本文介紹了基于Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)多功能儀表,設(shè)計并實現(xiàn)了套分散采集集中管理的自動化配電系統(tǒng),。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對變配電設(shè)備實現(xiàn)遠程精細,、實時監(jiān)控,,避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差,,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡明實用,、投資少等優(yōu)點,。
摘要:本文介紹了基于Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)多功能儀表,設(shè)計并實現(xiàn)了套分散采集集中管理的自動化配電系統(tǒng),。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,對變配電設(shè)備實現(xiàn)遠程精細、實時監(jiān)控,,避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差,,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡明實用,、投資少等優(yōu)點,。
關(guān)鍵詞:電力監(jiān)控軟件;網(wǎng)絡(luò)電力儀表,;配電自動化監(jiān)測
0 引言
配電自動化,,是項集計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),、控制技術(shù),、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性,,電能質(zhì)量,,向用戶提供服務(wù),,降低運行費用,,減輕運行人員的勞動強度。
隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,,用電負荷的持續(xù)增長,,各種新型負載不斷涌現(xiàn),用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題,,同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求,。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn),以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠,、低耗的運行,。
本文以寶達物流有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)為例子,簡單介紹變電站的配電自動化監(jiān)測系統(tǒng),。
1 系統(tǒng)分析
寶達物流有限公司位于嘉興市全塘鎮(zhèn),,期工程擁有個1萬噸級散貨泊位和個1萬噸級雜貨泊位(兼顧3.5萬噸級),可同時??績伤胰f噸級貨輪,11年3月正式投入使用,。
本項目共有陸地及碼頭兩個變電所,,其中陸地變電所主要饋出辦公大樓及高桿燈照明。共設(shè)20KV總降站座,、500KVA變壓器臺,,低壓進線柜面,電容補償柜2面,,低壓出線柜2面(共計14個饋出回路),;碼頭變電所主要饋出門機及碼頭照明,共設(shè)20KVA壓降座,、500KVA變壓器臺,、低壓進線柜面、電容補償柜2面,、低壓出線柜6面(共計18個饋線回路),。陸地變電所配電詳見表1:
表1:
柜號 | 回路名稱 | 儀表型號 | 地址 | 波特率 | CT |
G01 | 20KV進線 | 繼電保護 | 1 | 19200 | COM4 |
G03 | 壓變避雷器柜 | 繼電保護 | 2 | 19200 | COM4 |
G04 | 變壓器出線 | 繼電保護 | 3 | 19200 | COM4 |
G05 | 1#主變柜出線 | 繼電保護 | 4 | 19200 | COM4 |
G06 | 備用出線 | 繼電保護 | 5 | 19200 | COM4 |
1D1 | 陸地380進線 | ACR320ELH | 51 | 9600 | COM3 |
1D2 | 電容補償 | ACR320ELH | 52 | 9600 | COM3 |
1D3 | 綜合樓照明 | ACR220EL | 53 | 9600 | COM3 |
綜合樓空調(diào) | ACR220EL | 54 | 9600 | COM3 |
西線高桿燈 | ACR220EL | 55 | 9600 | COM3 |
備用 | ACR220EL | 56 | 9600 | COM3 |
1D4 | 備用 | ACR220EL | 57 | 9600 | COM3 |
備用 | ACR220EL | 58 | 9600 | COM3 |
備用 | ACR220EL | 59 | 9600 | COM3 |
備用 | ACR220EL | 60 | 9600 | COM3 |
東線高桿燈 | ACR220EL | 61 | 9600 | COM3 |
備用 | ACR220EL | 62 | 9600 | COM3 |
中交二航局 | ACR220EL | 63 | 9600 | COM3 |
保安辦公室 | ACR220EL | 64 | 9600 | COM3 |
配電房電源 | ACR220EL | 65 | 9600 | COM3 |
碼頭變電所配電詳見表2:
表2
