PMC-5600高级智能化电力监控装置说明书V2.1(20080529).doc

PMC-5600 高级智能化电力监控装置 深圳市中电电力技术有限公司PMC-5600高级智能化电力监控装置使用说明书（V2.1）深圳中电电力技术有限公司1 危险和警告本设备只能由专业人士进行安装，对于因不遵守本手册的说明所引起的故障，厂家将不承担任何责任。触电、燃烧或爆炸的危险n 设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。n 对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和电源供应，并且短路所有电流互感器的二次绕组。n 要用一个合适的电压检测设备来确认电压已切断。n 在将设备通电前，应将所有的机械部件，门和盖子恢复原位。n 设备在使用中应提供正确的额定电压。不注意这些预防措施可能会引起严重伤害。本说明书版权属深圳市中电电力技术有限公司所有，未经书面许可，不得复制，传播或使用本文件及其内容。深圳市中电电力技术有限公司保留所有版权。我们已经检查了本手册关于描述硬件和软件保持一致的内容。由于不可能完全消除差错，所以我们不能保证完全的一致。本手册中的数据将定期审核，并在下一版的文件中做必要的修改，欢迎提出修改建议。以后版本中的变动不再另行通知。目 录1 简 介11.1 概述11.2 系统应用42 技术指标42.1 工作环境42.2 精度指标42.3 输入输出52.4 功耗62.5 电气绝缘性能62.6 机械性能62.7 电磁兼容性能63 测量参数和状态信息73.1 简介73.2 高速测量73.3 实时测量83.4 电度测量93.5 功率读数极性94 分时计费系统（TOU系统）104.1 设置内容104.2 统计数据105 定值越限系统115.1 简介115.2 定值越限参数的类型125.3 带延时的定值越限145.4 触发动作155.5 设置定值越限165.6 电源中断166 波形的瞬态捕捉和波形捕捉176.1 简介176.2 波形的瞬态捕捉176.3 波形捕捉187 数据记录197.1 简介197.2 事件记录197.3 最值记录197.4 可编程定时记录207.5 事件分辨率228 通信228.1 简介228.2 RS-485方式238.3 设置通信地址、波特率和校验方式238.4 开放式的通信规约248.5 PMC-5600与PLC 的通信方式249 基本操作249.1 开机259.2 显示模式259.3 工作方式设置299.4 基本系统参数设置329.5 继电器输出339.6 开关量输入349.7 直流量AI输入3410 安装和使用3410.1 安装3410.2 端子接线3510.3 工作电源3510.4 接地线的连接3510.5 电压电流输入接线3510.6 通信接线4111 服务承诺4311.1 装置升级4311.2 质保范围43附录A PMC-5600接线端子图及机械安装尺寸43附录B 常见问题处理方法47B.1 无显示47B.2 电压或电流读数不正确47B.3 功率或功率因数读数不正确，但电压和电流读数正确47B.4 RS-485通信不正常47附录C 手册变更记录47版本：2.1 2008年8月1 简 介1.1 概述高级智能化电力监控装置PMC-5600是一种数字式三相电力监控智能装置，直接针对一回线路设计，能够完成一回线路的“三遥”功能，广泛用于工业、商业、民用电力系统的变电站中。PMC-5600具有较高的性价比，集电能监测、分析、控制等功能于一体，符合分布式要求，可直接取代常规电力监控装置、变送器、测量仪表、RTU、事故记录和报警装置、谐波分析仪、故障录波仪和电能质量分析仪等。PMC-5600以32位微处理器为核心，处理速度高，能够完成复杂的实时处理工作，既能单独完成电力监控任务，又能作为一个多功能的RTU工作于一个大型电力监控网络中。表1.1 PMC-5600基本功能PMC-5600详细说明输入和输出三相电压输入（UA、UB、UC）三相电流输入（IA、IB、IC）中性线或零序电流输入（IN）零序电压输入（UX）或直流电流输入（AI）2个继电器输出*（OUT1、OUT2）10路开关量输入（IN1IN10）测量参数超过300个, 包括：所有三相电量测量、谐波分析、分时计费、所有测量参数的最大/最小值、需量波形的瞬态捕捉由通信或定值越限触发波形捕捉由通信或定值越限触发定时记录4组可编程定时记录，每组12个可编程参数，可通过定时触发或定值越限触发，各组记录的容量可设定。其中，第4组可设定为高速记录，最小时间间隔设定为2周波。事件记录记录容量为100条，分辨率1毫秒。