行通話。當按下通話按鈕的時間達到30s時，繼電器自動復位，強制結束通話，恢復數據傳輸。
主臺軟件設計
該無線電力負荷控制系統的管理軟件是用面向對象的編程工具VisualBasic6．0開發完成的，系統軟件框圖如圖3所示。系統啟動后要求輸入操作員工號及口令，驗證無誤后連接電臺，進入主窗體。
•選擇用戶：選擇待操作用戶，可以按名稱、地址、關鍵字及行業分類進行選擇。其中地址選擇是指用戶所用控制終端的硬件地址，該地址采用4位16進制數表示，如73B5。
•重要操作記錄：由于遙控、對時等操作關系重大，一旦出現意外，將造成比較嚴重的后果，系統軟件將執行這類操作的操作員工號、操作時間、操作對象及操作名稱都記錄數據庫，便于出現事故后追查責任。
•接口處理：終端監控是該系統中最主要的操作，所有這些操作都是通過調用API函數訪問RS232口，通過該口與電臺的通信完成的。
•用電管理：用電管理涉及的主要是終端用戶用電參數的設置，責任重大，為此系統要求操作員只有在輸入單獨的口令后才允許登錄用電管理窗體。
該無線電力負荷控制系統的應用大大減輕了電力部門工作人員的工作量，避免了人工抄表時容易出現的差錯，增強了電力部門對工業用戶用電的控制與管理，使峰、平、谷三個時段的負荷盡可能地趨于平衡。工業用戶在應用了該系統后，方便了對下屬車間部門電力運行狀態的監控與記錄，敏感的報警功能也在一定程度上減少了用電事故的發生。
