【文章內(nèi)容簡介】 3． 鍋爐房 擴建改造 。 建設(shè)內(nèi)容 “電能量管理及防竊電系統(tǒng)” 是光機電一體化設(shè)備，且是軟硬件相結(jié)合 19 的高技術(shù)產(chǎn)品，某些部件加工精度要求很高，整機裝配、測試的環(huán)境要求和操作人員的素質(zhì)要求都必須保證。因此，本次項目立足于高起點，采用先進的加工工藝和加工設(shè)備（機械零部件和模具的生產(chǎn)全部采用數(shù)控機床；電子部件采用波峰焊及回流焊，塑料加工采用最新的數(shù)控注塑機成型工藝）， 以計算機技術(shù)、信息技術(shù)、檢測技術(shù)、質(zhì)量控制技術(shù)與生產(chǎn)管理技術(shù)相結(jié)合 ,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系，采用 將 包括 CAD/CAM 在內(nèi)的柔性生產(chǎn)線和 環(huán)境適應(yīng)性可靠性試驗設(shè)備 連接起來，實現(xiàn) 產(chǎn)品 從設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整 系統(tǒng) ，進而實現(xiàn)全范圍的生產(chǎn)管理 現(xiàn)代 化。 新增生產(chǎn)車間是利用去年技術(shù)改造已經(jīng)建好的主體廠房，稍加裝修即可。 項目計劃目標(biāo) 項目主要目標(biāo) 20 三、項目主要內(nèi)容及所需條件 所需條件（見表） 序號 名 稱 單 位 數(shù) 據(jù) 備 注 1 項目總投資 萬元 2250 2 新增固定資產(chǎn)投入 萬元 1550 3 新增流動資金 萬元 700 4 新增建筑面積 m2 8000 機械、電子、注塑、裝配車間各一座 5 新增工藝設(shè)備 臺 /套 72 含 CAD/CAM軟件 6 新增檢測試驗設(shè)備 臺 /套 8 含軟件測試平臺 序號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 備注 1 年新增產(chǎn)量 套 20 指電能量系統(tǒng) 2 年新增產(chǎn)值 萬元 5000 3 年新增銷售收入 萬元 4500 4 年新增利潤總額 萬元 1445 5 年新增上繳稅金 萬元 780 6 投資回收期 年 7 貨款償還期 年 8 投資利潤率 % 9 投資利稅率 % 10 財務(wù)內(nèi)部收益率 % 11 盈虧平衡點 % 21 7 新增人員 人 60 四、項目實施的進度安排 整個項目計劃在兩年內(nèi)完成（ 2021年 7月初至 2021年 6月底）。 整個計劃可用甘特圖來直觀表示： 任務(wù) 1：可研報告審批 任務(wù) 2：施工圖設(shè)計 任務(wù) 3：項目資金落實到位 任務(wù) 4：設(shè)備選型 任務(wù) 5： 生產(chǎn)工藝編制 任務(wù) 6： 編制產(chǎn)品檢驗規(guī)程 任務(wù) 7：外協(xié)件供方確定 任務(wù) 8：外購件供方確定 任務(wù) 9：檢測器具的采購、自制及檢定 任務(wù) 10：營銷計劃實施 任務(wù) 11：項目施工 任務(wù) 12：設(shè)備采購、安裝調(diào)試 任務(wù) 13：生產(chǎn)人員培訓(xùn) 任務(wù) 14：流動資金落實到位 22 任務(wù) 15：試生產(chǎn) 任務(wù) 16：正式生產(chǎn) 任務(wù) 17： 質(zhì)量管理體系建立、運行并認(rèn)證 任務(wù) 18：準(zhǔn)備資料進行項目竣工驗收 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 2021 年 7月初 9月 12月 3月 6月 9 月 12 月 3 月 6 月底 進度計劃甘特圖 第三章、項目的技術(shù)水平與主要特點 一、項目的技術(shù)水平與主要特點 系統(tǒng)組成 （產(chǎn)品） KDJC2100－ EMS 電能量管理與監(jiān)控一體化系統(tǒng) 集中了自動化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、微光機電技術(shù)等多種科技成果，針對 10KV 配電網(wǎng)， 通過在線路開關(guān)上安裝 FTU、 在配電變壓器上安裝 TTU和多功能電表， 通過電壓、電流互感器 、采用交流采樣技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)（ FFT）等先進技術(shù)，由單片機和 DSP 芯片進行采集、計算、狀態(tài)判斷，分析和處理，得到配電網(wǎng)和變壓器的運行狀況和故障數(shù)據(jù)，并經(jīng)通道和通訊設(shè)備（電力載波 /雙絞線 /光纜 /GPRS 等）傳輸，送主站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行在線監(jiān)測與控制， 它集故障管理、作業(yè)管理、維護管理及設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)庫為一體，具有可擴展、參數(shù)化、模塊化、一體化等特點。