工控网首页
>

应用设计

>

PowerLogic系统在智能建筑配电自动化系统中的应用

PowerLogic系统在智能建筑配电自动化系统中的应用

2009/9/11 11:34:00

    随着社会与科学技术的不断发展进步,建筑亦随之朝着智能化的方向发展,其中配电系统的自动化更是智能建筑中必不可少的部分,它使得人们能够更有效地管理电能的消耗,减少故障,降低成本。而将现场总线技术应用在配电自动化中,更使其朝向自动化的主流方向发展。

  目前已有多个现场总线应用于智能建筑配电中的自动化,例如ModBus、LonWorks、CANBus及ProfiBus等。在众多协议中,ModBus总线的结构比较简单实用,并在我国现有各总线协议中应用较早,范围较广,为众多用户及工程技术人员所熟悉。它由主机、从机和通讯通道构成,并由ModBus总线协议贯穿起来,形成有机的整体(如图1所示)。主机为具有智能化软件的装置,如计算机、可编程控制器(PLC)、单片机或单板机,它载有以ModBus通讯协议为基础的软件,向从机发送命令,接受从机返回的数据,并将其处理存储,以便用户使用;通讯通道为数据传输的媒体介质及路径,现在已有多种数据传输方式应用于现场总线中,例如通讯电缆、光纤、元线传输等,用户可根据实际情况选择经济高效的通讯方式;从机为现场中的各个监控设备,以串行或并行的方式连接起来,接受主机的命令,并响应其命令。每一从机均有唯一的地址,从机间由此地址区分。每一个ModBus主机所能够连接的最大子机数n<2550。

  现以施耐德电气公司的PowerLogic系统为例,说明ModBus现场总线在中低压配电系统中的应用。

  施耐德电气公司在世界范围内的配电及自动化领域中居领先地位,尤其在中低压配电自动化方面,施耐德电气公司将其优秀的配电产品与领先的自动化技术结合起来,推出了配电自动化系统PowerLogic,使电力的潜能尽数发挥。

  PowerIogic系统是以ModBus现场总线协议及RS-485串行通讯方式实现计算机与带有通讯功能的配电设备的通讯连接及数据交换。PowerLogic系统集成了电网中全部智能元件的功能,以便于用户管理电能成本及供电质量。其基本结构如图2所示。整个系统由软件、通讯及设备三部分组成。

  软件为电能管理软件(SMS),适用于Windows NT或Windows95、98,它具有强大和灵活的软件选择,包括表格、模拟表盘、柱形图、趋势图及电能质量分析等选项,并具有强大的图形界面,可创建单线图、设备图、照片等。用户可完全设置并操作(见图3)。它与计算机一起构成了系统的主机部分。SMS软件包括SMS-3000客户/服务器版、SMS-1000客户端版和SMS-1500单机版,用户可选择SMS-3000/SMS-1000客户/服务器方式实现多用户管理,亦可选择SMS-1500实现单台计算机管理。各版本SMS均可插入GFX-1000图形界面软件进行监控界面设计。

  通讯可由用户选择为RS-232至R告-485的串口通讯,以太网关或通过调制解调器进行远方连接等。使用串口通讯,用户可方便地将RS-232/RS-485转换器接于计算机串行口与通讯设备之间,方便简单;使用以太网关,用户可将整个系统并人以太网络,使用标准的TCP/IP协议可将系统扩展为局域网(LAN)、广域网(WAN)及互连网(Internet/Intrnet);使用调制解调器,用户可通过电话线或光纤拨号进行远距离通讯监控(见图4)。

  装置为具有通讯功能的配电自动化的监控设备,它由电网监视装置、中压保护及控制装置、低压断路器及其他兼容设备组成。

  (1)电网监视装置为电力参数计量仪表(CM及PM仪表),它可计量中压及低压电网的基本参数(如电压、电流、功率、功率因数、频率及电度等),并可进行谐波及电压扰动监视,储存数据及事件。通过ModBus通讯总线将数据传送至计算机,进行存储及处理。

  (2)中压保护及控制通过数字式综合保护继电器(Sepam)可对中压侧各级断路器实时监视及控制,它将断路器的开、合状态,脱扣原因及故障诊断等参数通过通讯传输至计算机,并可接受远程通讯的控制命令,对断路器进行遥控。