最大/最小值记录电气测量量每小时内的最值。越限监视共17个越限项目：11个为标准速度，6个高速；触发源及同时发生的动作贮存在事件记录中，可触发继电器控制、定时记录、波形捕捉、波形的瞬态捕捉等功能项。通信方式双RS-485口（2线式、半双工，波特率最高38400bps）* 可选配6个继电器输出输入和输出PMC-5600适用于各种电力系统接线方式，包括四线星形接线、三角形接线。除输入三相电压和电流外，还具有一路零序电压输入（或一路直流电流输入）、一路零序电流（中性线电流、接地电流）输入。它的高速越限系统可提供可靠的接地故障报警。10路开关量输入可用来监测断路器的状态、隔离开关的状态、继电保护动作或其他外部接点的状态。开关量输入可选外激励220VDC/AC、110VDC。2个电磁式继电器用于输出控制，通过上位机软件可设定电压、电流、功率、频率、谐波等共10种普通速度的越限控制输出和6种适合于中低压供电系统保护的高速输出。所有继电器均可手动控制，即实现遥控。继电器额定容量为8A，24VDC/250VAC。完善的三相电力监视功能PMC-5600提供了数百个高精度实时三相测量参数和状态参数，所有参数均能通过面板显示或仪表通信口在微机上显示。实时参数包括： 三相电压（分电压有效值和电压基波两种）、三相电流、中性线/接地电流(IN)、零序电压（UX）或直流电流（AI）、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和频率。 所有测量量的最大值/最小值。 滑动需量，包括正向有功功率、正向无功功率和视在功率。 双向电度值，包括有功和无功。 稳态电能质量：交流模拟量输入的总谐波、总偶次谐波，总奇次谐波，各次谐波分量(2到31次谐波),不平衡度和偏差率。状态信息包括： 2个内部继电器状态 10路开关量系统自诊断信息独特灵活的用户界面PMC-5600显示面板采用12864点阵液晶屏和六个密封薄膜按键，如图1.1所示。可以同时显示4行汉字或字符，操作方便、直观、友好。显示界面采用菜单结构设计，所有实时参数及状态信息都可以查询。能够设置TV接线方式、TV变比、TA变比、通信地址、波特率，通讯校验方式和口令等。参数修改带密码保护，其设置存入非易失存储器，停电不丢失，可保存10年以上。图1.1 PMC-5600装置面板图定值越限系统PMC-5600定值越限系统可以用来控制内部继电器输出，可以触发定时记录、波形捕捉、波形的瞬态捕捉等功能项。一共可设置17个触发参数，其中6个为高速越限参数。电能质量监视PMC-5600在完成电压电流交流采样的同时，用FFT算法在线完成31次谐波分析。谐波分析的结果，即电压电流的各次谐波分量和总的谐波畸变率，均可用PMC-5600面板的按键选择显示。通过上位机的监控软件可以启动PMC-5600的高速采样功能，以每周波128点的采样速度记录电压电流数据，并远传给微机，在微机上显示完整的电压、电流波形图并可以完成63次谐波分析。波形捕捉功能在被监控的线路或设备发生以下现象时，开关量变位、电压电流越限、谐波失真越限均可启动波形捕捉功能或手动启动，真实地记录当时的电压电流波形，用于稳态和暂态分析。记录和存储功能PMC-5600提供了三种不同的在线记录，应用于自动定时抄表、负荷分配和趋势分析、电力系统动态稳定分析。a） 事件记录可记录100个带有时间标志的事件，如控制操作记录、继电器动作记录、系统设置记录、通信故障记录、越限/报警记录等。b） 最值记录所有测量参数(包括电压、电流、电度、频率、功率因数)的每小时内的最值记录。c） 定时记录共4组可编程定时记录，每组可有多达12个可编程参数，带有时间标志，可通过定时触发或定值越限触发，触发量可以是谐波含量、开关量变位等。记录时间间隔从1秒到400天不等。第4组可设定为高速记录，最小时间间隔设定为2周波。应用上位机的监控软件可以按用户要求的时间定期将各远方仪表送来的记录信息自动存入硬盘。远程通信和联网功能PMC-5600自带RS-485通信口，波特率最高可达38400bps。一个RS-485网能在1200米距离内用屏蔽双绞线同时挂接32个PMC-5600或其它PMC系列的装置，通过RS-485/RS-232转换接口，与微机连成一个监控系统。借助电话线路、无线电、载波、微波等通信手段，可以实现更远距离的通信。