面向二十一世纪的电力监控分析单元

美国EIG产品Futura+20Futura+系列——面向二十一世纪的电力监控分析单元Futura+系列多功能数字式电力监控分析单元提供最广泛的监控和分析能力。本监控单元可取代所有测量表、变送器、记录仪和故障录波器的功能。美国EIG产品Futura+21全面多功能：本监控单元测量、显示和记录所有电参数的有效值。包括：电压、电流、有功、无功、视在功率、有功电量、无功电量、视在电量、功率因数和频率、总谐波畸变、K因数和所有连续变化量的最大／最小值。本仪器还提供完全的电能质量谐波分析。长达一年的数据记录：本装置均对每个数据可储存多达110,000个瞬时值。可用以进行历史趋势和需量监控。事件数据记录和波形捕捉：本装置在事件或者故障发生时可同时记录6个通道(每通道60个周期)的波形，并可记录多达100个事件的波形。瞬时曲欠电压或电流的浪涌和瞬变都可作为被测事件，当这些被测事件的有效值连续两个周期发生变化时，系统录波功能被激活。当系统的输入输出状态(I/O)发生变化(开关或继电器动作)时，录波功能也被激活。当系统录波功能激活时，会将6个通道中的电压、电流信号的波形记录下来。每通道的波形由60个周期组成(触发前10周期和触发后50周期)。每个通道每事件最多可储存180个周期的数据。可记录2.5倍过电压和5倍过电流的值。I/O事件和时间记录系统可记录多达256个I/O事件的时间表。可精确的记录继电器或开关跳闸或内部继电器的启动时间。所有的信息，包括历史记录，波形捕捉和I/O信息都按照时间和日期的顺序排列。双数字通讯接口，ModBusRTU/ASCII或DNP3.0标准通讯协议双数字通讯接口，支持多种协议，可连接RTU、SCADA、PLC或使用ModBus或DNP3．0协议的远程监控系统。第二个数据接口用于本地或远程计算机下载数据。第二个通讯接口激活下载并不影响第一个RTU接口的通讯。内置模拟变送器输出本系统提供十个通道的模拟变送器输出，可替代所有现在的变送器。输出0-lmA或4-20mA可选。可提供双向或单向变送器。测量能力：瞬时值和平均值测量：CPUl000可测试电力的各种参数。所有的测试值都是高精度、实时的有效值，可以提供瞬时值和平均值读数，平均值读数的时间间隔可以设定。(能测参数见下表)美国EIG产品Futura+22电压A-N相B-N相C-N相A-B线B-C线C-A线电流ABCN功率因数ABC总有功功率ABC双向视在功率ABC无功功率ABC双向频率ABC视在电度ABC有功电度ABC双向无功电度ABC双向总谐波畸变率%THDA相电流B相电流C相电流A相电压C相电压K因数A相电流B相电流C相电流A相电压C相电压测试范围：通常CPUl000的测试范围是根据CT和PT的输出来设计的，因此电流范围是0-10A，电压范围是0-150V相电压。也可选0'300V的相电压和0-600V的线电压(—G后缀)。对每个测量值计算最大、最小需量：可提供每个读数的最大、最小需量，可采用滚动窗口，提供多达38个最大／最小值，而且用户可以选择需量时间。数据储存在非易失内存中。双向的能量读数：全部四象限的能量测量和显示。双向的有功功率、无功功率、总有功能量、总无功能量、总视在能量都储存在非易失内存中。可同时提供正负两个方向的总功率能量。谐波分析：本系统对每个电压和电流通道用FFT分析到31次谐波。谐波频谱分析/谐波波形记录：本系统还提供一个谐波频谱分析／波形记录功能。可确定每次谐波的大小和相位，总谐波畸变率(％THD)、和K因数(IEEE57.12定义的用作评估配电变压器上谐波反作用力的一种单位因数)。显示表的选择：Futura+单元提供了多种显示方式以便选择。用户可以选择相应的显示表或这些显示表的组合以满足自己的需要，所有显示表均选用长寿命的LED。显示表可以安装在本地或远程显示。CPUl000的电源可以对4个显示表进行供电。系统对使用显示表的数量没有限制，只需配置辅助电源就可通过串联的方式任意扩展。