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1、LZ-STDA2000电力数据卫星采集装置,实时数据采集电能量数据采集北斗卫星通信,小型厂站 综合数据采集传输完整解决方案,内容提要,LZ-STDA2000装置研制背景,北斗技术应用现状及前景,基于北斗卫星进行数据传输的优势,LZ-STDA2000装置创新点及技术特点,LZ-STDA2000装置技术路线及应用案例,安徽立卓智能电网-公司简介,LZ-STDA2000装置 查新报告,LZ-STDA2000装置 检验报告,安徽立卓智能电网-公司简介,安徽立卓智能电网科技有限公司是以科技创新为驱动的智能电网技术应用企业，其前身为安徽新力电网技术发展有限责任公司AVC项目部，初创于2005年。为适应企业
2、发展需要，2010年项目部按照现代法人制度改制创建了安徽立卓智能电网科技有限公司，并独立运营。,安徽立卓智能电网-公司简介,公司服务于电力系统行业，与各级发供电企业均建立了长期稳固的合作关系，积累了丰富的行业经验。公司开发、研制、生产与电网技术进步相关的产品，包括电气成套设备的集成与应用、自动电压控制系统的开发与应用、电能质量在线监控及治理、配网自动化系统软硬件的研制，以及电力系统相关技术服务等。,装置研制背景-需求及现状,小型发电企业（小型自备电厂、小型水电站、综合利用发电厂）数量庞大，需要进行集中监控。,农电使用电量逐年增加，为了尽量避免电力供应中断，必须监控各个变电所的电力使用情况，及时
3、进行合理调度。,高压输电杆塔倾斜、风力发电塔筒倾斜等一次设备的状态监视，以及风力发电场、光伏发电场等的关键信息集中监控。,小型发电企业,农网用电,关键信息集中监控,装置研制背景-需求及现状,采集设备,没有适用于小型厂站的实时数据和电能量数据集中采集装置，也就无法对这些综合信息进行集中的采集。,通信设备,传输网络,没有远程通信设备（防火墙、交换机、隔离加密装置等），数据无法上传。,没有符合电力安全要求的，经济实用的远程传输通道。,装置研制背景-面临的难题,工程投资,小型厂站数量庞大，由于缺乏监控，无法获取必要信息，更无从管理，已对电网安全稳定运行造成不利影响； 现有监控技术，主要是针对主力电厂和
4、变电站而设计，应用在小型厂站和偏远地区，难以同时满足工程投资小、建设维护工作量低以及信息安全性高等三方面要求；,建设维护,信息安全,北斗技术应用-现状及前景,作为中国16项重大专项科技之一的北斗卫星导航系统，是采用“中国第二代卫星导航系统”自主研制建设的卫星导航系统。,北斗卫星导航系统建设已经取得重大进展，2011年已形成覆盖亚太地区的全面服务能力，北斗双模终端也已经具备应用推广和产业化的基础,北斗卫星系统应用前景广阔，将逐步实现对美国 GPS 系统的兼容和替代，这将有望成为本世纪中国最大的技术应用革命之一。,2011年10月24日，交通运输部和解放军总装备部在北京联合召开中国第二代卫星导航重
5、大专项应用示范工程启动会。中国交通运输业将率先应用北斗卫星导航系统。,电力系统已逐步开始采用北斗/GPS双模授时系统，以弥补长久以来使用GPS作为唯一同步时钟源而存在的风险性和不可依赖性。,由于北斗产业重要的战略意义，我国政府有可能借鉴交通行业的强制推行的做法，在电力等某些特种行业强力推广北斗。,基于北斗数据传输-技术优势,需配置交换机、防火墙、隔离加密装置等设备，建设投资高，维护量大。,传统方式需架设电力专用通信网络，在山区、林区、沙漠等偏远地区不现实。,传统方式线路容易受工程施工挖掘，以及积雪、覆冰、洪水、山体崩裂等自然灾害影响，导致通信线路中断。,传统有线网络通信方式,投资高，维护量大,
