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電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都高新孵化園改造項目的應(yīng)用

更新時間:2015-04-16點擊次數(shù):1385次
電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都高新孵化園改造項目的應(yīng)用

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

摘要:介紹成都高新孵化園改造項目電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表對公司原有配電現(xiàn)場的改造,通過總線型組網(wǎng)方式,將現(xiàn)場各種電參量集中采集,上傳至后臺監(jiān)控主機,進行智能化組網(wǎng)。Acrel-2000系統(tǒng)在高新孵化園改造項目的應(yīng)用,加強了公司配電系統(tǒng)的安全可靠性,也為公司節(jié)約了大量了人力成本,實現(xiàn)了公司配電系統(tǒng)智能化。

關(guān)鍵詞: 電力監(jiān)控;智能電力儀表;Acrel-2000系統(tǒng);改造

引言

九十年代中后期隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的發(fā)展,以及微機型繼電保護裝置的大量采用和變電站監(jiān)控系統(tǒng)在功能和可靠性方面的逐漸完善和提高,變電站監(jiān)控系統(tǒng)在新建和擴建的變電站建設(shè)中得到較為廣泛采用。該系統(tǒng)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu),按間隔設(shè)計,擴充性好,安裝比較方便,各種控制電纜直接到繼電保護小室,小室內(nèi)I/O單元通過現(xiàn)場總線連接,并與站控層通過光纖連接,抗干擾能力強,大大地減少了控制電纜的使用和敷設(shè)數(shù)量。

本課題提出了利用安科瑞電氣股份有限公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-2000組態(tài)軟件研制了套適用于辦公樓的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該課題的研究和實施,可實現(xiàn)辦公樓高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟運行指標(biāo),促進供電系統(tǒng)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化,有著非常重要的現(xiàn)實意義。

項目概況

成都高新孵化園位于高新區(qū)天府大道北段1480號,地處天府新城核心地段,距成都雙流機場僅10分鐘,距天府廣場僅15分鐘,道路暢通,交通發(fā)達。根據(jù)高新區(qū)城市規(guī)劃,未來成都商務(wù)寫字樓將在此鱗次櫛比,共享寫字樓勢配套資源,商務(wù)形象比肩商務(wù)氛圍。另外這片區(qū)也將成為成都乃至西部金融機構(gòu)聚集核心區(qū),集住宅區(qū)、城市公園、shoppingmall、專賣店、精品餐廳、酒店、企業(yè)家club、金融會所、金融博覽等商業(yè)配套為體、共同構(gòu)建的多功能城市綜合體。

本項目為改造項目,供配電分為高壓和低壓部分,高壓10kV配電為主,而低壓部分以10/0.4kV變電站及低壓配電為主。針對高新孵化園高壓配電房和低壓配電房(其中2#樓低壓配電房、4#樓低壓配電房、12#樓低壓配電房)、452個監(jiān)測點、346個待改造回路進行設(shè)計改造。監(jiān)控室設(shè)置在高壓配電房值班室內(nèi)。

系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),在高壓配電房設(shè)置臺4口的通訊管理機,采用RS485總線將網(wǎng)絡(luò)儀表接入通訊管理機,直接與交換機相連,進行數(shù)據(jù)上傳;在每個低壓配電室設(shè)置臺16口通訊管理機,采用RS485總線將網(wǎng)絡(luò)儀表接入通訊管理機,再通過光纖傳輸,將采集的所有現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控主機,實現(xiàn)遠程電參量實時監(jiān)測。

1.用戶需求

根據(jù)與甲方溝通,共同確定現(xiàn)場系統(tǒng)需求如下:

1、實時數(shù)據(jù)采集功能及處理:系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場現(xiàn)有的遙測量、遙信量等進行實時和定時數(shù)據(jù)采集,定時數(shù)據(jù)可根據(jù)設(shè)定的時間間隔自動轉(zhuǎn)存硬盤,生成歷史數(shù)據(jù)庫。

2、屏幕顯示功能:系統(tǒng)動態(tài)刷新顯示主接線圖,對各開關(guān)運行狀態(tài),在線運行參數(shù),網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài),曲線趨勢等采用模擬圖的方式實時顯示。運行狀態(tài)監(jiān)視圖分為主接線圖(主畫面、分畫面)、負荷曲線圖以及用戶推出的其它需要顯示的運行狀態(tài)畫面。

3、報表記錄及打印功能:系統(tǒng)可以定時、隨機、召喚打印各類故障及事故報警信息打印、事件順序記錄打印、報表及曲線等。

4、報警功能:當(dāng)出現(xiàn)開關(guān)事故變位、遙測越限、保護動作、開關(guān)跳閘時,系統(tǒng)能發(fā)出聲音報警,并在主界面上顯示報警內(nèi)容,報警聲音根據(jù)報警信號的不同而不同。

5、歷史數(shù)據(jù)管理功能:周期性存儲運行數(shù)據(jù),保存操作記錄、設(shè)備運行狀態(tài)、保護動作記錄、事故記錄等信息,形成完備歷史數(shù)據(jù)庫。