柜號 | 回路名稱 | 儀表型號 | 地址 | 波特率 | 端口號 |
G1 | 20KV進線 | 繼電保護 | 1 | 19200 | COM5 |
G3 | 備用出線 | 繼電保護 | 2 | 19200 | COM5 |
G4 | 備用出線 | 繼電保護 | 3 | 19200 | COM5 |
G5 | 碼頭變壓器出線 | 繼電保護 | 4 | 19200 | COM5 |
AL1 | 碼頭380進線 | ACR320ELH | 51 | 9600 | COM6 |
AL4 | 碼頭高壓板照明、變壓器溫控,、電力監(jiān)控電源 | ACR220EL | 52 | 9600 | COM6 |
碼頭直流屏用電 | ACR220EL | 53 | 9600 | COM6 |
碼頭PT智能照明柜 | ACR220EL | 54 | 9600 | COM6 |
碼頭變電所照明 | ACR220EL | 55 | 9600 | COM6 |
碼頭門衛(wèi)電源 | ACR220EL | 56 | 9600 | COM6 |
備用 | ACR220EL | 57 | 9600 | COM6 |
備用 | ACR220EL | 58 | 9600 | COM6 |
備用 | ACR220EL | 59 | 9600 | COM6 |
AL5 | 備用 | ACR220EL | 60 | 9600 | COM6 |
1#門機 | ACR220EL | 61 | 9600 | COM6 |
AL6 | 備用 | ACR220EL | 62 | 9600 | COM6 |
2#門機 | ACR220EL | 63 | 9600 | COM6 |
AL7 | 備用 | ACR220EL | 64 | 9600 | COM6 |
3#門機 | ACR220EL | 65 | 9600 | COM6 |
AL8 | 備用 | ACR220EL | 66 | 9600 | COM6 |
4#門機 | ACR220EL | 67 | 9600 | COM6 |
AL9 | 備用 | ACR220EL | 68 | 9600 | COM6 |
5#門機 | ACR220EL | 69 | 9600 | COM6 |
2 用戶需求
陸地變電所和碼頭變電所之間相距約600米,,且20KV的供配電方式,,提高了電壓等級,對供配電的安全可靠提出了更高的要求,。因此整個碼頭供配電系統(tǒng)要求設(shè)立套穩(wěn)定可靠的電力監(jiān)控及電能管理系統(tǒng),,實現(xiàn)對碼頭及辦公大樓智能體化的管理方式,,減少因人工管理不到位所帶來的安全隱患,,同時實現(xiàn)對整個碼頭各個用電環(huán)節(jié)的用電情況進行監(jiān)測。
在總降站設(shè)置后臺,,對總降站及碼頭變電所內(nèi)的主要設(shè)備進行遙測,、遙信、遙控,;對低壓配電柜內(nèi)的設(shè)備進行遙測,、遙信。
3 設(shè)計方案
3.1 設(shè)計標準
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)配套標準》
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》
3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)采設(shè)計了套Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng),采用分層分布式結(jié)構(gòu),,即現(xiàn)場設(shè)備層,、網(wǎng)絡(luò)管理層,、監(jiān)控管理層,,如圖1所示:

圖1
整套電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控管理部分包括監(jiān)控管理主機,、打印機、UPS電源等,;該配電系統(tǒng)分成兩個部分:碼頭變電所及陸地變電所,,電力監(jiān)控管理部分設(shè)于陸地變電所總降站值班室。對于陸地變電所所有高低壓配電設(shè)備監(jiān)控儀表均可通過485總線接入通訊管理機,,并由通訊管理機直接接入電力監(jiān)控通訊機柜內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)交換機,,終接入監(jiān)控管理主機;對于碼頭變電所,,距離電力監(jiān)控值班室有 600米左右距離,,因此在碼頭變電所設(shè)置通訊采集箱,所有碼頭變電所高低壓配電設(shè)備監(jiān)控儀表均通過485總線接入通訊采集箱內(nèi)通訊管理機,,并由光電轉(zhuǎn)換等設(shè)備將信號通過光釬傳輸至電力監(jiān)控值班室內(nèi)電力監(jiān)控通訊機柜,,終經(jīng)過以太網(wǎng)交換機接入至監(jiān)控管理主機。在本項目中通訊系統(tǒng)包括通訊管理機,、屏蔽雙絞線,、光纖、光電轉(zhuǎn)換等,;數(shù)據(jù)采集單元主要包括微機綜合保護裝置,、ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表。
整個配電管理系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心,,應(yīng)用自動控制技術(shù)、計算機信息技術(shù),、現(xiàn)代通訊技術(shù)對整個配電系統(tǒng)的次主設(shè)備實現(xiàn)遠程遙測,、遙信。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需求,,實現(xiàn)對全部次設(shè)備進行監(jiān)測,、計量,、記錄、報警等功能,。并與繼電保護設(shè)備進行通訊,,實時掌握各種保護信息,實現(xiàn)變配電系統(tǒng)綜合自動化,。