6、偏远地区不现实,线路易受影响,基于北斗数据传输-技术优势,无线互联网需要运营商在传输点附近架设无线基站，在沙漠、山区、海洋等地区不适用。,基站覆盖面小，易受高山、高楼等遮挡物影响，通信质量不能保证。,公网接入不符合国家电网公司关于信息安全的要求。,2G/3G无线互联网,基站限制,覆盖面小易受遮挡,违背电力安全要求,基于北斗数据传输-技术优势,GPS系统本身不具备双向数字报文的通信能力。,无自主产权，易受他国的控制和限制，可靠性和安全性缺乏保障。,周围环境对GPS的使用影响较大，特别是市区内高楼密集地区，GPS信号接收很差，有些根本没有信号。,GPS,无通信能力,缺乏保障,部分环境信号差,基于北
7、斗数据传输-技术优势,北斗是我国独立自主建立的卫星导航系统，其独有的无线双向报文通信功能是GPS所不具备的。,利用北斗卫星通信，传输内容采用军方技术全过程加密。数据未流入公共网络，被破解风险极低，满足电力行业安全需要。,不需架设专用线路，不需建设基站，无论是初期建设，还是后期使用维护，成本都大大降低。,北斗系统,双向报文通信,传输过程加密,建设使用成本较低,LZ-STDA2000采集装置-创新点,STDA,利用北斗双向报文通信技术，通过卫星实现监测点与主站之间的点对点数据传输。,北斗卫星通信,电能量数据采集,实时数据采集,STDA创造性地结合了电力实时数据采集、电能量数据采集以及北斗卫星通信等
8、多项数字化、信息化技术，为小型厂站监控提供了满足电力行业安全要求的稳定可靠的低成本整体解决方案。,通过与多功能电能表通信方式，采集正向、反向有功、无功电度等电能量数据。,通过PT、CT二次侧直接采集电压、电流、有功功率、无功功率等实时数据。,LZ-STDA2000采集装置-采样电路,LZ-STDA2000装置模拟量采样电路由二阶RC电路组成的滤波器、LF398A采样保持器和ADG506A多路开关组成，原理图见下图。,LZ-STDA2000采集装置-滤波电路,滤波回路采用二阶有源低通滤波器，原理图如下图，其主要目的是满足Shannon采样定理。使AD采样频率大于2倍的输入信号最高次谐波频率。,L
9、Z-STDA2000采集装置-采样频率,LZ-STDA2000采集装置-采样保持,在进行A/D转换期间，要求输入的模拟量应保持稳定，以保证A/D转换的准确性。因此，采样信号应送至采样保持电路，采样/保持电路如下图：,LZ-STDA2000采集装置-多路切换,ADG506A开关可以切换16路模拟量输入，EN为使能端，A0A3为地址选择端，D为数据输出端。开关的典型切换时候是50ns，原理图如下：,LZ-STDA2000采集装置-AD转换原理,采用16位高精度模数转换器AD976CN，AD976是一种采样速率为200kbps的高速、低功耗5V单电源工作的AD转换器。其原理图如下：,LZ-STDA2
10、000采集装置-基本算法,装置采样算法采用全波傅立叶算法，一般在采用傅立叶算法时，需考虑衰减直流分量造成的计算误差，通过采用一阶差分算法来消除直流分量造成的影响。,LZ-STDA2000采集装置-技术特点,高安全性,降低成本,稳定可靠,易于建设,“四遥”齐备，配置灵活 设备紧凑，可就近布置 不需通信机房，场地占用小 无需建设通道 安装、配线仅需少量工作,采用嵌入式工业设备 采用Linux操作系统 不接入公共互联网 信息传输全过程加密 完全满足电力行业信息安全要求,陆地与海洋全覆盖，无盲点 不受地理环境影响 不受线路断裂故障影响 不受天气环境影响，全天候运行 通信环节少，故障率低，维护量小,ST
11、DA,可裁剪的精简硬件架构 兼具实时数据采集和电能量数据采集功能 节省网络通信设备 节省线路建设 整体费用可降低至20%,适合对大范围通信不发达地区的关键点进行监控管理，尤其适用于信息安全性要求高的调度监控应用。,LZ-STDA2000采集装置-技术路线,控制指令,实时数据,电能量数据,子站,主站,STDA由主站和子站两部分构成，通过北斗卫星通信进行信息传输,LZ-STDA2000采集装置-技术路线,数据采集与上送,数据汇总与管理,LZ-STDA2000采集装置-技术路线,电力数据卫星采集装置 LZ-STDA2000,子站 连接,多功能电度表,电压、电流互感器,北斗卫星用户机,当地监控,RS-
