工場電力供給総合自動化実訓システム

工場電力供給総合自動化実訓システム｜配電用実訓装置

• 概要

近代化工場（特に大企業）電力供給負荷密度が高く、電力供給方式が複雑で、信頼性要求が高く、電力品質要求が厳しい、もっと考えなければならない高い電力供給負荷の増大と電力供給網に対応するための柔軟性絡上昇級の必要性。このような状況に対して、総合自動化技術を工場の電力供給システムに組み込むすでに必然的な傾向と発展方向になっている。

“Tygdx-02工場電力供給総合自動化実訓システム｜配電用実訓装置 」まさに高等職業高専による《工場の電気と電力供給》、《電気設備及び運転メンテナンス》、《給電技術》、《電力供給ネットワークのリレー保護》、《配電システムの自動化》和《配電網自動化技術》などの課程の実訓教育の要求、工場の電力供給システムの実際の応用と発展を結合して設計された総合型実訓システム。

• 特徴

包括性：典型的な工場給電システムの一次部分と二次部分を明確に反映し、多種の工場給電の実用的な電気設備を総合的に採用する。工場給電システムの受電、輸送、分配、制御、保護などの実践技能訓練要求を実現することができる、

*性：マイコンのリレー保護、電力量計量、PLCと工業制御の構成などのマイコン機能検出制御の関連技術を総合し、層別分散制御方式を採用し、制御、保護、測定と信号を一体化した総合自動化実験プラットフォームを構築する、

実用性：システム構造がはっきりしていて、動作が柔軟で、操作が信頼できる。

• 技術的パフォーマンス

1.入力電源：三相四線AC 380 V±10%50±2%Hz、

2.機械全体の容量：≦3 kVA、

3.実訓練台は鉄質亜光密紋射出成形、アルミニウム質パネルを採用し、

4.RS-485とイーサネットの2種類の通信インタフェース、標準MODBUS通信プロトコル、

5.マイコン保護装置の測定素子精度：目盛誤差：1%以下、測定電流：0.2段、バスバー電圧：0.2段、出力精度：レベル0.2、周波数：0.01 Hz、P、Q、COSΦ、0.5級通信解像度：1 ms以下。

6.実訓システムは配電システムの主配線シミュレーションスクリーン、計量キャビネット、制御キャビネット、監視ソフトウェアなどの4つの部分から構成される。

7.実訓システムは中型工場の配電システムを模擬でき、制御スクリーン構造を採用し、一次主配線はアルミニウムパネルに印刷される。35 kV、10 kV、2つの異なる電圧レベルで構成され、システム全体に2つの35 kVの入線があり、その中の1つは正常に電力を供給し、もう1つは予備として、自投自動切替を準備することによって、35 kVバスバーの出線には2つの分岐があり、1つは他の工場に送り、1つは総降下降下降圧を経て10 kVバスバーの入線電源1をローカルに使用する、給電信頼性を保証するために、10 kVバスバーの入線電源2としてもう一方の電源を加えた。入線電源1と入線電源2は互いに暗部予備であり、それぞれ10 kV I段バスバーと10 kV II段バスバーに電力を供給し、両者は自己投入に備えて自動的に切り替えることもできる。一次回線の電力供給の信頼性を保証するために、マイコンの自己投入、マイコン回線とマイコン変圧器の保護を配置した、高圧モータの安定運転を保証するために、高圧モータ保護を配置した、電力使用品質を向上させるために、無効補償装置を配置した、自動制御を実現するために、PC機とPLCコントローラを配置し、システム全体の「4リモート」機能を実現した。

8.計量キャビネットは：3本の指針式交流電圧計（精度1.0級、距離：0〜500 V）、3本の指針式交流電流計（精度1.0級、距離：0～5 A）、指針式三相能動電力計と三相能動電力計はそれぞれ1本ずつ、電子式能動無効結合電力計（1個）：測定電流：0.2級、バスバー電圧：0.2段、出力精度：レベル0.2、周波数：0.01 HZ、P、Q、COSΦ、0.5級通信解像度：1 ms以下、三相知能収集モジュール（3個）：測定精度：電流、電圧0.2%、その他電力量0.5％；RS-485通信インタフェース付き、デジタル式電気ストップウォッチ（1本）：測定範囲0.0001 S-9999.9 S、測定誤差≦±5×10-5×レンジ±1本の尾数字、連続と接触の2種類の機能がある。空接点または5 V-250 V正極性電気信号に適応する。連続性は手動でゼロに回復し、接触性は手動でゼロに回復することができ、測定信号に従って自動的にゼロに回復することもできる。

