攀枝花銀泰城北地塊電力監控系統的研究與應用

柏為為

 1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：采用微機保護和多功能電力儀表、采集變電所內10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-2000型電力監控系統實(shí)現配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

 

 

       攀枝花銀泰城北地塊項目位于攀枝花市仁和區攀枝花大道南段與云盤(pán)路交叉路口往北約100米(峻嶺天下西側約50米)；現場(chǎng)共有6間配電室，分別為1#高壓配電房及外.空ES低壓配電房、百貨高低壓配電房、內商低壓配電房(內商ES)配電房、酒店低壓配電房、超市高低壓配電房和16#樓商業(yè)配電室。

       其中1#高壓配電房及外.空ES低壓配電房?jì)裙灿?9臺微機保護、19塊多功能高壓儀表，148塊多功能低壓儀表，63塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅?；百貨高低壓配電房?jì)裙灿?塊多功能高壓儀表，62塊多功能低壓儀表，10塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅?；內商低壓配電?內商ES)配電房?jì)裙灿?臺微機保護、5塊多功能高壓儀表，126塊多功能低壓儀表，69塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅?；酒店低壓配電房?jì)裙灿?臺微機保護、4塊多功能高壓儀表，53塊多功能低壓儀表，3塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅?；超市高低壓配電房?jì)裙灿?臺微機保護、3塊多功能高壓儀表，54塊多功能低壓儀表，32塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅恚?6#樓商業(yè)配電室內共有3臺微機保護、5塊多功能高壓儀表，7塊多功能低壓儀表。

       為保證商場(chǎng)的用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對現場(chǎng)各高低壓配電室的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開(kāi)關(guān)量信號等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

       自動(dòng)采集現場(chǎng)所有10KV回路微機保護及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數據，自動(dòng)采集現場(chǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量數據。

       支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

       支持多線(xiàn)程處理機制，提高數據采集效率，能同時(shí)對多個(gè)設備進(jìn)行數據采集。

       數據實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線(xiàn)圖直觀(guān)顯示模式，各回路開(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀(guān)可見(jiàn)。

       方便實(shí)現各級管理人員的查詢(xún)，查詢(xún)界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢(xún)。

       數據展示功能按照不同用戶(hù)的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權限管理

       不同用戶(hù)賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。

       系統具備合理完善的用戶(hù)安全控制機制，能使應用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

       故障判斷與報警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報警功能。報警類(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障，電壓、電流超限，現場(chǎng)微機保護與監控系統通訊故障等。報警時(shí)間自動(dòng)記入系統數據庫，方便用戶(hù)查詢(xún)，工作人員可隨時(shí)掌握攀枝花銀泰城北地塊變電所配電回路的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，發(fā)現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

       安科瑞Acrel-2000系統根據攀枝花銀泰城北地塊現場(chǎng)實(shí)際情況，6間變配電所的微機綜保和多功能儀表采用屏蔽雙絞線(xiàn)分47根總線(xiàn)分別接至當前變電所內的采集箱的通訊管理機上，再經(jīng)光纖傳輸至值班的后臺主機處,保障了變電所電力監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

值班室拓撲圖

1#配電室拓撲圖

2#配電室拓撲圖

3#配電室拓撲圖

4#配電室拓撲圖

5#配電室拓撲圖

6#配電室拓撲圖

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。在攀枝花銀泰城北地塊項目中主要指置于監控室的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

       通訊層主要是由以總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現現場(chǎng)微機保護及低壓多功能儀表等與站控管理層之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，大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10KV配電柜上的微機保護裝置以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設備通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)連接接入監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

       現場(chǎng)微機保護裝置以及低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接微機保護數量5只左右，低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線(xiàn)路連接示意圖

 

       配電所實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測攀枝花銀泰城北地塊項目變電所內所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統圖中可以直觀(guān)的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線(xiàn)回路的運行參數和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率等。

高壓一次圖

低壓一次圖

       事件告警記錄功能，主要完成對查詢(xún)時(shí)間段內出現的報警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因。

       參數抄表功能，主要對10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數進(jìn)行查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。

       用電量報表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段分回路的電度累計查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示，用戶(hù)可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。

       系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網(wǎng)結構，系統采用分層分布式結構，同時(shí)監測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結構示意圖

       負荷曲線(xiàn)界面，可以查詢(xún)各個(gè)回路的歷史功率負荷曲線(xiàn)。

       權限管理，可以給不同的用戶(hù)設置不同的權限，防止越權操作。

       在當今配電設施的應用中，商業(yè)建筑的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在攀枝花銀泰城北地塊項目的應用，可以實(shí)現對配電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線(xiàn)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、報警聲音提示，該系統運行安全、可靠、穩定，保證了商業(yè)建筑的用電可靠度。

 

[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

[2].周中等編著(zhù). 智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與電能管理系統產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

 

柏為為，男，漢族，本科，從事變配電監控系統工作。