1.2 系统应用PMC-5600有广泛的用途，可以应用于任何需要用电和配电的地方，主要有： 变电站综合自动化 企业能量管理系统 发电厂电气DAS SCADA、DCS、EMS集成厂商 邮电局电源系统、智能大厦 无功补偿系统2 技术指标2.1 工作环境a） 环境温度2570b） 相对湿度5%95% 无冷凝c） 大气压力70kPa106kPa2.2 精度指标参数精度指标分辨率交流电压0.20.01V交流电流0.20.001A有功功率0.50.001kW无功功率0.50.001kvar视在功率0.50.001kVA有功电度0.50.01kWh无功电度2.00.01kvarh视在电度0.50.01kVAh功率因数1.00.001频率0.01Hz0.01Hz直流电流0.5电压不平衡度0.20.01电流不平衡度1.00.01谐波B级0.01偏差率0.50.012.3 输入输出a） 交流电压输入（UA、UB、UC、UX） 额定电压：220V 输入范围：0300V 门槛值：5Vb） 交流电流输入（IA、IB、IC、IN） 额定电流：5A、1A 输入范围：5A配置：015.0A ；1A配置：03.0A 门槛值：5A配置：4mA ；1A配置：0.8mAc） 直流电流输入（AI） 输入范围：420mA，1.2倍过载d） 光电隔离开关量输入（IN1IN10、COM） 外激励电源配置：需提供220V或110V直流激励电源，或220V交流激励电源， 开关量动作返回电压：动作电压：5570的额定电压；返回电压：小于55额定电压； 去抖时间：动作去抖时间：40毫秒；返回去抖时间：40毫秒e） 继电器输出（OUT1、OUT2） 触点容量：额定容量为8A，24VDC/250VAC，最大10A。 动作时间：10 ms 返回时间：5 ms f） 隔离通信接口(P1口、P2口) 接口类型：RS-485，2线方式 工作方式：半双工 通信速率：1200，2400, 4800, 9600, 19200、38400 bps 通信规约：MODBUS2.4 功耗 交流电压回路： 0.5VA/相（额定时） 交流电流回路： 0.75VA/相（额定5A），0.25VA/相（额定1A） 装置电源回路： 6W2.5 电气绝缘性能a） 绝缘电阻 符合GB/T13729-2002规定，500V兆欧表测试，绝缘电阻不小于100M。 b） 介质强度符合GB/T13729-2002规定，工频电压2kV，时间1分钟。c） 冲击电压符合GB/T13729-2002规定，承受1.2/50s，峰值为5kV的标准雷电波的冲击。2.6 机械性能 a）振动 振动响应：符合GB/T112872000标准，严酷等级为1级； 振动耐久性：符合GB/T11287-2000标准，严酷等级为1级。b）冲击 冲击响应：符合GB/T14537-1993标准，严酷等级为1级； 冲击耐久性：符合GB/T14537-1993标准，严酷等级为1级。c）碰撞符合GB/T14537-1993标准，严酷等级为1 级。2.7 电磁兼容性能 a） 静电放电抗扰度符合GB/T 17626.2-1998（IEC 61000-4-2：1995）规定，严酷等级为3级。b） 射频电磁场辐射抗扰度符合GB/T 17626.3-1998（IEC 61000-4-3：1995）规定，承受10V/m的最严酷等级。c） 电快速瞬变脉冲群抗扰度符合GB/T 17626.4-1998（IEC 61000-4-4：1995）规定，严酷等级为3级。d） 浪涌抗扰度符合GB/T 17626.5-1998（IEC 61000-4-5：1995）规定，严酷等级为3级。e） 射频传导抗扰度符合GB/T 17626.6-1998（IEC 61000-4-6：1996）规定，严酷等级为3级。f） 工频磁场抗扰度符合GB/T 17626.8-1998（IEC 61000-4-8：1998）规定，严酷等级为4级。g） 振荡波抗扰度符合GB/T 17626.12-1998（IEC 61000-4-12：1995）规定，严酷等级为3级。3 测量参数和状态信息3.1 简介本章将详细描述PMC-5600的所有测量参数和状态信息。测量参数分类如下:a） 高速参数b） 实时参数 基本测量参数：电参数(电压（分电压有效值和电压基波）、电流、有功、无功、视在功率、频率、功率因数)谐波失真(总谐波、偶次谐波、奇次谐波、各次谐波) 滑动需量 最大/最小值 不平衡度 偏差率c） 双向电度 基本测量参数(有功电度、无功电度) 测量方式(正向、反向) d） 状态信息 继电器状态、开关量输入状态e）自诊断信息3.2 高速测量PMC-5600具有高速测量功能，高速测量量每两周波刷新一次。高速测量功能用于启动六个高速越限控制和高速数据记录功能。这些参数值可通过上位机获得。高速测量电量包括： 相电压(各相电压、平均相电压)角形接线时为线电压的值 线电压(各线电压、平均线电压)星形接线时为相电压的值 电流(各相电流、平均相电流) IN(中性线/接地电流) 有功功率(各相有功功率、总有功功率) 视在功率(各相视在功率、总视在功率) 开关量输入状态（IN1IN10） 频率3.3 实时测量实时测量参数包括所有三相电量参数和谐波失真。