9.制御キャビネットは以下を含む：マイコン回路保護装置（1個）：3段式過電流保護、低圧閉鎖電流保護、単相接地保護、反時限過電流保護、過電流前加速、過電流後加速、重ね合わせゲートなどの機能を有する、マイコンモータ保護装置（1個）：電流速断、過電流、電流反時間制限、零順過電流保護、負順電流保護と低電圧保護などの機能を有する、マイコン変圧器保護装置（1個）：電流速断、過電流、電流反時間制限、零順序過電流保護、負順序電流保護と低電圧保護などの機能を有する、マイコン無効補償装置（1個）：電力網力率を自動的に追跡し、コンデンサ群の投切を制御でき、手動と自動投切機能を有する。変圧器の無効電力に基づいて分相補償を行い、コンデンサグループは循環的に動作し、各グループのコンデンサを均一に投入し、それによって電気エネルギー損失と電圧損失を減少し、設備の使用効率を高める、マイコンは自投装置を備える（1本）：入線準備投と母線準備投方式が選択可能で、主入線電源が故障して電気を失ったことをシミュレーションした後、準備自投装置は自動的に予備入線電源を動作母線に投入することができ、これにより動作母線に接続された負荷が依然として正常に動作することを保証し、給電の信頼性と安定性を高める。同時に適応機能を持ち、主入線電源の回復を検出した時、自動的に予備入線遮断器を切断し、遅延して主入線を閉じ、主入線電圧の回復を実現する時、自動的に切り替えてから投入する過程、同時にすべてのマイコン保護装置はTI社の高性能DSPを制御コアチップとして採用し、外部システムの電流、電圧及び入出力スイッチ量を収集し、液晶表示を送る。故障録画機能があり、故障波形を表示することができる。

10.上位機得監視ソフトウェア、監視ホストと現場知能設備はRS 485バスを採用し、Modbus-RTUプロトコルは基礎監視ネットワークを構築する。主に以下の機能を実現する：1、給電一次システムに対してグループ状態を行い、リアルタイムで主配線の変化を表示する、2、リアルタイムで各種電力量パラメータを収集、表示、記憶する、3、採集した各種電力量に対してリアルタイムと歴史曲線と報告表を生成でき、実験者の実験データの比較、分析に有利である、4、各遮断器の位置を監視し、動作出口状態を保護する、送電線遮断器のホップ/シャッタを制御することができ、5、収集したバスバーの電力量に基づいて電圧、無効に対する自動調整を実現する。