為配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行、保證電能質(zhì)量、故障定位和故障排除、完善設(shè)備管理及提高工作效益提供了現(xiàn)代化的工具，為電力企業(yè)實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化運行和信息化管理提供了完整 的解決方案。 電能量管理與監(jiān)控一體化系統(tǒng)項目由以下三部分組成： 23 ? 主站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和軟件。 ? 現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備：包括若干臺饋線自動化終端單元（ FTU），變壓器終端單元（ TTU），多功能電表等。 ? 通訊和通道設(shè)備： 光纖通訊或電力線載波設(shè)備或無線 GPRS 設(shè)備 。 如圖 31 所示： 圖 31. 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖 整個主站系統(tǒng)由關(guān)系庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集工作站＋數(shù)據(jù)處理工作站、調(diào)度員工作站、報表工作站＋ Web 服務(wù)器、終端服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)部件等組成。 主站系統(tǒng) (EMS)軟件主要由數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制 (SCADA)模塊、用戶側(cè)管理系 統(tǒng) (DMS)模塊及高級應(yīng)用軟件等功能模塊組成。 技術(shù)原理 1)、主站系統(tǒng)軟件技術(shù)原理 24 KDJC2100_EMS 系統(tǒng)在整體軟件設(shè)計上遵循按平臺分層的思想，在整體上分為三個層次（見圖 32）：分布式支撐平臺，實時應(yīng)用處理平臺，用戶表現(xiàn)層。 圖 32：平臺分層結(jié)構(gòu) 其中處于最底層的分布式支撐平臺 GalloPlat 用于處理操作系統(tǒng)、硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)庫之間的差異； GalloPlat主要組成部分如圖 33所示： 圖 33：分布式支撐平臺 處于中間層的實時應(yīng)用處理平臺 SCADAPlat 專注于數(shù)據(jù)采集與處理，它歸納了自動化采集系統(tǒng)的特點； 建立在 GalloPlat上的 SCADAPlat由以下部分組成： 25 圖 34：實時應(yīng)用處理平臺 建立在 GalloPlat 和 SCADAPlat 基礎(chǔ)上的用戶表現(xiàn)層主要由以下模塊組成。根據(jù)用戶選用的功能不同，用戶表現(xiàn)模塊不盡相同。 圖 3用戶表現(xiàn)層 主站 能量管理系統(tǒng) (EMS)主要由數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制 (SCADA)、 用戶側(cè)管理系統(tǒng) (DMS)及高級應(yīng)用軟件等功能模塊組 成。 