3.3.1 基本测量参数PMC-5600可测量的三相电量参数包括电压、电流、功率、功率因数、频率、中线电流IN和零序电压UX等。对于相参数，可测量每相的读数、各相平均或总量。除谐波以外其他测量值的刷新率都为1秒。表3.3.1描述了PMC-5600的基本电测量。表3.3.1 基本电测量参数相或输入类型描述ABC总和平均INUX（AI）*电压相-中线电压线-线电压电压不平衡度电流相电流电流不平衡度直流量直流电流功率有功功率无功功率视在功率功率因数功率因数频率频率（C相电压）谐波电压总谐波畸变率电流总谐波畸变率电压偶次谐波畸变率电流偶次谐波畸变率电压奇次谐波畸变率电流奇次谐波畸变率电压各次谐波畸变率（231）电流各次谐波畸变率（231）*：UX或AI通过装置配置选型来确定选择其中之一。3.3.2 需量测量需量就是衡量一定时间间隔内的（通常30分钟）平均电能消耗。需量的测量方法及其需量周期在不同的电力系统中有所不同，PMC-5600采用常用的滑动窗口需量算法，滑动需量的子周期及子周期的数目都可以在面板设定。计算电量包括： 正向总有功功率 正向总无功功率 总视在功率3.4 电度测量基本的电度参数包括有功电度(kWh)、无功电度(kvarh)，读数最大值范围是999,999,999.99，超出此值时读数将回到零。kWh和kvarh提供了两种测量方式，即双向电度：正向、反向。说明： 正向：消耗的电度 反向：产生或反馈回电网的电度可以在面板或通信口清除电度数据，或设置底值。此外，通过面板菜单进行设置，可输出2路光电脉冲，分别为有功电度脉冲输出和无功电度脉冲输出，脉冲常数为3200。它们分别对应面板上的“有功”和“无功”两个指示灯。3.5 功率读数极性图3.5.1描述了功率输入/输出的正负符号表示方法及功率因数的感性和容性表示方法。图3.5.1 PMC-5600功率读数极性4 分时计费系统（TOU系统）电力系统总，节假日和工作日的电价不同，负荷峰值期间和非峰值期间的电价也不同。PMC-5600的分时计费功能可以将时段设定为季节、节假日或一天中的某一时刻。 4.1 设置内容a） 时区划分每个时区具有统一的费率方案。一年中最多可划分为6个时区，b） 时段划分在1天24小时内，可以划分最多10个时段。同一时区内的每日的时段划分是一样的。最小时间段15分钟（以15分钟为步进）。c） 费率分尖、峰、平、谷四种费率。每个时区、每个时段都可指定各自的费率。注：分时计费功能的设置须通过上位机软件进行。4.2 统计数据a）累计电度l 正向有功电度（尖、峰、平、谷）l 反向有功电度（尖、峰、平、谷）l 正向无功电度（尖、峰、平、谷）l 反向无功电度（尖、峰、平、谷）最大电度翻转值为999999999.99。d） 最大需量l 本月最大需量及发生时间l 上月最大需量及发生时间l 本月最大需量及发生时间（尖、峰、平、谷）l 上月最大需量及发生时间（尖、峰、平、谷）注：分时计费功能的统计数据须通过通讯来读取查询。5 定值越限系统5.1 简介PMC-5600的可编程定值越限系统是控制、保护、事故报警和记录的基础。通过对定值越限系统的设置可启动继电器的输出、波形的瞬态捕捉、波形捕捉和定时记录等。它有17个可设定的越限项目，其中6项为高速越限项。定值越限控制继电器可用于自动需量控制、功率因数控制、电压控制等。通过对中性电流、接地电流的监视，定值越限系统提高了整个系统的可靠性和安全性。在故障条件下，内部继电器可用来触发外部相关设备，对重要断路器提供后备保护。由定值触发的波形记录或数据记录可用于分析故障源。 图5.1 PMC-5600越限事件和各种越限启动a） 用户设定定值越限参数只能通过通信由上位机软件进行设定。启动量选择PMC-5600的任何一个测量参数都可以作为定值越限的启动量。在程序设定时表示为“报警对象”越限方式选择报警对象越上限还是越下限。在程序设定时表示为“触发方式”正常工作范围设定（即越限值和返回值设定）在程序设定时表示为“动作低限”和“动作高限”。延时时间设定包括延时动作时间和延时返回时间。在程序设定时表示为“动作延时”和“返回延时”。输出在程序设定时表示为“动作1”和“动作2”。包括继电器、波形的瞬态捕捉、定时记录、波形捕捉等。每个定值越限参数可同时启动两个独立的动作。b） 应用的灵活性定值越限的设定非常灵活。每个定值越限参数可同时监测一个独立的参数，每个越限参数可触发两个动作。对于多级控制，可以设置多个越限参数来控制同一个参数，多个越限参数可触发同一动作。c） 事件记录所有定值越限的情况将自动记录在事件记录中。