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[導(dǎo)讀] 0、引言現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高,使智能化電器元件得到快速發(fā)展,智能化電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。安科瑞

 0、引言

現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高,使智能化電器元件得到快速發(fā)展,智能化電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、變電所智能電力儀表等,為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。

本文以啟東行政中心例,簡(jiǎn)單介紹Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)公共建筑項(xiàng)目中供配電系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化,同時(shí)提高供配電系統(tǒng)的安全可靠性,歷史數(shù)據(jù)可追溯性等功能。

1、項(xiàng)目介紹

啟東市行政服務(wù)中心是政府派出機(jī)構(gòu),代表政府行使組織、協(xié)調(diào)、管理、監(jiān)督職能,是集行政許可與服務(wù)為一體的綜合性行政服務(wù)機(jī)構(gòu)。2001年12月28日正式投入運(yùn)行。中心分管理層和辦事窗口,管理層內(nèi)設(shè)辦公室、綜合協(xié)調(diào)科和投訴監(jiān)督科,辦事窗口目前進(jìn)駐47個(gè)部門,設(shè)立380 個(gè)服務(wù)窗口,371名工作人員,現(xiàn)有行政許可審批事項(xiàng)827項(xiàng),服務(wù)事項(xiàng)13項(xiàng)。

本項(xiàng)目屬于公共建筑項(xiàng)目,項(xiàng)目的監(jiān)控范圍為:高壓開(kāi)關(guān)站以及7個(gè)變壓器和相應(yīng)的負(fù)載回路、監(jiān)控回路共計(jì)305個(gè),本項(xiàng)目中監(jiān)控回路配置ACR系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表。為實(shí)現(xiàn)本建筑內(nèi)的配電自動(dòng)化,提高啟動(dòng)行政中心供電的安全性、可靠性、合理性,建設(shè)方委托安科瑞電氣股份有限公司承建此項(xiàng)目的智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)。鑒于本項(xiàng)目中高壓開(kāi)關(guān)站以及7個(gè)變壓器距離主監(jiān)控室的數(shù)據(jù)采集器距離較近,方案設(shè)計(jì)時(shí)將所有數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至系統(tǒng)主機(jī)所在的值班室內(nèi)。

2、用戶需求

① 電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新,并以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、CT變比、電流越限值及開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。

② 主要變壓器的工作狀態(tài),開(kāi)關(guān)的閉合。

③ 對(duì)其負(fù)載繪制電流趨勢(shì)曲線,便于分析該回路配電運(yùn)行工況

④ 越限報(bào)警,針對(duì)客戶的特定回路來(lái)設(shè)置越限報(bào)警

⑤ 對(duì)各回路的電能集抄功能,并自動(dòng)生成符合客戶管理需求的用電報(bào)表

⑥ 報(bào)警事件記錄,便于維護(hù)人員來(lái)根據(jù)事件發(fā)生的時(shí)間性質(zhì)對(duì)電路進(jìn)行維護(hù)。

⑦ 用戶權(quán)限管理,不同等級(jí)權(quán)限實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)操作。

3、設(shè)計(jì)方案

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):

JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GB2887 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

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

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

鑒于啟東行政中心的建筑規(guī)模、性質(zhì),以及后續(xù)項(xiàng)目的可連帶發(fā)展的性質(zhì),安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗(yàn),對(duì)該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計(jì):?jiǎn)?dòng)行政中心所有監(jiān)控點(diǎn)位現(xiàn)已安裝智能電力儀表,且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場(chǎng)安裝的智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線以手拉手式相連,數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至主機(jī)所在的值班室。數(shù)據(jù)總線通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖XT-1至XT-5所示:

圖XT-1

圖XT-2

圖XT-3

圖XT-4

圖 XT-5

4、系統(tǒng)功能

上位機(jī)軟件采用Acrel-2000電力監(jiān)控軟件,通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等,完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1用戶權(quán)限管理

針對(duì)不同級(jí)別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來(lái)的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行??梢酝ㄟ^(guò)用戶管理進(jìn)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(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。軟件登陸需要輸入正確的用戶名及密碼才能進(jìn)入軟件功能窗口,登陸界面如圖1所示:

圖1

4.2 配電室監(jiān)控畫面

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電室監(jiān)控回路的運(yùn)行狀態(tài),紅色代表合閘,綠色代表分閘。在監(jiān)控畫面中可以直觀的看到每路回路進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),可以看到出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。變電所的軟件界面如圖2所示:

圖2

4.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。如圖3所示:

圖3

4.4 參數(shù)報(bào)表示意圖

變電所配電系統(tǒng)中要定期打印相應(yīng)的參數(shù)報(bào)表來(lái)核查系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為本項(xiàng)目制作了相應(yīng)的報(bào)表。通過(guò)點(diǎn)擊菜單欄上的“統(tǒng)計(jì)報(bào)表-參數(shù)抄表”,即可查詢某時(shí)刻的電參量。主要的數(shù)據(jù)包括:三相電壓、三相電流、電能、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)以及頻率。該報(bào)表可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時(shí)間抄表的功能。具體界面如圖4所示:

圖4

4.5 電能報(bào)表示意圖

電能報(bào)表也可以像電參量報(bào)表一樣實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)的任意時(shí)間段報(bào)表打印,電能報(bào)表所顯示的回路安裝的智能儀表須具備電能計(jì)量功能。具體報(bào)表如圖5所示:

圖5

4.6 趨勢(shì)曲線

通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)回路安裝電力儀表數(shù)據(jù)的采集、處理,以趨勢(shì)曲線的形式來(lái)顯示用戶用電回路的用電趨勢(shì),便于用戶分析用電的合理性,同時(shí)也為故障追憶提供相關(guān)數(shù)據(jù)。具體界面如圖5所示:

圖6

5、實(shí)施效果對(duì)比

項(xiàng)目

人工

智能配電系統(tǒng)

  • 數(shù)據(jù)記錄

人工巡視,3小時(shí)一次,抄表1天2次,各回路時(shí)間不統(tǒng)一。

計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集,50mS一次,數(shù)據(jù)可追溯性強(qiáng)。

2、故障響應(yīng)

查詢故障回路需5-6小時(shí)。

全天24小時(shí)監(jiān)控,故障回路實(shí)時(shí)報(bào)警,故障實(shí)時(shí)定位。

3、系統(tǒng)管理

人員配置多,職責(zé)交叉,不便于管理。

系統(tǒng)用戶權(quán)限分級(jí)設(shè)置,職責(zé)分明。

4、負(fù)載合理性

查閱之前資料,只有長(zhǎng)期工作人員方能發(fā)現(xiàn)不合理負(fù)載。

歷史數(shù)據(jù),曲線對(duì)比,可快速判斷不合理負(fù)載。

6 、結(jié)束語(yǔ)

隨著用戶端對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性、可靠性、維護(hù)等需求的提高。電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國(guó)各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施、民用大面積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在啟東行政中心項(xiàng)目中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)模擬分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框及報(bào)警聲音提示,并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定,為變電所用戶解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),取得了較好的社會(huì)效益。

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