SCADA系統(tǒng)是整個系統(tǒng)中最基本也是最重要的部分 ,是調(diào)度員了解配網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)并進行監(jiān)控的主要手段； 而配電地理信息系統(tǒng)（ GIS）是建設(shè) DMS的基礎(chǔ)，通過 GIS軟件技術(shù)對電 26 力系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行計算機管理，把 DMS中實時控制和離線應(yīng)用有機結(jié)合，形成一個具有空間概念（地理環(huán)境信息）和基礎(chǔ)信息 (電網(wǎng)信息及用戶信息 )的分層管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，既能方便地進行查詢和管理 ,又為電力系統(tǒng)運行管理提供一個有效的、具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型，并為 DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺，支持系統(tǒng)許多應(yīng)用軟件的開發(fā)和其它功能的實現(xiàn)。能夠在地形圖的基礎(chǔ) 上管理配電網(wǎng)資料和非圖形參數(shù)，真實反映電網(wǎng)線路的實際走向、各種電力設(shè)備的地理位置 ,對所屬電力用戶的供電方式等各種信息。通過采集線路的電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)等參數(shù)，來進行用戶用電質(zhì)量監(jiān)測和變壓器運行狀況監(jiān)測，線路故障狀態(tài)監(jiān)測。通過 TTU完成監(jiān)測配電電壓越界情況、配電電流變化情況；線路功率因數(shù)變化情況、監(jiān)測線路的有功功率及無功功率變化情況；同時還監(jiān)測配電網(wǎng)頻率變化情況和三相供電平衡情況等，通過 FTU完成線路狀態(tài)監(jiān)測，故障判斷和收集工作。 利用輻射形配電網(wǎng)絡(luò)潮流計算和采用硬件上的二變比較法，按照時間范圍 、設(shè)備所屬線路、所在位置等方式進行統(tǒng)計分析，反映出各個監(jiān)測點的硬遙信事件和軟遙信事件，作為用電管理部門的決策依據(jù)，對十六種檢測差值的異常情況進行邏輯計算 ,判定竊電時進行報警。 2）、配變監(jiān)測終端 TTU 的技術(shù)原理 其組成和基本原理如圖 3 37： 27 圖 36 TTU 組成原理圖 圖 37 . TTU 軟件模塊圖 TTU 由主控板和接口板組成。接口板主要由二次 PT,CT，電源，運放信號處理等組成。 主控板是整個系統(tǒng)的核心 ,它采用 TI 公司生產(chǎn)的 MSP430F449 CPU芯片 ,系統(tǒng)程序存儲在其片內(nèi) FLASH存儲器內(nèi)、監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲在一片 1024K 28 的 EEPROM 芯片中，采用軟、硬件 WATCH DOG。交流采樣采用 12 位并行 A/D轉(zhuǎn)換器，確保采樣精度。通過采集三相電壓，三相電流，使用快速傅立葉算法計算三相電壓，三相電流，零序電流，三相有功功率，三相無功功率，有功電量，無功電量，功率因數(shù)等，并統(tǒng)計系統(tǒng)運行情況如計算三相電壓，三相電流，三相有功功率的最大最小值及出現(xiàn)時間，電壓越上下限時間，線路停電時間，電壓合格 率，三相不平衡率等。還具有頻率、油溫測量，遙信遙脈采集功能。 軟件設(shè)計采用 C 語言為主， 軟件采用結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計方法，主調(diào)度模塊采用基于消息的程序調(diào)度機制。 3）、饋線自動化終端 FTU 的技術(shù)原理 其組成和基本程序模塊組成如圖 3 39 所示： 圖 38 FTU 組成框圖 FTU 由 DSP 組成， DSP 選用 TI 公司的 TMS320 F2812 , 它為 32 位定點DSP, 主頻 (150HMz)，片內(nèi) 128K 16 位 FLASH， 18KSRAM,包括非常豐富的 外 29 圍設(shè)備： 12位 16 通道 ADC, 雙通道異步串口， CAN 總線和 SPI 同步串口， 12 路 PWM 等。 利用 F2812自帶的 16 通道 12位 AD 進行交流采用，通過互感器采集電壓、電流。開關(guān)量輸入輸出由 DSP 通用端口完成。串行通訊口和 CAN 總線都由 DSP自帶。 外部擴展 RAM 完成故障錄波功能； 通過 DSP 的 SPI 總線擴展時鐘芯片和 EEPROM 存儲器； EEPROM 存儲器保存系統(tǒng)的運行、維護、配置參數(shù)。 圖 39 FTU 程序模塊組成圖 軟件采用結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計方法 ，主調(diào)度模塊采用基于消息的程序調(diào)度機制。 