事件记录中包括日期和时间标志，它标明了定值越限事件发生的时间和触发参数值。d） 高可靠性PMC-5600在连续监测定值越限条件的同时不会有其它实时监测和控制中断。5.2 定值越限参数的类型5.2.1 简介PMC-5600 提供了11个标准越限项和6个高速越限项。标准越限和高速越限具有不同的响应时间。图5.2.1a和图5.2.1b为监控软件的电量越限报警参数的设定窗口。图5.2.1a 电量越限报警参数整定窗口(11组标准越限)图5.2.1b 电量越限报警参数整定窗口(6组高速越限)5.2.2 定值越限响应时间 标准越限的时间单位为秒，高速越限的时间单位为周波(频率50Hz时，1周波=20ms)。在正常操作条件下，定值越限的响应时间定义定值越限条件发生与定值越限触发结果动作之间的时间偏差。响应时间如下：高速越限 3周波(典型值)，4周波(最大值)标准越限 1 秒(典型值)，2秒(最大值)，这并不包括谐波失真参数。注意：a. 每个谐波失真参数的刷新时间为510s，因此谐波失真参数的响应时间可超过10秒。b. PMC-5600 内部继电器的响应时间通常为8ms(最大为15ms)，这不包括可能发生的其它接触振动时间。当使用定值越限触发继电器控制动作时，响应时间必须加上继电器的响应时间。5.2.3 高速越限6个高速越限编号为高速报警点16，它主要用在对响应时间要求较高的地方，如过流、过压、功率反向、高速阻抗接地系统中的接地故障。5.2.4 标准越限11个标准越限编号为报警点111，它主要用于触发简单报警、需量自动控制、功率因数或负荷控制。5.3 带延时的定值越限定值越限的触发方式可被设定为正向超上限、正向超下限、反向超上限和反向超下限。图5.3.1描述了正向超上限的情形。当被测参数超过动作高限并且持续时间超过动作延时时间时，继电器动作；当被测参数回到动作低限并且持续时间超过返回延时时间时，继电器返回。 图5.3.1 正向超上限图5.3.2描述了正向超下限的情形，与正向超上限相反。当被测参数低于动作低限并且持续时间超过动作延时时间时，继电器动作；当被测参数回到动作高限并且持续时间超过返回延时时间时，继电器返回。 图5.3.2 正向超下限定值越限还可对开/关条件如相序翻转、开关量输入等进行监视。这些触发参数无须设定动作或返回高低限。5.4 触发动作5.4.1 简介定值越限可用于触发两个独立的动作，动作1将首先被执行。标准越限可以用于触发继电器控制、波形捕捉、定时记录、清除最值记录等；高速越限可以触发继电器控制、波形捕捉、高速定时记录等。见图5.1。5.4.2 触发继电器PMC-5600的内部继电器可用于定值越限控制，包括断路器跳闸、触发声光报警、控制外部设备等。当定值越限启动时，相应的继电器自动地动作，当定值越限返回时，继电器也将返回。为了正确控制继电器，用户必须对定值越限和相应继电器进行设定。应当设定定值越限的触发结果为相应的继电器。 PMC-5600的定值越限系统提供了多级和和多功能继电器控制操作。例如：同一个继电器可设置多个定值越限参数；用户可设置多级继电器动作。例如可指定两个不同的越限值给同一触发参数（如平均电流）：高速报警点1动作高限=500，高速报警点2动作高限=750；每个越限值又可控制不同的继电器：高速报警点1触发继电器1，高速报警点2触发继电器2。这样，当电流增加时，两个继电器将依次动作。除通过定值越限设定继电器自动控制外，还可通过上位机发出命令手动控制继电器动作或返回。手动命令优先级别高于自动越限控制。一旦命令返回自动状态，该继电器将回到定值越限控制状态。5.4.3 触发波形的瞬态捕捉定值越限可以触发波形的瞬态捕捉，以每周波128点的采样速率采集所选参数一个周期的波形。可选参数包括：三相电流和电压、IN输入、UX输入。这可用于对定值越限定义的启动条件进行谐波分析。5.4.4 触发波形捕捉定值越限可以触发波形捕捉，记录触发前后共25个周期的波形，包括事故前4个周波，事故后21个周波。可以连续录取8次，当继续有新的录波事件发生后，新的录波数据将覆盖最旧的录波数据。对于波形的瞬态捕捉和波形捕捉，除自动方式外，还可通过上位机进行手动录波。手动方式的优先级别高于自动方式。但当录波事件正在发生时，是无法再次启动波形捕捉的。5.4.5 触发定时记录定值越限可以触发定时记录。用户可定义4组（每组12个参数）带时间标志的记录，当定值越限被触发时，可设定记录某组定时记录。这便于用户分析、诊断事故的原因。标准越限可触发任一组定时记录，高速越限只能触发高速记录。定时记录只能通过上位机进行设定。注意：由于触发结果1在触发结果2之前执行，因此如果触发结果1设为清除功能，触发结果2设为定时记录，将丢失当前数据。