3.3 系統(tǒng)功能
數(shù)據(jù)采集與管理
配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要通過現(xiàn)ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表、PT,、CT及微機綜合保護裝置將現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù),,包括電流,、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài),、保護信息以及故障等開關(guān)量狀態(tài);現(xiàn)場設(shè)備將所采集和處理過的信號經(jīng)屏蔽雙絞線上傳只通訊管理機經(jīng)光纖或者五類線等媒介上傳至站控管理層,。各間隔級單元相互獨立的存在于整個通訊網(wǎng)絡(luò)中,,增強了整個系統(tǒng)的可靠性及可用性。ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表及微機綜合保護裝置采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,,RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸,,接線簡單方便,;通訊接口是半雙工通信,,數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,,抗噪聲干擾能力增強,,總線上允許連接多達32個設(shè)備,大傳輸距離為1.2km,。
信息處理
對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,、分析、計算,,將數(shù)據(jù)進行定時存儲,。并通過計算產(chǎn)生每日/周/月/年用電量;每日/周/月/年大負荷及大負荷出現(xiàn)時間,,對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改,;通過電能分時計量累計電費,對不合理用電單位提出科學(xué)合理的改進,;通過邏輯運算計算出設(shè)備正常,、異常出現(xiàn)次數(shù),存儲事故發(fā)生時間,、原因,。電能報表如圖2所示:
畫面顯示
19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面,實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面,,包括各斷路器當前狀態(tài),、各回路當前電壓、電流,、功率等測量值的實時信息,。聲光提示報警信息、保護設(shè)備動作及復(fù)位信息。實時畫面如圖3所示:通訊線接點少,,畫面顯示直觀,,數(shù)據(jù)刷新快,及時反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況,,同時系統(tǒng)操作簡單,,方便用戶使用,各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,,系統(tǒng)的設(shè)計快捷方便,,修改軟件也不繁瑣。
畫面顯示
負荷趨勢曲線提供了某段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢,,方便管理員掌握用電設(shè)備的運行狀況,,對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改,對不合理用電單位提出科學(xué)合理的改進,。如圖4所示:
圖2

圖3

圖4
系統(tǒng)特點
通訊線接點少,,畫面顯示直觀,數(shù)據(jù)刷新快,,及時反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況,,同時系統(tǒng)操作簡單,方便用戶使用,,各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,,系統(tǒng)的設(shè)計快捷方便,修改軟件也不繁瑣,。
4 結(jié)束語
本文的配電自動化監(jiān)測報警系統(tǒng)功能平臺,,實現(xiàn)的是基于B/S結(jié)構(gòu)模式下的種監(jiān)測軟件,在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表,,方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài),,對現(xiàn)場的用電設(shè)備進行統(tǒng)管理,免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作,,逐步提高配電自動化監(jiān)測報警的水平,。
參考文獻
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程,、周中,,中國電力出版社
公司地址:江蘇省江陰市南閘鎮(zhèn)東盟路5號 :214405
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:徐玉麗
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