隨著電子技術的飛速發(fā)展，大量的非線性用電設備被廣泛應用于工業(yè)制造、自動化設備、商業(yè)和家庭等各個領域。例如，工業(yè)生產(chǎn)中的變頻調(diào)速裝置、整流設備、電弧爐、計算機等，商業(yè)場所的電子鎮(zhèn)流器、計算機服務器、LED 照明等，以及電腦、充電器等。這些設備在工作過程中，其電流與電壓之間不再呈現(xiàn)簡單的線性關系，而是會產(chǎn)生含有高次諧波成分的電流波形。當這些諧波電流注入電力系統(tǒng)時，就會導致系統(tǒng)中的電壓也發(fā)生畸變，從而形成諧波污染。末端用電防護治理裝置主要監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括：電流、電壓、頻率、功率、功率因數(shù)、電能質(zhì)量、分次諧波含量、電壓電流波形、不平衡、閃變、瞬態(tài)等。
DTDS末端用電治理系統(tǒng)是針對末端供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)測、監(jiān)控和智能化控制器系統(tǒng)。系統(tǒng)由末端用電治理系統(tǒng)服務器、智能通訊管理機、末端用電治理區(qū)域主機、末端用電治理終端等組成。末端用電治理系統(tǒng)服務器設在校園消防控制室。
二、系統(tǒng)結構
系統(tǒng)組成如下:
設置1臺DTDS數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控服務器,作為網(wǎng)絡管理;
DTDS 用電治理區(qū)域主機;
DTDS 監(jiān)測終端;
智能通訊管理主機;
邊緣計算網(wǎng)關;
過程仿真的彩色圖解顯示;
基于數(shù)字孿生技術的趨勢分析;
報警信息的自動顯示和打印輸出;
幾個報警級別的報警管理(用戶優(yōu)先權定義),有訪問權限者設置或修改;
操作界面;
報告及計算:
歷史數(shù)據(jù)及報告存檔,執(zhí)行系統(tǒng)備份和恢復、存儲數(shù)據(jù)庫;
操作人員通過賬號和密碼進入操作系統(tǒng)(訪問控制)系統(tǒng)診斷顯示及報告;
改邊設置參數(shù)及設定點,訪問和修改系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)圖表(有權限要求);
預防性的維護表;
多用戶和多任務的實施;
手機APP人機交互平臺;
預留云端數(shù)據(jù)接口;
DTDS末端用電防護系統(tǒng)采用開放式的系統(tǒng)結構,在系統(tǒng)的信息管理層和控制層上構成綜合管理系統(tǒng),以實現(xiàn)二次監(jiān)測,同時收集、記錄、保存有關系統(tǒng)的重要信息及數(shù)據(jù),為現(xiàn)場操作員查詢或瀏覽歷史記錄提供了有力數(shù)據(jù)支持;具有良好的實時性,防止了人為因素滯后,作到一體化管理,達到提高運行效率,保證特殊工作環(huán)境需要,節(jié)省能源,節(jié)省人力,最大限度安全延長設備壽命的目的。
三、DTDS末端用電防護系統(tǒng)組成
DTDS-MLVAT/4000/L/0.4kV-1末端用電防護治理系統(tǒng)
DTDS-MLVAT/4000/L/0.4kV-2終端電氣綜合治理
DTDS-MLVAT/4000/L/0.4kV-3智能零線保護系統(tǒng)
DTDS-MLVAT/4000/L/0.4kV-4中線安防保護
DTDS-MLVAT/4000/L/0.4kV-5凈化中線電流
DTDS末端用電防護系統(tǒng)由以下幾個部分組成:
中央監(jiān)控系統(tǒng):中央監(jiān)控系統(tǒng)為總控服務平臺,集中管理、監(jiān)測、控制各末端治理裝置;
DTDS用電治理區(qū)域主機:就地監(jiān)測和治理末端電能質(zhì)量問題,各區(qū)域獨立設置;
DTDS監(jiān)測終端:就地監(jiān)測末端電能質(zhì)量問題,各末端獨立設置;
整個系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通訊方式可實現(xiàn)多地同時在線監(jiān)控,均能實現(xiàn)本地自動控制和中央監(jiān)控站進行遠程監(jiān)控,以及手機APP實時監(jiān)控。
四、DTDS末端用電防護系統(tǒng)功能
1、系統(tǒng)設備采用以太網(wǎng)或光纖進行通訊。還可利用現(xiàn)有網(wǎng)絡及5G模塊進行通訊,實現(xiàn)本系統(tǒng)的集中管理,同時可通過寬帶網(wǎng)絡與遠程監(jiān)控及診斷中心互聯(lián),實現(xiàn)遠程監(jiān)控與診斷。
2、該系統(tǒng)可靠性高,運行費用低,能夠有效升建筑物的節(jié)能效果以及末端配電的壽命。
3、智能精密型電壓治理模塊;實現(xiàn)系統(tǒng)電壓波動,電壓暫降,電壓諧波及零地電壓的治理。
4、智能精密型電流治理模塊;實現(xiàn)系統(tǒng)零線電流的治理,治理效果達到95%,同時具備諧波電流，無功功率,雜散電流及系統(tǒng)電流突變,諧波電流突變的抑制功能。
5、智能系統(tǒng)監(jiān)測保護模塊;實現(xiàn)系統(tǒng)零線過流保護,零線過溫保護,零低電壓過高保護等;實時顯示電量參數(shù)(電壓、電流、功率、功率因數(shù)、諧波含量、時域圖、頻域圖等)、中性線溫度、設備溫度、歷史事件、模塊狀態(tài)、當前時間、保護動作時間、保護類型等信息。
6、系統(tǒng)節(jié)能功能;降低系統(tǒng)線纜損耗,降低系統(tǒng)由于集膚效應引起的損耗問題,實現(xiàn)有效節(jié)能5-8%;同時可以提高系統(tǒng)的元件使用壽命,降低維修成本。
7、設備具有系統(tǒng)過壓、欠壓、缺相等保護功能,保證設備的安全運行;
8、具備自動啟停功能;
9、無線數(shù)據(jù)傳輸功能及手機APP交互功能;
10、DTDS 末端用電防護系統(tǒng)管理平臺軟件要求通過數(shù)字孿生技術實現(xiàn)末端系統(tǒng)的動態(tài)化顯示。
11、預留BA接口。
12、信息管理主要包括:報警報告、詳細的趨勢報告、歷史數(shù)據(jù)的存檔和趨勢分析、按時報告的生成、設備負荷文件和需求報告及遠程通知功能等。
13、遠程診斷主要包括:設備運行狀態(tài)實時數(shù)據(jù)記錄備份、遠程控制、分析、遠程故障報警、遠程技術指導、遠程故障預判等多項功能。一旦末端配電出現(xiàn)故障到達閾值,遠程監(jiān)控平臺第一時間接收到報警信號,專業(yè)的技術人員會立即調(diào)出相應的記錄信息,分析問題,在遠端通過監(jiān)控平臺解決問題或對現(xiàn)場進行技術指導。同時專業(yè)技術人員也會定期通過遠程監(jiān)控平臺整理數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),依據(jù)用戶使用慣性,通過遠程監(jiān)控,對即將要發(fā)生的故障進行預判,并給出相應的解決方案,從根本上保障用戶的用電安全。