103、104、PLC規約コードを提供し、教師、学生の二次開発の新しいプログラムの開発に便利である。

11.PLCはシーメンスPLCホストを採用する。

12.付属の鉄骨構造コンピュータテーブル1セットを提供する。

13コンピュータ：

• 実訓練項目

• 工場給電電気配線図の認知

• 工場給電一次電気配線シミュレーション図の認知

• 工場給電二次制御回路の配線及び信号回路の実訓

• 電圧及び電流インダクタの配線方法

• 工場の給電スイッチバック操作

• 工場自動装置の実訓

• 予備投入条件試験

• 入線準備投入（明予備）及び適応

• 親継手投入（暗予備）及び適応

• 無効補償装置認知

• 手動/自動力率補償

• ライン無効制御

• VQC電圧無効制御

• 工場高圧回路のマイコンリレー保護

• アナログシステム正常、zui大、zui小運転方式

• アナログシステム短絡

• 電気ストップウォッチの正しい動作

• マイコン回路保護装置パラメータ整定動作

• ライン無時限電流速断保護

• ラインテープ時限電流速断保護

• ラインタイミング制限過電流保護

• 回線反時間過電流保護

• ライン電流電圧連鎖保護

• せんろのせっちほご

• 高圧モータのリレー保護

• インバータパラメータ整定動作

• インバータ開ループ調速

• 三相非同期モータの始動方式

• マイコンモータ保護装置パラメータ整定動作

• モータの速断保護

• モータの反時限過電流保護

• モータの低電圧保護

• モータの接地保護

• トランスマイコンリレー保護

• トランス電流速断保護

• トランス過電流保護

• トランスガス保護

• トランス過負荷保護

• 全体的な監視と総合的な自動化

• SCADAモニタ

• 線路故障の位置決め、警報及び切除

• 電力曲線の分析とレポート

• マイクロコンピュータ保護プログラミングソフトウェアオープン実訓

（1）6～10kVラインマイコン過電流保護プログラム

（2）過電流保護と自動再投入プログラム

（3）三段式過電流保護プログラム

（4）三段式過電流保護と自動再投入プログラム

（5）変圧器の電流速断保護プログラム

（6）二重巻線変圧器の過負荷保護プログラム

（7）二重巻線変圧器の過電流保護プログラム

（8）変圧器の低電圧起動過電流保護プログラム

五、RE-8000変電所監視ソフトウェア

1、概要

電力総合自動化監視システムは多種の通信方式に基づく分散式アーキテクチャをサポートし、対象化された設備記述方法を採用し、システムの記述は伝統的な遠動向けのデータリスト方式から階層方式に変わり、対象階層は任意にネストすることができ、電力システムの構成をより直感的かつ便利に反映することができる。

2、監視システムの主要機能モジュール

• データ収集処理データ収集・監視制御システムモジュール

• イベント表示/印刷/アラームモジュール

• グラフィックス画面履歴レポート表示印刷モジュール

• グラフィックエディタモジュール

• データベース定義モジュール

• レポート・エディタ・モジュール

• 規約管理モジュール

• 履歴アーカイブモジュール

3、監視システムの特徴

1） 組み込み型リアルタイムライブラリとビジネスライブラリMS SQL Serverのシームレス接続方式、リアルタイムライブラリを核心とし、リアルタイムデータの読み書き*はメモリから獲得し、システムリアルタイムデータベースは階層半関係型構造であり、コンピュータ監視システムのリアルタイム性に対する要求を満たし、データとプロセスは動的に移行でき、システム負荷の動的バランスを保証し、システムの信頼性を高め、システム性能を最適化した。

2） *のネットワークイベント駆動技術を用いて、複数のプロトコルの上にネットワークメッセージングのためのソフトバスチャネル、システム内の各ネットワークノードは、メッセージを転送して受信することができ、拡張されましたウィンドウイベント駆動の技術は、システムがネットワーク分布の形式の下でオブジェクト指向の設計思想をよりよく遵守し、構造をより明確にする。

3） システムは異なる行政管理区分、地理位置情報、伝送量及びリアルタイム性要求に基づいて、多種の手段と方法を提供して1つの*の分散型応用トポロジーネットワークシステムを構築することができる。

4） コンポーネントオブジェクトモデルを使用したシステムアーキテクチャ。その仕様はIEC 61970 IEC 61968， その中IEC 61970ためにSCADA/EMSコンポーネントアーキテクチャの標準的なインフラストラクチャは、米国電科院のCCAPI IEC 61968、DMS/LMS配網電力計量負荷管理のコンポーネントアーキテクチャ基準、それらはすべてパブリックオブジェクト要求エージェントアーキテクチャ電力システムの自動化分野での実現。上記の利点は、統一されたアプリケーションアクセス基準を提供し、統一された情報交換チャネルを提供すること、すなわち過去のソフトバス技術、統一命令操作インタフェースを提供し、分散システムの効率を最適化する。

5） 工場または遠隔地の他のカスタマー・サービス・ファミリーとの接続時に、さまざまな標準ネットワーク通信プロトコル（例えば、TCP/IP X.25 ATM PPPスライドカバーなどのファイアウォールを提供ファイアウォールメカニズムは放送嵐を効果的に隔離する。

6） ソフトウェア開発は、ActiveXに基礎を教え込む32 ビットのソフトウェアコンパイルプラットフォームは、オブジェクト指向の設計思想を採用し、ソフトウェア機能モジュールは再構成でき、システムの拡張性とメンテナンス性を保証した。

