上海東郊賓館10KV變配電增容工程電力監控系統的設計與應用

 

關(guān)鍵詞： 10KV變配電所；綜合保護裝置；Acrel-2000；電力監控系統。

 

 

0概述 

       本項目共1個(gè)10KV變電站，變電站搭建一套電力監控系統，放置在35KV變電站值班室內，變電所內部綜保、多功能儀表、溫控儀等設備通過(guò)485接口接入變電站內部采集器，再通過(guò)采集器傳輸至電力監控主機，實(shí)現數據在電腦上可視化管理。

1  系統方案

        監控系統主要實(shí)現對上海東郊賓館10KV變變配電進(jìn)行用電安全進(jìn)行監控與管理。

監控范圍為: 10KV站包含第三方綜合保護裝置2臺模擬屏1臺；變壓器溫控儀、多功能儀表、直流屏通過(guò)485總線(xiàn)接入本變電所內采集器，進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸至后臺，從而在監控主機上實(shí)現總線(xiàn)上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

1）站控管理層

        站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

       通訊層主要是由采集器及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。采集器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表、綜合保護裝置、變壓器溫控儀、直流屏；總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

        現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由變壓器溫控儀、綜合保護裝置、多功能儀表、直流屏組成，通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程監控。

 

2  系統功能

功能特點(diǎn)

       本系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

        主要功能：將用戶(hù)的級別分為操作工、班長(cháng)、工程師、系統管理員四個(gè)等級，每個(gè)等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進(jìn)入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶(hù)管理等。系統管理員為最高等級用戶(hù)，高一級用戶(hù)可添加、刪除下一級別的用戶(hù)。

配電監測界面

      安科瑞Acrel-2000電力監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障、告警等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應回路名稱(chēng)、電流、電壓、總有功功率、總功率因數，斷路器、地刀、隔離開(kāi)關(guān)等合分位狀態(tài)，彈簧儲能狀態(tài)、手車(chē)位置狀態(tài)。

10KV中壓一次系統圖

詳細電參量查詢(xún)

        在配電一次圖中，鼠標單擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數、正向有功電能，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線(xiàn)及7天相電流趨勢曲線(xiàn)。

 

通訊狀態(tài)

        安科瑞Acrel-2000電力監控系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)各設備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

主要功能：具備完整的系統通訊拓撲結構圖，實(shí)時(shí)顯示設備通訊狀態(tài)，紅色狀態(tài)表示對應設備通訊正常，綠色狀態(tài)表示設備通訊異常。系統主機和串口服務(wù)器/通訊管理機旁標明設備分配IP地址，各設備旁標識了設備地址和設備回路編號。

通訊狀態(tài)圖

 

電參量報表

        安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有實(shí)時(shí)電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、時(shí)間或選擇查詢(xún)最近更新的記錄數據等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。

主要功能：查詢(xún)各回路或者設備時(shí)間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶(hù)要求導出PDF格式文件。

 

 

電能報表

        安科瑞Acrel-2000電力監控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護計量體系的正確性。

主要功能：具有起始時(shí)間和結束時(shí)間的時(shí)間選擇框，選定想要查詢(xún)的時(shí)間段后，通過(guò)點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕可查詢(xún)出系統項目范圍內所有配電回路的用電量?？赏ㄟ^(guò)導出按鈕將報表以Excel形式導出保存，通過(guò)打印按鈕進(jìn)行報表打印。

電能報表功能

報警及事件

實(shí)時(shí)報警

      實(shí)時(shí)報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會(huì )在系統運行時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，并一直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實(shí)時(shí)報警”窗口就會(huì )自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

      通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，即可查詢(xún)到過(guò)去任意時(shí)間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時(shí)間，報警類(lèi)型，報警內容等。

3  幫助客戶(hù)解決問(wèn)題

1、人力成本高：人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話(huà)溝通，缺乏智能化的手段；

2、工作效率低：巡視頻率低、巡檢任務(wù)無(wú)法定位、巡檢過(guò)程不標準規范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤；

3、搶修時(shí)間長(cháng)：無(wú)法即時(shí)識別和定位故障信息，需要用戶(hù)通知后到現場(chǎng)確認；

4  結束語(yǔ)

        在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的安科瑞Acrel-2000電力監控系統上海東郊賓館10KV變配電增容工程的應用，可以實(shí)現對變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，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、計算機等組成電力監控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、語(yǔ)音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據。

 

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

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