12、485,铜芯电缆,RS-422,网络,LZ-STDA2000采集装置-技术路线,通过与多功能电度表通信，采集电量数据,通过模拟量采样计算，采集实时数据,通过北斗用户机，实现与主站的双向数据传输,母线电压,正向、反向有功电量,正向、反向无功电量,有功、无功功率,电压、电流,Click to add Title,Click to add Title,上传采集数据,接收主站指令,获取授时、地理信息,电力数据卫星采集装置 LZ-STDA2000,电能量数据采集,实时数据采集,发送/接收卫星信号,当地监控,子站功能,STDA主站-技术路线,监控信息管理平台,主站 连接,EMS系统,电能量管理,北斗卫星指
13、挥机,RS-422,网络,网络,STDA主站-技术路线,与电能量系统信息交互，转发数据,与EMS系统信息交互，转发数据,通过北斗指挥机，实现与子站的双向数据传输,母线电压,正向、反向有功电量,正向、反向无功电量,有功、无功功率,电压、电流,Click to add Title,Click to add Title,接收子站上传数据,向子站发送指令,获取授时与地理信息,监控信息管理平台,电能量管理系统,EMS系统,发送/接收卫星信号,主站功能,数据查询与分析,LZ-STDA2000装置研制规范-国家标准,国家标准,GB 7251.1-2005 低压成套开关设备和控制设备 第1部分：型式试验和部分
14、型式试验 成套设备,LZ-STDA2000电力数据卫星采集装置研制过程严格执行国家相关标准和企业标准,国家标准,GB/T 7261-2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法,国家标准,GB/T 15153.1-1998 远动设备及系统 第2部分：工作条件 第1篇：电源和电磁兼容,国家标准,GB/T 13729-2002 远动终端设备,国家标准,JB/T 9568-2000 电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件,LZ-STDA2000装置研制规范-企业标准,企业标准,Q/LZS 03-2012 电力数据卫星采集装置,LZ-STDA2000电力数据卫星采集装置研制过程严格执行国家相关标准
15、和企业标准,LZ-STDA2000装置研制规范-管理标准,质量管理,GB/T 19001-2008/ISO 9001:2008 质量管理体系,环境管理,健康管理,GB/T 24001-2004 idt ISO 14001:2004 环境管理体系,GB/T 28001-2001 职业健康安全管理体系,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-查新报告,LZ-STDA2000装置-检验报告,LZ-STDA2000装置-检验报
16、告,LZ-STDA2000装置-检验报告,LZ-STDA2000装置-检验报告,LZ-STDA2000装置-检验报告,LZ-STDA2000装置-经济社会效益,根据产品单位售价及本项目产品的市场分析，项目生产达产年可实现产品100套，年含税销售收入1500万元。项目达产期缴纳税款125万元。,有效的解决了目前分布式小电源受传输通道制约而无法实现实时监控的通道制约瓶颈 ; 充分利用北斗卫星导航系统技术特点和优势，保证不受厂站侧地理位置限制，完全适应目前小电源接入的特点; 将带来信息传输技术的变革，在专线通道、2G/3G、及GPRS等通道受制约的情况下，提供了有效的备用手段，并有逐渐替代趋势 ; 场站内电力数据准确性、及时性得到保证，各种统计信息的基础可靠，为电力生产经营提供了科学依据; 实现小电源厂站优化运行; 提高小电源厂站发出的电能质量和电网运行的稳定性; 有效提高发电企业及电网调度管理部门的信息化、自动化管理水平 ;,
