西郊金茂府地庫項目電力監控系統的應用

摘要：基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對電力資源的依賴(lài)越來(lái)越廣泛，而現階段國內電力系統的運營(yíng)成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經(jīng)勢在必行。電力監控系統在整個(gè)電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率，降低電力系統的運營(yíng)成本，本文通過(guò)在西郊金茂府地塊1#、2#變電所的應用進(jìn)而介紹電力監控系統商辦領(lǐng)域中的應用。

關(guān)鍵字：西郊金茂府；電力監控系統；Acrel-2000Z；

1 引言

配電自動(dòng)化，是一項集計算機技術(shù)、數據傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運行費用，減輕運行人員的勞動(dòng)強度。

隨著(zhù)電力網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展，用電負荷的持續增長(cháng)，各種新型負載不斷涌現，用戶(hù)更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求。用戶(hù)需要更加有效的電力監控管理解決方案來(lái)應對上述變化帶來(lái)的挑戰，以實(shí)現配電系統持續可靠、高效低耗的運行。本文通過(guò)對西郊金茂府地庫項目電力監控系統的建設，介紹電力監控系統在商辦商業(yè)中的應用。

2 電力監控系統設計依據

GB50052-2009      《供配電系統設計規范》

GB50053-2013      《20KV及以下變電所設計規范》

GB50054-2011      《低壓配電設計規范》

GB50059-2011      《35-110 KV變電所設計技術(shù)規程》

GB50060-2008      《3～110kV高壓配電裝置設計規范》

GB/T50062-2008    《電力裝置的繼電保護和自動(dòng)裝置設計規范》

GB/T50063-2017    《電力裝置電測量?jì)x表裝置設計規范》

IEC61587-2016     《電子設備機械結構系列》

DL/T5103-2012     《35-110 KV無(wú)人值班變電所設計規程》

DL/T5136-2012     《火力發(fā)電廠(chǎng)、變電所二次接線(xiàn)設計技術(shù)規定》

GB50229-2019      《火力發(fā)電廠(chǎng)與變電所設計防火標準》

GB6162-1985       《靜態(tài)繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》

DL/T587-2016      《繼電保護和安全自動(dòng)裝置運行管理規程》

GB14285-2006      《繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程》

GB/T15145-2017    《微機線(xiàn)路保護裝置通用技術(shù)條件》

GB7261-2016      《繼電保護和安全自動(dòng)裝置基本試驗方法》

DL/T720-2013      《電力系統繼電保護及安全自動(dòng)裝置柜(屏)通用技術(shù)條件》

3 項目概況

西郊金茂府地庫項目位于上海市嘉定區嘉定新城E27-1地塊，東臨永盛路，西臨合作路，南接麥積路，北接封周路。車(chē)庫部分，建筑面積：70584m2停車(chē)1619輛，屬I(mǎi)類(lèi)車(chē)庫。

本項目有1#、2#兩個(gè)用戶(hù)站變電所，1#、2#用戶(hù)站為10KV/0.4KV變電所。1#用戶(hù)站變電所包含10KV高壓部分、TMA1、TMB1 兩個(gè)變壓器，變壓器容量1250KVA；2#用戶(hù)站變電所包含TMB2變壓器，變壓器容量1000KVA。該項目總共有高壓兩路10KV電源進(jìn)線(xiàn)，3路出線(xiàn)回路；低壓三個(gè)進(jìn)線(xiàn)柜，十一個(gè)饋線(xiàn)柜，配電系統采用放射式與樹(shù)干式相結合的方式。

4 電力監控系統設計

在監控系統的設計中，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現。

本項目的電力監控系統，可以實(shí)現對站內高、配電回路的實(shí)時(shí)監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示站內各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統的負載越標時(shí)，電力監控系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線(xiàn)圖等統計信息，便于有關(guān)人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動(dòng)更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車(chē)站工作人員的工作效率。

4.1 系統結構

依據西郊金茂府地庫項目1#、2#配電情況分布情況，在線(xiàn)監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層、現場(chǎng)設備層。系統網(wǎng)絡(luò )結構如圖所示：

站控管理層管理人員與計算機進(jìn)行人機交互的直接窗口，對采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

通訊層使用的設備為ANet-2E4SM通訊管理機。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場(chǎng)設備回送的數據信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí)，轉達上位機對現場(chǎng)設備的各種控制命令。

現場(chǎng)設備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于電參量采集測量的各類(lèi)型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素?，F場(chǎng)配置建培廠(chǎng)家多功能電能表，實(shí)現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；并對每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監測。

系統結構圖

5 電力監控系統軟件功能

配電系統實(shí)時(shí)監測

系統人機界面友好，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。

曲線(xiàn)查詢(xún)

電力監控系統可通過(guò)采集電壓參量來(lái)繪制電壓曲線(xiàn)的時(shí)間跨度可設（單位為：天），初始進(jìn)入該界面時(shí)曲線(xiàn)圖形應為實(shí)時(shí)曲線(xiàn)。當設定好曲線(xiàn)的起始時(shí)間，點(diǎn)擊界面中的刷新曲線(xiàn)按鈕時(shí)，此時(shí)曲線(xiàn)應自動(dòng)切換為歷史曲線(xiàn)，顯示的為自曲線(xiàn)的起始時(shí)間至設置時(shí)間后的趨勢曲線(xiàn)。通過(guò)對曲線(xiàn)的分析可了解該配電電壓是否穩定，是否達到電壓上下浮動(dòng)要求。

歷史事件查詢(xún)

電力監控系統能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

實(shí)時(shí)報警

電力監控系統具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。電力監控系統具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報警功能，系統能夠對所有事件發(fā)出語(yǔ)音告警。

通訊狀態(tài)圖

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。

6 前景展望

綜上所述，電力監控系統幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營(yíng)成本，電力監控系統能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營(yíng)成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力監控系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便，可以通過(guò)人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)實(shí)現。因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進(jìn)行傳輸。另一方面，在供配電設計中運用電力監控系統，應該根據實(shí)際情況選擇監控設備。一般的電力監控系統通常都采用具有遠程通信、遠程觀(guān)測以及遠程控制等功能的設備，而一些其他電力監控系統則需要選擇功能更加齊全的智能設備。

在商辦區域等場(chǎng)所設置電力監控系統，可以實(shí)現對站內低壓配電回路的實(shí)時(shí)監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示站內各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統的負載越標時(shí)，電力監控系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線(xiàn)圖等統計信息，便于有關(guān)人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動(dòng)更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風(fēng)