5.5 设置定值越限表5.5.1为定值越限的实例。表5.5.1 定值越限参数设置举例组别触发参数上限动作延时下限返回延时触发结果1触发结果2报警点1过 流21001020001继电器2，报警定时记录1报警点2过 压300102901继电器2，报警报警点3PF过于滞后90108510继电器2，报警报警点4PF过于超前90108510继电器2，报警高速报警点1过 压33252901继电器1，释放波形捕捉高速报警点2欠 压27052201继电器1，释放说明：报警点1、报警点2 用于监测负载线路的过流、过压情况。报警点3、报警点4用于监测功率因数是否超前或滞后越限。继电器2用作报警继电器。报警点1同时用于触发可编程定时记录1，以记录过流时的被测量实时读数。高速报警点1、高速报警点2用于监测过压或欠压，都触发继电器1作为跳闸继电器，如果发生电压过高，高速报警点1还将触发波形捕捉。5.6 电源中断一旦PMC-5600中断电源，不管在这以前继电器闭合还是断开，断电后继电器都将返回。重新上电后，PMC-5600有5秒的启动时间，之后将恢复以前的定值越限设置条件，同时继电器处于自动控制状态。6 波形的瞬态捕捉和波形捕捉6.1 简介PMC-5600具有波形记录的功能，它可通过两种方式获取波形，即波形的瞬态捕捉和波形捕捉。波形的瞬态捕捉和波形捕捉功能独立，可同时使用，都由用户设定的定值越限或来自上位机软件的手动命令启动。6.2 波形的瞬态捕捉工业、商业和民用电中存在的电压和电流谐波使得电能质量越来越成为电力系统和用户共同关心的问题。谐波主要是由于非线性负荷(各种变频调速系统、UPS系统、HVAC和照明系统、计算机等)的干扰而产生，它可能带来严重的后果，如设备出现不良或故障、电动机效率低下并出现机械振动、断路器误动或故障，单相的谐波电流也可能进入到中性线中使中性电流增大。由于谐波的存在，有必要使用波形分析工具诊断问题根源，并确定必要的保护措施，以提高电力系统的电力质量。PMC-5600可对UA、UB、UC、UX和IA、IB、IC、IN输入提供每周波128点的波形的瞬态捕捉，所有采样都与线路频率同步。采样得到的波形数据储存在内存中，通过通信口读取，作为63次谐波分析的根据。本公司开发的专用软件可获取PMC-5600采集的波形数据，并对每个波形进行快速傅立叶变换，以棒图或表格的形式显示63次谐波。这有助于用户快速诊断问题的根源以做出正确的决策。图6.2.1至图6.2.2为实时监控软件显示的波形和谐波。图6.2.1 波形的瞬态捕捉分析图6.2.2 谐波棒图及各次谐波数据波形的瞬态捕捉可通过定值越限自动触发，对所选参数进行谐波分析。同时，用户可在主站以手动方式启动波形的瞬态捕捉功能，手动触发命令优先于任何当前定值越限触发的波形的瞬态捕捉。6.3 波形捕捉在被监控的线路或设备发生以下现象时，开关量变位、电压电流越限、谐波失真越限均能启动PMC-5600的波形捕捉功能或手动启动，真实地记录电压电流波形。采样频率为每周波16点。录波结果带上日期和时间标志后存入PMC-5600分配给波形捕捉的存储器，在微机上运行的监控软件自动读取和显示波形捕捉图，并同时显示波形捕捉启动时间和录波启动原因，便于用户正确分析和查找事故原因。波形捕捉记录事故发生前后共25个周期的波形，包括事故前4个周波，事故后21个周波。可以连续录取8次，当继续有新的录波事件发生后，新的录波数据将覆盖最旧的录波数据。波形捕捉可通过通信口手动触发，手动触发命令优先级别高于任何定值越限触发命令。但当录波事件正在发生时，是无法再次启动波形捕捉的。图6.3.1为实时监控软件显示的波形捕捉图。图6.3.1 PMC-5600典型电压捕捉图7 数据记录7.1 简介PMC-5600 支持三种类型的数据记录：事件记录、普通最值记录和定时记录(包括4组可编程定时记录，其中第4组可设定为高速记录)。所有记录的数据可通过通信口获得。7.2 事件记录PMC-5600可记录多达100个事件，包括上电和断电情况动作、越限条件、继电器动作、状态输入情况和用户整定情况等。每个事件记录包括事件原因及相应参数值、事件结果、日期和时间.见图7.2.1。图7.2.1顺序事件记录(SOE)显示窗口7.3 最值记录最值记录可记录PMC-5600监测的所有参数的每个小时段的最值，包括所有电压、电流、功率、频率、功率因数、谐波等。通过最值记录，可了解工厂或馈电线路的最高负荷、 峰值需量、电压操作范围、最差功率因数、电容器的最大无功等参数。通过PMC-5600的面板或上位机软件可以清除最值记录。7.4 可编程定时记录7.4.1 简介PMC-5600提供的定时记录功能，应用于自动定时抄表、负荷趋势分析、电力系统动态稳定分析、大型电机启动性能分析等。