系統(tǒng)功能及主要技術(shù)性能指標(biāo)： A、系統(tǒng)功能 主站系統(tǒng)功能：主站系統(tǒng)包括主站監(jiān)控系統(tǒng)、配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)。主站系統(tǒng)基于 Autop 自動化監(jiān)控多載平臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它與配調(diào)變電站監(jiān)控系統(tǒng)、戶外終端設(shè)備和通訊系統(tǒng)配合完成配電網(wǎng)的監(jiān)控功能 (SCADA)；故障監(jiān) 30 測、定位、隔離和供電恢復(fù)功能；利用地理信息系統(tǒng)（ GIS）技術(shù)完成配電設(shè)備及設(shè)施管理功能（ AM/FM），此外還包括配電的基本應(yīng)用軟件功能。 配電變電站監(jiān)控系統(tǒng)功能：變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式體系結(jié)構(gòu)，分布式 RTU 作為采集單元，并且設(shè)置工控機實現(xiàn)管理和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能。 數(shù)據(jù)采集功能 ：由帶故障監(jiān)測功能的 RTU 以一定的通訊方式與站內(nèi) TCR連接，通過 CPU 實現(xiàn)終端設(shè)備的遙測功能，從而采集到終端設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)。 數(shù)據(jù)中繼功能： 配電子站監(jiān)控系統(tǒng)可以通過配置通訊端口，在配電主站和子站之間進行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和主站操作控制信號的下達，完成中繼功能。 很強的兼容性 具有豐富的通訊規(guī)約，支持目前最流行的所有規(guī)約，如：IEC870510 CDT、 、 SC1801 等，從而保證了 子站和主站之間，子站和 RTU 之間數(shù)據(jù)的一致傳輸，實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)極大的兼容性。 終端設(shè)備監(jiān)控功能： 監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)接收的遙信、遙測量來進行故障診斷、故障隔離和故障恢復(fù)。 竊電報警功能：對十六種檢測差值的異常情況進行邏輯計算 ,判定竊電行為并及時報警。 B、系統(tǒng)主要技術(shù)性能指標(biāo) 1）、模擬量遙測總誤差：≤ %。 2）、中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障判斷準(zhǔn)確率： 可測量零序電壓，用無功方向判斷， 準(zhǔn)確率≥ 95%。 電流比較法判斷， 準(zhǔn)確率≥ 85%。 相間短路故障判斷正確率 ≥ 98%。 故障定位處理、隔 離，非故障區(qū)段恢復(fù)供電時間（通訊速率 9600 bit/s 31 和 FTU 數(shù)量為 30 臺， TTU 數(shù)量為 30 臺，以下同） ≤ 15s。 3）、事件順序記錄站間事件分辨率：≤ 20ms。 4）、數(shù)據(jù)通道傳輸速率： 600， 1200， 2400， 4800， 9600bit/s。 5）、通道工作方式：半雙工、全雙工，有主備用通道時，可自動切換通道 (包括手動 )。 6）比特差錯率：≤ 1 106。 7）、模擬屏控制器接口：串行方式或并行方式。 8）、遠(yuǎn)動終端 遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的容量可以組合。 事件順序記錄站內(nèi)事件分辨率：≤ 10ms。 模數(shù)轉(zhuǎn)換總誤差：≤ %。 9）、系統(tǒng)響應(yīng)時間 接地故障發(fā)生傳輸?shù)街髡緯r間：≤ 10s。 遙信變位傳輸?shù)街髡緯r間：≤ 10s。 遙測量超越定值變化 (越死區(qū) )傳輸?shù)街髡径藭r間，重要遙測量更新時間：≤ 10s。 遙控命令選擇，執(zhí)行或撤銷傳輸時間：≤ 3s。 有實時數(shù)據(jù)的畫面整幅調(diào)出響應(yīng)時間：