显示表距CPUl000可以有1200米距离。CPUl000可以安装在需要测试的地点，而显示表可以安装在方便的位置。这样CT和美国EIG产品Futura+23PT的线就不需要连到面板上。显示表类型如下：P1l型单功能数字表：可以设定为任何测量值，P14型有功电度表：连续显示实时有功功率，总电度和电能需量。6位数自显示。PIS型无功电度表：连续显示实时无功功率，总无功电度和无功电能需量。6位数字显示。P31型电流表：实时显示A、B、C相和中线电流。还可显示各读数的总谐波畸变率％THD。P32型电压表：实时显示A、B、C相电压或线电压。还可显示各读数的％THD％，K因数。P33型电能表：同时显示有功、无功、视在功率，有功、无功、视在电度。P34型多功能表：同时显示三相电压，电流和有功、无功、视在功率，有功、无功、视在电度。并可显示每个电压、电流的总谐波畸变％THD和K因数。大容量内存：可储存一年数据的M100存储模块110,000个瞬态数据存储：Futura+可储存110,000个参数值，数据保存在非易失内存中。储存的时间间隔可以在1秒到180分钟之间进行设置。例：如果15分钟储存10个值，在三个月内系统不会刷新所储存数据。如果每小时储存5个值(如：平均有功、无功和三相电流)，一年的时间才会存满内存。可设定储存方式：Ml00可储存瞬时值、平均值或同时储存此两种值。可根据测试需求进行设定。内置I/O事件记录：L200全数字I/O模块时间/日期时钟：将此模块与M100或M200储存模块连接后，Futura+可记录含有日期和时间标记的事件，可记录多达256个事件。3个继电器输出/4个状态输入：L200包含3个10A干触点继电器输出和4个状态输入(触点传感器或电压输入)。所有的继电器都可以远程触发。通过将断路器和继电器信号接到状态输入，用户可以获得关于I/O事件的时间表。本监控单元也可以设定在任何事件发生的时候设定触发波形记录功能。循环刷新内存：内存采用先入、先出，循环刷新的方式进行管理。这样总提供一段持续的内存时间。美国EIG产品Futura+24超越普通的波形记录功能——M200储存模块Futura+对于波形记录具有革命性的意义，Futura+的功能远远超过简单的波形记录，用户还能够查看到储存在内存中的100个图形事件。如果没有Futura+的记录能力，系统分析能力就会大大降低，甚至不可能对电参数进行完全的分析。更为重要的是：传统的电力监控系统要求用一台计算机不断的对采样系统进行轮询以下载数据并清除采样系统缓存中的数据。而Futura+不需要对波形信息轮询，所有的数据都安全地保存在内置的内存中，用户只需在必要的时候下载即可。M200储存600个事件波形图象能力的详细说明浪涌、瞬变和电压下陷波形：M200除具有M100的全部储存功能外，并附加了捕捉100个事件和600个波形图象的能力。用户可以设定瞬时过(欠)电压的阀值和过电流的阀值，当电压或电流连续两个周期超过所设定的有效值以及当I／O事件变化时，波形记录触发功能都可以让用户观察到断路器或继电器的动作过程。6通道，每通道60周期的波形记录：当事件发生时，监控系统会同时记录6个通道的波形(三相电压和三相电流)，每个通道的波形由60个周期组成，事件发生前10个周波和发生后50个周波。用户可以对波形进行整性分析，采用图形方式快速观察事故前或事故后的故障、浪涌、电压下陷、系统瞬态过程等。波形最小分辨率为1／16周期。2.5倍过电压和5倍过电流记录：Futura+是唯一采用双路数字信号处理器来同时处理多路A／D转换器的监控系统。第一个处理器独立的测量各通道的有效值．第二个处理器记录波形。一个重要的特点是用户可以观察到5倍过流和2.5倍过压，不会因为系统的限制而削峰。对特定事件可以记录多达180个周期的波形：如果事件持续了长时间，监控系统会记录下三个时间的段波形，最长会记录下此事件发生时的180个周期的波形。