功能概述

系統架構

PFM300 SSU 為高整合度的多功能資料擷取系統，內建電源模組、中央處理器（CPU）、資料儲存裝置及多樣化訊號輸入介面，能滿足各類電力系統監測需求。

其具備靈活的通道配置設計，並提供訊號單元（SU）及數位單元（DU）等通道擴充模組的連接介面，方便依應用需求彈性擴展。

🔹系統特點：

  • 集中化資料管理與分析：透過集中式主站軟體（Master Station），可對所有現場部署之 SSU 進行統一的資料收集、分析與監控。

  • 高彈性網路架構：支援多個 SSU 與主站間的網路連接，具備優異的系統擴充性與佈署靈活性。

  • 多層級系統架構：透過整合的控制監控單元（Control & Monitoring Unit, CMU），單一 SSU 可管理多個從屬 SSU，支援兩種拓樸結構：

    • 高密度通道架構：可擴展至 640 個類比通道與 2688 個數位通道。

    • 分散式佈署架構：適用於多點監測之分散式安裝情境。

  • 模組化設計：採用插槽式組件，便於升級、更換及依據不同應用需求進行配置調整。

  • 多樣化外觀選型：可依客戶需求提供 便攜式、機架式 或 全配置機櫃式 版本，滿足各種應用環境。

  
 

⏱️ 多時間尺度資料串流（Multi-Timeframe Data Streams）

  🔸 原始資料串流（Raw Data Stream）

  • 取樣速率：15,151 kHz

    • 50Hz 系統：303 個樣本/週期

    • 60Hz 系統：252 個樣本/週期

  • 資料內容：所有訊號輸入的瞬時值

  • COMTRADE 輸出：基於觸發事件的記錄

  • 故障前時間：使用者可設定（典型範圍 1 – 60 秒）

  • 故障後時間：使用者可設定（典型範圍 1 – 120 秒）

  • 重新觸發功能：支援多種選項
     

  🔸 快速資料串流（Fast Data Stream）

  • 取樣速率：1–2 個樣本/週期

    • 50Hz 系統：50–100 個樣本/秒

    • 60Hz 系統：60–120 個樣本/秒

  • 資料內容：

    • 所有訊號輸入的電壓與電流 RMS/相量

    • 頻率、功率、電能品質 (PQ) 指標、差動電流 (Di)

    • IEEE C37.118 輸入值

    • 使用者定義的多訊號聚合值

  • 協定輸出：IEEE C37.118 或 IEC 60870-5-101/104

  • COMTRADE 輸出：基於觸發事件的記錄

  • 故障前時間：使用者可設定（典型範圍 1 – 120 秒）

  • 故障後時間：使用者可設定（典型範圍 60 – 1200 秒）

  • 重新觸發功能：支援多種選項
     

  🔸 慢速資料串流（Slow Data Stream）

  • 取樣速率：最高 10 個樣本/秒

  • 資料內容：與快速資料流相同

  • 協定輸出：IEEE C37.118 或 IEC 60870-5-101/104

  • COMTRADE 輸出：連續記錄 24 小時，每日保存

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  🔸 電能品質資料串流（Power Quality Data Streams）

  • 取樣速率（符合 IEC 61000-4-30）：

    • 半週期碼流

    • 10/12 週期聚合碼流

    • 150/180 週期聚合碼流

    • 10 分鐘聚合碼流

    • 2 小時聚合碼流

  • 資料內容：

    • 真有效值電壓與電流

    • 頻率

    • 諧波與間諧波（符合 IEC 61000-4-7，50 次）

    • 不平衡、電壓驟降、驟升與中斷

    • 閃變指標（符合 IEC 61000-4-15）

  • COMTRADE 輸出：可選基於觸發事件或計時器的連續記錄

⚡ 觸發監控機制（SSU Trigger Supervision）

  • 全訊號觸發：可觸發所有類比與數位訊號輸入，以及透過通訊協定接入的外部訊號。

  • 觸發類型設定：可設定觸發條件基於：

    • RMS 值、頻率、功率、電能品質（PQ）指標、振盪信號

    • 使用者自訂訊號

    • 模擬值的最大值、最小值或變化梯度

  • 邊緣觸發：支援下降沿或上升沿觸發。

  • 滯後與時間濾波：所有觸發監視器均可設定滯後時間及濾波參數，以避免偽觸發。

  • 邏輯與方程式觸發：使用者可透過自訂方程式，基於不同觸發監視器的邏輯組合，綜合創建複雜觸發條件。

  • 定時器觸發：支援定時器觸發，可實現週期性監測與資料記錄。

  • 多監視器管理：可對相同訊號設定多個觸發監視器，每個監視器可獨立設定參數與邏輯組合。

  • 自動重新觸發：支援自動延長錄音功能，確保事件完整記錄。

  • 過度觸發保護：連續觸發次數過多時，系統可自動停用觸發器，防止資料干擾。

  • 遠端觸發功能：可透過網路遠端觸發其他 PFM300 裝置的位置，實現分散式同步監控。

  

🖥️ SSU 網頁介面（Web Interface）

  • 本地存取：每個智慧型訊號單元（SSU）皆可透過 Web 介面直接存取。

  • 即時數值顯示：支援多種顯示格式，提供即時電壓、電流、功率及電能品質指標等數據。

  • 測量與操作控制：可進行手動觸發及測量操作控制，方便現場測試與調校。

  • 訊號與觸發配置：輕鬆設定訊號分配、觸發條件及資料記錄參數。

  • 資料存檔管理：提供檔案上傳與下載功能，便於資料備份與分析。

  • 多使用者管理：支援多個使用者帳號/群組，並可設定不同存取權限。

  • 韌體更新：可透過網頁瀏覽器直接更新韌體，簡化維護流程。

  

🏢 Master Station 主站監控系統

  • 全面資料分析：可集中管理與分析所有現場部署的 PFM300 系統資料，提升監控效率與系統可視化能力。

  • PowerFactory 模組化整合：主站軟體作為 DIgSILENT PowerFactory 的模組發布，無縫整合模擬與現場資料。

  • 使用者友善介面：提供專用工具列、繪圖精靈及主站工具包，操作直覺且易於上手。

  • 資料收集服務：透過 IEC 61850 或 SMB 協定（TCP/IP）集中收集所有現場 SSU 記錄。

  • 事件檢視器：基於資料庫的事件檢視器可查看觸發器、警告、警報及 SOE（事件序列），支援多種螢幕排列、單獨過濾與資料匯出功能。

  • 靈活圖表與資料處理：輕鬆建立圖表並操作資料，支援縮放、過濾、記錄滾動與跳躍功能。

  • 統計與分析功能：提供局部/全域最大值、最小值、平均值及直方圖等統計函數。

  • 訊號管理：可依據多個記錄訊號單獨建立訊號，便於進一步分析與模擬。

  • 資料匯出：支援將記錄資料匯出為 ASCII、Excel 等多種檔案格式。

  • 模擬整合：可將所有記錄完全整合至 PowerFactory 模擬中，支持模擬驗證與系統優化。

  • 自訂報告與自動化：提供可選腳本與自動化套件，用於自訂報告生成及擴展附加功能。