PMC-5600定时记录的数据都有日期和时间标志（毫秒级）, 并分配较大的存贮空间用于存贮定时记录的数据, 供微机监控软件读取、显示、存储。图7.4.1为实时监控软件下的定时记录显示窗口。 定时记录共分成4组, 每组能同时记录12个不同的电量。如图7.4.2和图7.4.3所示，微机监控软件提供选择功能, 用户根据需要在微机上选择需要记录的组数和各组包含的电量。除了总记录容量是有限的以外, 每组记录的电量的个数、启动方式、采集周期、存储空间都是完全独立的。定时记录分为普通定时记录和高速定时记录。 图7.4.1 实时监控软件显示的电量定时记录窗口（时间间隔为5秒）7.4.2 存储器分配4组记录可根据每组采样数据的多少，采样速度的快慢，由用户决定为每组分配多少存储空间。存储空间越大，所能保留的未被读取记录数据的能力就越大。存储空间为零的记录被禁止，不能进行采样记录。通常，时间间隔较短的记录分配较多的空间。在联机实时监控情况下，因为主机连续不断地从PMC-5600中读取最新定时记录，所以在记录容量大于1分钟的情况下，不需考虑记录的覆盖的丢失问题。只有在考虑系统脱机(退出连续运行)的情况下需保留多长时间的定时记录时，才需要严格考虑定时记录的容量问题。7.4.3 普通定时记录普通定时记录共有3组, 用户可设定的时间间隔为1秒到400天, 可定时触发或越限触发。如果用户需要在每小时的整点时刻记录一条线路的电压、电流、有功功率、电度等, 可设定第一组记录的启动方式为连续记录；如果用户关心冲击负荷的变化趋势, 则可以设定第二组记录的启动方式为越限启动, 以一秒一次的间隔记录电压、电流、有功功率、无功功率, 获得详细的负荷波动趋势情况；如果用户需要统计每天的用电量, 则设置第三组24小时记录一次电度。PMC-5600的分组定时记录功能是用户自动抄表、分析负荷状况、用电成本分析等方面十分有用的工具。当PMC-5600分配给定时记录的内存已写满时，新的记录将覆盖以前的记录。因此，上位机的专用软件应及时与PMC-5600通信，以保证数据在覆盖之前写入上位机硬盘。图7.4.2 实时监控软件显示的PMC-5600普通定时记录设置窗口7.4.4 高速定时记录PMC-5600的第4组记录可设定为高速启动的高速记录,其最小时间间隔单位为两个周波（40ms）。便于大型电机起停分析、电力系统稳定分析。高速记录功能准确地记录在短暂动态过程中电压、电流、有功功率、无功功率、频率的变化趋势。由于PMC-5600作为监控装置长期在线实时运行, 它高速实时记录的动态数据是大型电机事故分析、电网调度中心稳定性安全分析、电力系统动态模型研究最重要的依据。PMC-5600的这个突出优点是任何其他监控装置无法比拟的。注意：对于高速记录，如果PMC-5600以三角形方式接线，所有“相电压”名称下的值实际是线电压。相反，在星形方式中，“线电压”名称下的值实际是相电压。高速记录同样可定时触发或由定值越限触发。定时触发时，时间间隔必须为2周波的整数倍。定值触发时，只能由高速越限触发。对于高速记录，必须定义停止条件，包括记录空间满、存储时间到和越限返回。图7.4.3 实时监控软件显示的PMC-5600高速定时记录设置窗口7.5 事件分辨率PMC-5600数据记录的时间分辨率为1ms。时间标志的精度取决于被记录参数的类型： 继电器、状态输入、波形的瞬态捕捉、波形捕捉：时间分辨率为 1ms 实时测量参数：时间分辨率为 1s 高速越限：时间分辨率为 2周波 标准越限：时间分辨率为 1sPMC-5600的PECSTAR软件采用全球同步时钟。注意：(1) 在以上描述中不包括继电器延时。继电器的附加延时一般为8ms到15ms。 (2) PMC-5600内部的电池可保证断电时时钟的连续运行。8 通信8.1 简介PMC-5600配有2个通信口，使PMC-5600可以接入各种电力监控网络中。通信口是光电隔离的，并且有暂态保护。其接口方式为两线半双工，通信波特率最高可达38400bps；通过通信口，上位机软件能够显示所有被测参数和状态信息、波形数据、数据记录等，同时也可对PMC-5600进行设定。图8.1 PMC-5600的微机远程联网方式8.2 RS-485方式一个RS-485通信网可支持32个远方设备，每个设备都有一个唯一的地址，这样可以在一台计算机上监控RS-485网上的每个远方设备。RS-485通信网最长1200米。远方RS-485工作站和主站之间的连接媒介包括22号屏蔽双绞线直接连接、带有MODEM的电话线、光纤或无线电等，见图8.1。另外在计算机和PMC-5600之间还需要RS-232C/RS-485转换器，如CEIEC-1210B等。