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基于4G无线路由器的配电网双路交流电远程监测案例

  • 时间 :2020-10-26
  • 作者 :百姓快三
  • 浏览数 :691

近年来,随着电网的高速发展,对供电可靠性的要求越来越高。为提升供电可靠性,须对现有的配电网进行检修与改造。电网改造是一个庞大的工程,有着相当大的工作量,需要的工期也非常长,不可避免地会出现电网线路停电。如何在不影响供电可靠性的前提下进行电网的改造,是目前供电可靠性管控工作的关键。百姓快三配合客户研发的基于4G无线路由器的配电网交流电无线监测系统,实时监测配电网交流电工作状态,助力客户提升配电网检修改造效率。


一、配电网交流电无线监测目的

某市配电网监测项目,监测交流两路运行状况,当交流1路或交流2路,其中一路掉电或两路同时掉电故障时,分别发送两种故障信息信号。一种为真实信息:反映两路交流当前运行状况,当前哪路在供电,真实信息能发送至值班维护人员手机;一种为虚拟信息:任何时候都发送一个虚拟长期有电的状态信息,虚拟信息通过后台通信上传至省局通信站。


二、配电网交流电无线监测方案

从柜内引一路不间断电源,经过控制开关给交流监测模块与百姓快三4G无线路由器供电。交流监测模块对两路交流输入进行电压采集,交流采集状态通过485 modbus协议与4G无线路由器装置进行通讯。4G无线路由器装置采集交流状态信息后进行识别,发送两路不同信号:一路为当交流输入发生任何故障时通过短信发送到指定运维人员手机。另外一路为4G无线路由器装置与后台连接,发送一个长期交流状态正常的虚拟信息。原理图如下:


配电网交流电无线监测示例.jpg


三、配电网交流电无线监测系统组成

配电网交流电无线监测系统由交流监控模块、佰马4G无线路由器、云平台组成。

1、交流监控模块

交流监控模块是针对交流系统开发的一款检测模块,交流监控单元采用八位单片机,负责测量两路三相的交流相电压,通过A/D转换芯片将模拟量转换成CPU可以识别的数字信号,再经过CPU的运算,可测量出每相交流模拟量的实际值。交流监控单元通过RS485通信总线与系统的监控模块进行通信。


交流监控模块.png


其完成的主要功能如下:

● 测量两路三相交流电压

● 根据交流电压的状态自动切换两路交流接触器

● 测量一相交流工作电流

● 测量两路接触器的工作状态、防雷状态、五路交流空开状态

● 通过RS485通信总线与系统监控模块完成数据交换

● 可设两个通讯地址,并有自定义INP协议及标准MODBUS-RTU协议可选

本项目只用到测量两路三相交流电压一项功能。


2、4G无线数传路由器

百姓快三BMR200系列电力级无线终端, 欧盟CE认证,支持MQTT协议,具有恶劣环境适用专利,VPN专利,是无人值守专用4G无线路由器。以全网通/4G/网络为承载网,为用户提供无线网络组网,实现远程设备与控制中心系统之间的无线数据通信,轻松实现对现场设备的远程数据采集和控制。具有组网灵活迅速、建设周期短、成本低等优势,被广泛应用在配电自动化、环保监测、交通运输、水利测控、金融自助、热力管网监测、油田远程监测等行业。


佰马电力无线终端.png


四、配电网交流电无线监测项目现场状况

本项目交流电源柜位于某市局交流配电房,后台服务器位于某市局通信网络机房,两台机柜相距约30米。交流电源柜由两路3极ABB微型断路器输入,经过STS切换模块至三相母线供电。柜体正面布局如下:


电网无线监测取样示意.jpg


背面布局如下:


电网无线监测安装示意.jpg


后台服务器网络机柜,南瑞ECM3000-PTU前视图如下:


服务器网络机柜前视图.png


后台服务器网络机柜,南瑞ECM3000-PTU后视图如下:


服务器网络机柜后视图.png


五、配电网交流电无线监测项目实施步骤

1、模块安装

先把控制开关、交流监测模块与佰马4G无线路由器模块固定在交流电源柜柜后安装板上,接好开关至模块,监测模块与4G无线路由器模块之间的连线。


佰马无线路由器模块安装.jpg


2、交流电压取样接线

本项目方案因取样两路交流电压信号,安装时需断电相关回路,但对供电不受影响。如安装交流1路时,接线前先关断交流1回路,交流2回路正常供电。接好交流1回路后,合上交流1回路,断开交流2回路接线,接线完成后合上交流2。

3、交流监控模块与4G无线路由器供电回路

因双路交流断电时监控与佰马4G无线路由器需要把相关信息发至后台以及以短信的方式发至运维人员,所以交流交流监测模块与无线路由器设备需要采用不间断电源供电,供电可以220VAC交流供电或220DC直流供电,接至控制开关至交流监测模块与4G无线路由器设备的电源输入口。 

4、佰马4G无线路由器至后台通讯

此步骤需要甲方给出通讯线至四楼通信机房的线槽,依线槽布置通信线路至后台服务器机柜上。按照要求提供相符的通讯协议,现场通讯调试需要甲方或甲方邀请相关后台服务商接入通讯。

5、百姓快三4G无线路由器短信信息

百姓快三根据甲方要求定制短信功能,直至相关调试、测试满足甲方需求。


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