Futura+通讯标准软件包每个Futura+监控系统都会随机附带一套Windows软件包，储存在Futura+监控系统里的全部数据都可以下载到计算机中。EIG公司与传统的做法不同，用户不需要购买昂贵的软件就可以进入到系统的内部。本软件可用来连接三方的多点监控系统。例如：用户可以使用通讯接口1来访问该系统，通讯接口2让用户能同时下载储存的趋势曲线，事美国EIG产品Futura+25件信息和捕捉的事件波形。历史数据记录越限记录视在功率曲线实时测量值24小时幅值图故障录波双RS485数字通讯口，消除对高速通讯的需求问题：对传输速度无止境的追求直到最近，想要获得快速的响应时间，所有的电力监控系统都依赖超高速的通讯系美国EIG产品Futura+26统来解决问题。不幸的是，高速的通讯仅仅是解决这个巨大矛盾的一种理想，单单对传速速率的追求是毫无意义的！购买、安装和使用如此高速的系统需要高昂的费用，这些费用对现在的电力监控来说无法承受。单靠增加传输速率无法解决问题。Futura+系统提供了一个完全崭新的概念来满足加快响应时间同时降低费用的问题。唯一合理的解决方案：Futura+Futura+系统通过双通讯接口和内置的大容量内存储存数据来解决此问题。通讯口1；轮询越限情况第一个通讯接口用来与中心计算机、PLC或RTU进行通讯。用户只需要对Futura+的通讯口1进行轮询，就知道是否有数据越限的情况发生。第一个接口的作用只是轮询事故情况或快速、实时的基本读数。由于系统轮询的数据量很小，因此常规的RS232或RS485接口就可以提供极快的响应速度。通讯口2：当不正常的情况发生时下载事件数据第二个通讯口用来获得历史记录、波形和事件分析的数据，当事件发生后，只需要访问Futura+的大容量内存，就可以下载历史记录，波形和事件分析的数据。这种下载可以与第一个通讯口通讯同时进行，因此，下载数据并不影响系统快速轮询的能力。工业应用图示变电站应用Futura十系统的优点：1、高效的分析——减少时间投入不需要集中的数据收集。只有当需要进行事件分析时，才收集数据。2、没有庞大的无效数据现在的工作环境对职工的要求越来越高。其它的观代电力监控系统使得使用者不得不对大量的数据进行无休止的评估。Futurx+依靠及时的精确分析来完成任务。3、数据分布——闪电般的反应时间因为数据分布在系统中，所以不需要高速的通讯能力。用户可以在任何时间下载需要的节点数据。系统下载各点的数据而不影响系统轮询的反应时间。美国EIG产品Futura+274、实用、性价比高的解决方案用最少的投入，获得快速、及时的用户端响应。在非SCADA或远程变电站中应用优点用户获得了所有电力集中监控系统的好处，而不需要投资建设集中监控系统。将所有的趋势数据、事件波形和UO信息都储存在系统内存中，并可以根据需要下载。●一年的机内数据储存。●远程观察继电器／输入的状态●远程控制内部继电器访问数据总线的模式1．直接连接Futura+能直接通过RS232或RS485与计算机接口，这样就能根据需要随时下载数据。使用一种信息组技术，可以将计算机连接到Futura+的RS232接口并下载所有需要的数据。2．专用电话线Futura+能连接到专用的电话线上，这样用户可定期的访问系统来下载数据。此时可以把Futura+当实时显示设备来使用。**3．非专用电话线Futura+能通过带自动切换开关的共享电话线连接。用户在需要下载的时候，可以被许可访问。当不需要下载的时候，电话线关闭。根据用户的需求设计Futura+是一个完美的非SCADA的远程变电站监控装置。此系统可以储存所有的历史数据，记录事件的波形和I/O信息而不需要专用的计算机来不断的进行轮询。简单的将FuTUra+安装在变电站，并设定其储存方式。只需定期的访问其表内储存的数据，而不需要复杂的系统就可以得到关于电力系统的全面的分析。技术参数输入电压：标准的150V相电压(使用Pf来扩展输入范围)；300V相电压输入(带-G后缀)输入电流：最大IOA，可输入CT变比I/