7） 部発行を含む、さまざまなタイプの規約ライブラリCDT SC-1801 IEC 870-5-101（102 \ 103）のポーリング規約などは、透明半透明不透明方式で規約変換または転送することができる。

8） システムには、遠隔保守システムデバッグソフトウェアの更新トラブルシューティングなどの機能があります。

9） に基づいてスケーラブルベクトル図面グラフィック標準の統一インタフェース、スケーラブルベクトル図面図形標準掛け布団AUTOCAD IEなどサポート各種ActiveXコントロール。他のアプリケーションに埋め込むことができ、ネットへインターーネットリリースインタフェースは、アプリケーションシステムとは関係なく、エンジニアリング画面の操作インタフェースの作成だけで統一管理が容易である。

10） デュアルネットワーク構造を採用する際に単にデュアル熱バックアップを完了する目的ではなく、ネットワーク負荷をバランスさせる機能も追加され、外乱データ伝送を行う際にこの機能はシステムのリアルタイム性をよりよく保証することができる。

11） 機能*直感的な高度な計算処理言語を提供し、その計算処理の対象は直接リアルタイムデータベースから選択され、計算結果は時間標識を持ってデータベースに保存でき、ユーザーは便利で柔軟に新機能を追加することができ、高度な計算処理環境が提供する言語は主に加、減、乗算、除、べき乗演算、三角関数、ログ関数、論理演算、ビット操作、システムクロック条件判断、ループ文、カスタムプロセス呼び出し、リターン文、関数呼び出し、データベース操作、ユーザー定義変数など。

12） データベースはオンラインで生成、修正、拡張でき、すべてのデータは名前によってアクセスでき、データの読み書きはデータ処理オブジェクトとバインドされ、データの常駐先とは関係がない。

13） 監視システムには、変電所の高度なアプリケーションモジュールが含まれています。電圧無効制御VQC応用モジュール、故障録画表示分析応用モジュール、小電流接地選択線応用モジュール、五防システム応用モジュールなどの各応用モジュール。監視システムと一体化して運転することもできるし、自己構築システム単独で運転することもできる。

14） ネットワークトポロジ解析とダイナミックシェーディング機能を備え、ダイナミックシェーディングは、電力系統の各機器の電気状態を異なる色で直感的に表示するネットワークトポロジ監視された機器状態情報に基づいている。

4、主な機能

4.1、データ収集及び処理機能

電気間隔分布配置または集中配置統合制御端末によりスイッチング量アナログ量パルス量などの情報の収集と処理を完了し、処理後の情報をアップロードする。

4.2、制御操作機能

各電気的間隔を制御する遮断器、電動遮断器の遮断器/シャットダウン操作、制御操作はステーションレベルのワークステーションによって実現することができ、また各間仕切り層の測定制御端末において手動操作によって完成することができる。

4.3、誤操作防止ロック制御機能 誤操作防止ロック制御機能 誤操作防止ロック制御機能 誤操作防止ロック制御機能は操作ロックロジックを設計し、誤操作防止を達成することができる。

4.4、警報及び事件記録機能

遠隔測定の越限、正常な遠隔通信の変位、事故の変位、国有企業、保護情報、遠隔制御記録、操作記録などの情報は分類記録を集中的に管理し、処理する。

4 .5、履歴機能

トレンド分析統計計算に使用するために、処理後のデータを定期的にリポジトリに保存する責任があります。

4.6、表示印刷機能

マルチウィンドウ階層表示の各種配線図、地理図、システム図、曲線潮流図、イベントリスト、保護情報レポート、3 D棒グラフなどをサポートし、各種レポート曲線イベントなどを手動で自動またはタイミングで印刷することができる。