  (3)对于低压断路器,亦可通过特定网关(DC150)接人网络(如图5所示),适用于低压各级开关,可监视断路器状态(开、合、脱扣),诊断故障原因,并通过通讯进行远程控制(开、合)。

  在上图中,DC150将低压各级开关的数据集中起来,并将其通讯的内部BBUS总线协议转换成为ModBus协议向上传送。SC150控制与指示接口将Masterpact或Gmpact NS开关的状态传递至DC150,并可接受上位机传递的命令对断路器进行控制。对于Mu1ti9系列断路器和接触器可通过ATB接口模块接入DC150,进行参数传递。PM150功率表可将电网上的电压、电流、频率、功率、功率因数等数据传送至DC150。

  (4)可将其他兼容于ModBus协议的设备接人系统中,包括莫迪康及其他可编程控制器,并可由可编程控制器将驱动装置、接触器及其他监控装置接入系统中,从而扩展成为范围更广的系统。

  如此,PowerLogic系统以ModBus现场总线协议将建筑配电中的各个保护监控装置连接起来,构成总线结构型的自动化系统。

  在实际中,PowerLogic系统已成功地应用在中央电视台、北京西格玛中心、上海金茂大厦、上海信息港、苏州超微(AMD)半导体公司、深圳IBM半导体公司、广东中山市电信大楼、广东南海市供电大楼、广州港务局及宜宾五粮液酒厂等国家及地区重点项目的新建及改造变电站中。   现以上海信息港和苏州超微(AMD)半导体公司为例说明PowerLogic系统在中低压变电站中的应用。

  上海信息港为2000年上海市第一重点项目工程,其配电系统中采用PowerLogic作为低压变电站监控和管理系统。系统主要结构如图6所示。

  图6中计算机与以太网关通过集线器(Hub)结成以太网络,以TCP/AP协议进行数据交换。以太网关将ModBus协议转换成为TCP/AP协议,并有两个RS一485通讯连接口,其中一个通讯口以串行的方式连接10块PM300功率表,用于测量并传输低压线路中的电气参数;另一通讯口也以串行的方式接七块配150数据集中器,将全部Masterpact及Compact NS断路器的状态信息集中起来,传送至上位计算机,并接受上位计算机的命令控制断路器。SMS-1500为SMS软件族中的单机版,可将所有开关和功率表的数据储存管理并可打印输出,用户可以以系统单线图的方式对整个变电站进行实时监控,并可通过动态数据交换(DDE)和开放式数据连接(0DBC)方式向楼宇自控系统传递数据。

  苏州超微(AMD)半导体公司为美国超微(AMD)半导体公司在华投资的大型半导体芯片生产厂,工厂中低压变电站的监控系统采用PowerLogic系统,并在软件中采用客户/服务器的方式,其系统结构如图7所示。

  图7中装有SMS-3000/GFX-1000软件的服务器与装有SMS-1000/GFX-1000软件的工作站以及便携计算机组成客户/服务器方式。服务器、工作站、网络打印机和以太网关经由集线器(Hub)接入AMD)公司内部以太网,便携计算机可通过调制解调器(Modem)经由国际互联网(Internet)或企业内部网(Internet)远程登录服务器,实现远程监控管理。以太网关中的一个通讯口以ModBus协议RS-485方式串行连接六块PM600功率表和四块CM2350电路监控仪,用于对中低压电路中的电气参数进行采集并上传至计算机;另一通讯口也以ModBus协议RS一485方式串行连接了两台直流屏充电器、三台变压器温度保护器、四台Sepam2000和八台Sepam1000+数字综合保护继电器,对直流屏运行状况、变压器温度、中压电路及开关状态进行采集上传至计算机,并可接受并执行计算机的遥控命令。

  由上述两例可见,采用ModBus总线的PowerLogic系统使得ModBus现场总线技术在智能建筑配电自动化系统中广泛应用,并极大地提高了电能管理的效率。 


 
图1


 
图2


 
图3


 
图4
 


图5
 


图6


 
图7

摘自《电工技术杂志》

 

 
投诉建议

提交

查看更多评论
其他资讯

查看更多

助力企业恢复“战斗状态”:MyMRO我的万物集·固安捷升级开工场景方案

车规MOSFET技术确保功率开关管的可靠性和强电流处理能力

未来十年, 化工企业应如何提高资源效率及减少运营中的碳足迹?

2023年制造业“开门红”,抢滩大湾区市场锁定DMP工博会

2023钢铁展洽会4月全新起航 将在日照触发更多商机