一、概述
孤島移動電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)(以下簡稱監(jiān)控系統(tǒng)),主要是進行電站運行機組的數(shù)據(jù)采集、集中監(jiān)控以及能源管理等功能,可以提升多機組孤島運行電站的整體效率和性能,提高單臺機組運行功率,通過統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)進行綜合協(xié)調(diào)控制。孤島移動電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng),如圖1系統(tǒng)功能圖所描述,可以在電站運行現(xiàn)場實時進行機組運行現(xiàn)場的監(jiān)控和參數(shù)保存,主要包括電站運行單線圖、實時數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)、實時曲線/歷史曲線以及報警保護等監(jiān)控保護功能,也可以通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)把運行參數(shù)上傳到云平臺上。
圖1 系統(tǒng)功能圖
二、系統(tǒng)組成
1. 軟硬件配置
- 開發(fā)硬件環(huán)境:Intel I5/8G/512G
- 運行硬件環(huán)境:Intel I5/8G/512G
- 開發(fā)該軟件的操作系統(tǒng):Windows 10(64位)
- 軟件開發(fā)環(huán)境/開發(fā)工具:QTouch
- 該軟件的運行平臺/操作系統(tǒng):Windows 7(64位)
- 軟件運行支撐環(huán)境/支持軟件:QTouch
- 開發(fā)目的:根據(jù)市場和用戶的需求開發(fā),滿足用戶實際生產(chǎn)和測試用途。
- 面向領(lǐng)域/行業(yè):發(fā)動機及機組設(shè)備制造商及用戶
- 軟件的主要功能:用孤島移動電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng),可以進行機組運行現(xiàn)場的監(jiān)控和參數(shù)保存,主要包括電站運行單線圖、實時數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)、實時曲線/歷史曲線以及報警保護等監(jiān)控保護功能,也可以通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)把運行參數(shù)上傳到云平臺上。
- 軟件的技術(shù)特點:孤島移動電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)。
2. 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
圖3 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
三、使用說明
1. 系統(tǒng)登陸
系統(tǒng)登錄時,普通用戶為基本用戶,直接點擊【確定】就可以直接登錄監(jiān)控系統(tǒng),其他普通、保養(yǎng)、主管三類用戶需要相應(yīng)的密碼才能登錄系統(tǒng)。在登錄界面,直接點擊【取消】就可以直接退出監(jiān)控系統(tǒng)。
2. 主界面
在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上,主要顯示了電站運行機組的單線圖,以及發(fā)動機熱工參數(shù)和發(fā)電機電氣參數(shù)等運行參數(shù),可以直接查看全站機組的運行、并網(wǎng)、報警、故障等狀態(tài)。
- 主畫面顯示發(fā)電機組的基本數(shù)據(jù),不在線運行的發(fā)電機組參數(shù)外框和機組編號外圈顯示為橙色,在線運行的發(fā)電機組參數(shù)外框和機組編號外圈顏色為綠色,方便用戶快速判斷正在運行的發(fā)動機或發(fā)電機組。
- 主界面中通過一次圖顯示電站運行機組的并網(wǎng)運行狀態(tài),主母線不帶電狀態(tài)是藍色,帶電時是綠色;單臺機組不運行時,線路顯示是藍色,帶電狀態(tài)時是綠色;主開關(guān)分閘狀態(tài)時顯示藍色,合閘狀態(tài)時顯示綠色。
- 通過監(jiān)控界面頂部的標題欄,可以快速查看電站運行機組的總有功功率、總無功功率、在線機組數(shù)量,以及電站運行功率百分比、當前時間等。
- 通過監(jiān)控界面底部的工具條,可以快速切換監(jiān)控界面,如單擊【歷史數(shù)據(jù)】進入歷史數(shù)據(jù)畫面查詢歷史運行數(shù)據(jù)。
- 當發(fā)動機或發(fā)電機運行參數(shù)有報警時,報警的數(shù)據(jù)變成紅色,對應(yīng)機組的編號內(nèi)圓背景變紅色,相應(yīng)的【ECU報警】、【ECU故障】、【AGC報警】報警信號指示燈變紅色。
- 單擊發(fā)電機組的編號或數(shù)據(jù)顯示區(qū)域,進入【機組控制】畫面,可以查看詳細信息和進行機組啟動/停機、合閘/分閘等控制。
3. 機組控制