4.7、 オペレーションチケットシステム機能

予行実行管理及び印刷操作票を生成することができる

4.8、保護設備管理機能

保護機器ライブラリ管理、定値召喚及び設定保護情報の処理など。

4.9、故障録画分析機能

システムで収集した外乱データ処理を保存し波形表示故障解析印刷等を行う

4.10、 電圧無効制御機能

15区画図に従って手動または自動で電圧無効制御を行うVQC

4.11 、小電流接地選線機能

小電流単相接地が発生した場合、システムは自動的にアラームを発生し、接地された線路及び相別を表示する

4.12、システム自己診断と自己回復機能

システムは絶えず自己診断を行い、エラーが発生すると、自ら修復します

4.13、遠動機能

データのアップロードと遠隔制御が可能

4.14 、リモート監視、メンテナンス機能

利用するモデムリモート監視とメンテナンスの実現

4.15、OPCサーバの機能

としてOPCサーバ使用、データの無制限共有を実現

5、主要技術指標

5.1、システムzui大容量

• えんぽうそくてい2048 個

• えんぽうしんりょう4096 個

• リモコン量256 個

• 遠隔変調量128 個

• でんきけいりょう128 個

5.2、制御精度

5.2.1、アナログ量測定精度

• 交流電流電圧量0.2%

• 直流電流電圧量0.2%

• 電力電力測定0.5%

• 頻度0.02ヘルツ

5.2.2パルス入力量

• 許容パルス幅10ms

• イネーブルパルスレベル30V

5.2.3じこじゅんじょきろく

• レコード解像度2ms

5.2.4リモコン動作成功率

• リモコン動作成功率100%

5.3リアルタイムデータのある画面振幅呼び出し応答時間

• 画面呼び出し2s

• データリフレッシュ1s(設定可能)

5.4データ処理速度

• データ収集からマスタ表示へ3秒

• リモートコマンド伝送時間2s(設定可能)

• リモートコマンド選択実行または転送時間の取り消し1s(設定可能)

5.5データ通信

5.5.1ステーションコミュニケーション

• Ethernetファブリックネットワーク、インターーフェース

5.5.2遠方転送

• プライマリスペアチャネル自動切り替え

• 速度300～64000 bps

5.6 履歴データのアーカイブ

• 測定データアーカイブzui小時間間隔：1分生存期間は2年

• 保護情報イベント記録のオーバーラン記録などの生存期間は1年

5.7 システム可用性

• システム可用性99.98%

5.8 平均*時間

• 平均*時間（MTBF）50000時間

5.9 使用環境

• 環境温度 スペーサ層装置-20℃～+60℃

• 相対湿度32%

六、二次開発ソフトウェアPGDev製品概況

1、ソフトウェアの紹介

PGDevはPGシリーズ低圧保護開発プラットフォームの重要な構成部分であり、プラットフォームのPC側ソフトウェア部分に属し、保護装置のハードウェア・ソフトウェア属性構成とアルゴリズム論理図の開発に用いられる。

PGDevの主な完成は以下の3つの方面の仕事：

1.装置ソフトウェア及びハードウェア属性ファイルの作成、構成、装置解析のためのソフトウェア及びハードウェア構成ファイルのコンパイル生成、

2.保護アルゴリズム論理図ファイルの作成、編集、装置解析のための論理図ファイルのコンパイル生成、

3.上記で生成したファイルをデバイスにダウンロードし、デバイスに保存されているファイルをPC機にアップロードすることもできます。

2、ソフトウェアの特徴

PGDevは、ソフトウェアハードウェアの構成と論理図の編集、コンパイル、ダウンロードを統合し、機能*、使いやすい。PGDevには次のような特徴があります。

1.ソフトウェアインタフェースは簡潔で友好的で、ユーザーが迅速に使いやすく、

2.効率的な編集機能、ユーザーは編集中にコピー、切り取り、貼り付けなどの操作を使用して開発効率を高めることができる、

3.*の整列機能により、ファイル編集中に発生したエラーを迅速に検出し、装置にダウンロードしたファイルの正確性を確保することができる、

4.装置とPC機の間でファイルの信頼性の高い転送を行うことができる信頼性の高い通信機能。

3、適用範囲

PGDevはプラットフォームの他の部分（ハードウェア装置部分、装置側ソフトウェア部分）と一緒に使用しなければならず、本ソフトウェアを単独で使用することは実用的な価値がありません。

また、PGDevはWin 32プラットフォームで開発されているので、Windows 2000やWindows XPなどのWindowsシリーズオペレーティングシステムの下で本ソフトウェアを実行してください。