8.3 设置通信地址、波特率和校验方式在与主机或PLC通信之前，用户必须对PMC-5600的通信进行设定。通信地址，波特率和通讯校验方式参数可通过面板进行设定，RS-485口的通信地址必须设定为1247的三位数，波特率设定必须与计算机所选的波特率一致，可选项包括1200、2400、4800、9600、19200、38400bps。校验方式可设置为三种：无，奇，偶；分别对应的停止位是：2，1，1。注意：当主机和PMC-5600之间采用Modem时，用户必须保证所选设备的波特率在Modem工作范围之内。否则通信不能进行。8.4 开放式的通信规约PMC-5600电力监控(测)智能装置提供开放式MODBUS通信规约, 支持第三方软件开发和系统集成, 利用PMC-5600承接工程的用户能够把PMC-5600应用在任何电力监控系统中。我公司除了向中间系统集成公司提供智能装置外, 也向他们提供通信规约和部分通信测试软件等技术支持。PMC-5600的监控、分析、记录和远程通信功能使承接电力监控工程的用户以高质量的硬件为基础, 以较少的人力和财力, 在极短的时间里, 高质量地完成承担的电力监控工程。8.5 PMC-5600与PLC 的通信方式PMC-5600提供一种通信规约，即MODBUS通信规约，PMC-5600能通过RS-485方式与PLC通信。这样，承接电力监控系统工程的用户可以充分利用PMC-5600的监控功能, 取代所有常规变送器，并辅之PLC的控制功能以实施更大规模的系统集成。图8.5.1 MODICON PLC与PMC-5600的一种通信方式图8.5.2 A-B PLC与PMC-5600的一种通信方式9 基本操作本章内容包括：开机操作；面板操作（包括显示模式介绍及工作参数整定）；基本硬件操作（包括控制继电器输出、开关量输入）。9.1 开机所有安装接线完毕并检查无误后，便可通电开机。首先进入开机显示画面，约5秒以后自动进入基本运行画面，显示电压、电流、功率等，但由于装置的TV、TA变比等参数可能尚未整定好，此时显示的值可能不正确。以下章节将介绍使用6个按键对PMC-5600进行操作。9.2 显示模式9.2.1 数据显示格式整个液晶面板采用上下级菜单的形式进行显示，直观明确。显示字体为宋体。a) 按键PMC-5600具有6个薄膜按键：“”、“”、“”、“”、“确认”、“退出”。“”、“”、“”、“”：选择菜单，被选菜单会反白显示。参数整定时，可用来修改参数值。“确认”：进入下一级子菜单，或确认当前修改的参数值。“退出”：返回上一级子菜单，或退出参数整定。液晶每屏可以显示4行。如菜单内容多于4行，针对不同的菜单，每按一次“”或“”键的滚动方式有以下两种：(1) 逐屏滚动：每按一次“”或“”键则向上或下滚动一屏。实时电量显示一般采用逐屏滚动方式。数据显示1秒刷新一次。(2) 逐行滚动：每按一次“”或“”键则向上或下滚动1行。如第1屏显示第1行4行，选中第4行，此时再按“”键就显示第2行5行。如选中最后1屏最后1行内容，再按“”键，返回显示第1屏的第14行。依此类推。菜单和参数设置一般采用逐行滚动，选中行反白显示，如：06/09/19 10:28一次测量值开关量状态电度查询需量查询图9.2.1 选中菜单反白显示b) 液晶显示器的屏幕保护为了延长液晶显示器的使用寿命，PMC-5600设置了屏幕保护功能。30分钟内无用户按键操作，液晶屏返回到基本运行画面。30分钟内无用户操作时，进入屏幕保护，背光熄灭。进入屏幕保护后，按面板上任一键即可使之恢复到基本运行画面。9.2.2 菜单介绍5600采用分级菜单，菜单结构见图9.2.2。以下将详细介绍各子菜单的内容。图9.2.2 菜单结构图a)“数据查询”菜单下设八个子菜单：一次测量值、开关量状态、电度查询、需量查询、最值查询，电压基波，不平衡度，偏差率。(1) 一次测量值包括以下电量显示：UA / UB / UC / UX（AI） IA / IB / IC / IN UAB / UBC / UCA / fPA / PB / PC / PQA / QB / QC / QSA / SB / SC / SPFA / PFB / PFC / PF(2) 开关量状态 显示开关量状态时，“ON”表示闭合，“OFF”表示打开。u IN1IN10状态u OUT1、OUT2状态 (3) 电度查询u 正向有功电度 / 正向无功电度u 反向有功电度 / 反向无功电度(4) 需量查询滑动需量P / 滑动需量Q / 滑动需量S(5) 最值查询包括以下电量显示：u UA max / UB max / UC max / UX（AI） maxu UAB max / UBC max