通過單擊監(jiān)控界面底部的【機組控制】工具條并選擇目標機組的編號,或者單擊主界面的發(fā)電機組編號或數(shù)據(jù)顯示區(qū)域,進入【機組控制】監(jiān)控畫面查看機組運行的儀表監(jiān)控、功率比值、故障報警、發(fā)電機PQ圖等詳細信息。在機組控制界面中,如果用戶權(quán)限達到保養(yǎng)、主管以上級別,可以進行機組啟動/停機、合閘/分閘等控制。
4. 實時數(shù)據(jù)
通過單擊監(jiān)控界面底部的【實時數(shù)據(jù)】工具條進入【實時數(shù)據(jù)】監(jiān)控畫面,可以通過表格的形式查看電站運行機組的詳細信息。
在實時數(shù)據(jù)監(jiān)控畫面,可以通過點擊按鈕【數(shù)據(jù)記錄】,記錄某一時刻電站所有機組的實時運行數(shù)據(jù),并保存在電腦中目錄中,作為班組巡檢時的設(shè)備運行參數(shù)記錄。
5. 有功曲線
如圖8 機組運行有功功率曲線所示,可以直接查看選擇機組的有功功率曲線,同時可以選擇平均有功功率曲線作為對照曲線,也可以選擇有功功率包絡(luò)上限曲線和下限曲線作為限值曲線。
在有功曲線監(jiān)控界面,在【有功分配】和【無功分配】實時運算單元中,系統(tǒng)實時統(tǒng)計出有功功率和無功功率最大值、最小值以及對應(yīng)的機組編號,并計算出相對于電站運行機組平均功率的實時功率偏差百分比,方便現(xiàn)場運維人員實時監(jiān)控機組運行負載平衡情況。
6. 無功曲線
如圖9 機組運行無功功率曲線所示,可以直接查看選擇機組的無功功率曲線,同時可以選擇平均無功功率曲線作為對照曲線,也可以選擇無功功率包絡(luò)上限曲線和下限曲線作為限值曲線。
其中,有功分配和無功分配實時運算功能同【有功曲線】監(jiān)控界面。
7. 歷史數(shù)據(jù)
如圖10機組歷史數(shù)據(jù)界面所示,首先選擇需要查詢數(shù)據(jù)的機組,其次需要選擇查詢數(shù)據(jù)的起止時間,然后通過點擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕進行數(shù)據(jù)查詢,通過點擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】按鈕把查詢結(jié)果保存到計算機目錄中。
8. 歷史曲線
如圖11機組歷史曲線界面所示,首先選擇需要查詢曲線的機組,其次需要選擇查詢曲線的起止時間,然后通過點擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕進行數(shù)據(jù)查詢,通過點擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】按鈕把查詢結(jié)果保存到計算機目錄中。
9. 事件報警
如圖12機組事件報警界面所示,首先需要選擇查詢事件報警的起止時間,然后通過點擊【數(shù)據(jù)查詢】按鈕進行數(shù)據(jù)查詢,通過點擊【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】按鈕把查詢結(jié)果保存到計算機目錄中。
10. 參數(shù)設(shè)置
如圖13在參數(shù)設(shè)置監(jiān)控界面中,通過點擊機組選擇按鈕選擇對應(yīng)電站成套機組數(shù)量為12臺的顯示界面,其它4/6/8/10等選擇按鈕功能與之類似;
通過包絡(luò)線下面的編輯框,設(shè)置機組運行時功率偏差限值;
通過機組數(shù)下面的編輯框,設(shè)置電站成套的機組數(shù)量。
通過主視圖可以快速切換到主視圖監(jiān)控界面,與之對應(yīng),其它按鈕分別對應(yīng)標題欄和工具欄相應(yīng)的快捷切換功能。
11. 用戶管理
用戶管理分四級權(quán)限管理,登錄用戶分別為基本、普通、保養(yǎng)、主管。基本用戶登錄系統(tǒng)時不需要密碼,其他三類用戶的默認密碼分別是2000、2001和2002。系統(tǒng)默認登錄用戶是基本用戶,只有查看運行參數(shù)的權(quán)利。普通用戶可以打開【參數(shù)設(shè)置】界面,修改電站運行的基本參數(shù)。如果用戶權(quán)限達到保養(yǎng)、主管以上級別,可以打開【機組控制】界面并下發(fā)進行機組啟動/停機、合閘/分閘等控制指令。
12. 快捷切換
通過單擊監(jiān)控系統(tǒng)標題欄中的相應(yīng)按鈕,可以進行各項功能的快捷切換,其中單擊,可以進入監(jiān)控系統(tǒng)【主界面】;單擊,可以使監(jiān)控系統(tǒng)【最小化】;單擊,可以進入監(jiān)控系統(tǒng)【參數(shù)設(shè)置】。
13. 系統(tǒng)退出
通過單擊監(jiān)控系統(tǒng)標題欄中的,可以【退出】監(jiān)控系統(tǒng)。
四、 遠程監(jiān)控
孤島移動電站數(shù)據(jù)采集和能源管理系統(tǒng)通過4G/5G網(wǎng)絡(luò),把電站運行機組的熱工參數(shù)和電氣參數(shù)通過MQTT協(xié)議上傳到云監(jiān)控平臺,可以通過PC電腦登錄云監(jiān)控系統(tǒng)進行電站運行狀態(tài)監(jiān)控,或者通過手機APP隨時進行監(jiān)控。