6、用戶管理功能:系統(tǒng)提供完善的用戶權(quán)限及口令控制,對不同等級的用戶設(shè)置不同的查看環(huán)境,方便用戶管理。

2.設(shè)計方案

安科瑞公司根據(jù)成都高新孵化園改造項目的實際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 Acrel -2000符合的標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)方案以現(xiàn)行家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時,應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

GB2887-2000 《計算站場地技術(shù)要求》

GB/T13729-2002 《遠動終端通用技術(shù)條件》

DL478-2001 《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件》

DL/T400-2010 《繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T634-2002 《遠動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

DL/T721-2000 《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》

DL/T770-2001 《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)條件》

GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

GB-14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GBJ232-2002 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB/T15145-2001 《微機線路保護裝置通用技術(shù)條件》

GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

GB/50198-2011 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T17626.5 《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》

DL/T5003-2005 《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2 Acrel-2000設(shè)計方案

圖1 高新孵化園系統(tǒng)拓撲圖

圖1為安科瑞電氣股份有限公司為高新孵化園系統(tǒng)設(shè)計的Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖,現(xiàn)場中IO設(shè)備的通訊線纜均采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線,2#樓、4#樓、12#樓低壓配電房距離高壓值班室距離比較遠,均采用單模光纖上傳數(shù)據(jù),然后通過交換機將數(shù)據(jù)上傳至Acrel-2000電力監(jiān)控后臺。

高新孵化園監(jiān)控范圍主要包括:高壓配電房、2#樓低壓配電房、4#樓低壓配電房、12#樓低壓配電房內(nèi)的所有智能裝置。

4.項目難點

項目施工難點:高新孵化園項目是在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上對辦公區(qū)域進行改造,由于原有設(shè)備早已完工,現(xiàn)要把原有帶通訊的設(shè)備也納入我司系統(tǒng)中,在施工方面比較繁瑣,因為原有的橋架、天花板都已封裝完畢,需要在現(xiàn)場與協(xié)調(diào)人員進行溝通,在不損壞原有設(shè)施的情況下對現(xiàn)場通訊線纜進行鋪設(shè),施工周期比較長,難度也大。

軟件采集難點:在該項目改造過程中,有5臺原有綜合保護也要納入系統(tǒng)中,由于該裝置屬于許繼廠家早期的產(chǎn)品,通訊協(xié)議是許繼內(nèi)部協(xié)議,不是標(biāo)準(zhǔn)的家協(xié)議,必須重新編寫驅(qū)動程序方能采集,安科瑞電氣股份有限公司經(jīng)過和許繼協(xié)調(diào),編寫驅(qū)動程序,完成了綜合保護采集工作。

5.系統(tǒng)功能

5.1系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)開機后會自動進入操作系統(tǒng)和配電監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊;系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)具有人機界面友好,顯示數(shù)據(jù)直觀,方便用戶查閱。

圖2

圖2為高新孵化園項目上高壓配電房次界面圖形,值班人員可以查看現(xiàn)場電流、電壓、遙信、報警等信息,通過登錄用戶可以查看回路定值設(shè)置信息,支持遠程遙調(diào)功能。點擊每個回路電流顯示數(shù)據(jù)時,可以彈出該回路歷史及實時曲線查詢界面,方便用戶對負荷趨勢曲線的查詢。

5.2報表查詢功能

系統(tǒng)采集的三相電流,按照回路名稱的不同,自動生成自定義報表,并有報表打印功能,可對某回路的某時間段內(nèi)的三相電流/單相電流進行查詢與打印,同時這些報表也能以Excel的格式導(dǎo)出。如下圖3查詢的為2#樓電流查詢報表。

圖3

5.3趨勢曲線功能

曲線趨勢:實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電流繪制趨勢曲線,分析該回路配電運行狀況。曲線可對測量數(shù)據(jù)量程進行設(shè)置,還可設(shè)置開始時間和時間間隔,方便用戶進行任意時間的曲線查看。如下圖4顯示的為南樓至五層照明趨勢曲線圖形。

圖4

5.4 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警

系統(tǒng)在配電系統(tǒng)過負荷運行時,會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路,同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱,以便用戶查詢,追憶故障原因。

5.5通訊狀態(tài)

系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點的通訊狀態(tài),紅色和綠色分別代表儀表通訊異常和正常,便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)。

5.6 用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運行??梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

6.運行效果

6.1項目施工:故障后查找問題點,分析問題耗費人力物力;項目施工后:實時監(jiān)測用電參數(shù),歷史曲線分析,實時報警聲光提示,報警歷史查詢,可具體到某線路,報警時間,故障類型。

6.2項目施工:用電調(diào)度負載投入使用不明確,耗費資金大;項目施工后:可以隨時查看各個饋線回路的負載情況,方便工程人員對現(xiàn)場負載合理管理。

6.3項目施工:負載用電功率可視化程度差;項目施工后:負荷曲線可實時調(diào)取,查看任意時刻用電量,有利于分析、分類負載。

參考文獻:

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4


作者簡介:繆建梅,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,:,,,:http://it.shacrel.cn


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