攀枝花銀泰城北地塊電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

安科瑞 陳聰

 摘要：采用微機(jī)保護(hù)和多功能電力儀表、采集變電所內(nèi)10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

  關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑；變電所 ;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

  0 概述

  攀枝花銀泰城北地塊項(xiàng)目位于攀枝花市仁和區(qū)攀枝花大道南段與云盤路交叉路口往北約100米(峻嶺天下西側(cè)約50米)；現(xiàn)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(nèi)商低壓配電房(內(nèi)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?jī)?nèi)共有19臺(tái)微機(jī)保護(hù)、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?jī)?nèi)共有2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?；?nèi)商低壓配電房(內(nèi)商ES)配電房?jī)?nèi)共有4臺(tái)微機(jī)保護(hù)、5塊多功能高壓儀表，126塊多功能低壓儀表，69塊低壓?jiǎn)蜗嚯娏鞅恚痪频甑蛪号潆姺績(jī)?nèi)共有3臺(tái)微機(jī)保護(hù)、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?jī)?nèi)共有3臺(tái)微機(jī)保護(hù)、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(nèi)共有3臺(tái)微機(jī)保護(hù)、5塊多功能高壓儀表，7塊多功能低壓儀表。

  1 需求分析

  為保證商場(chǎng)的用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對(duì)現(xiàn)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、功率以及各開關(guān)量信號(hào)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時(shí)檢測(cè)報(bào)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(jié)省了人力物力，電流趨勢(shì)曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

  數(shù)據(jù)采集

  自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)所有10KV回路微機(jī)保護(hù)及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。

  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)）。

  支持多線程處理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

  數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

  數(shù)據(jù)查詢與展示

  方便實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級(jí)管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

  數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

  權(quán)限管理

  不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。

  系統(tǒng)具備合理完善的用戶安全控制機(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到合理地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。

  故障報(bào)警

  故障判斷與報(bào)警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報(bào)警功能。報(bào)警類型包括開關(guān)故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時(shí)間自動(dòng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便用戶查詢，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(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。

  2  系統(tǒng)方案

  安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)攀枝花銀泰城北地塊現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，6間變配電所的微機(jī)綜保和多功能儀表采用屏蔽雙絞線分47根總線分別接至當(dāng)前變電所內(nèi)的采集箱的通訊管理機(jī)上，再經(jīng)光纖傳輸至值班的后臺(tái)主機(jī)處,保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

值班室拓?fù)鋱D

1#配電室拓?fù)鋱D

2#配電室拓?fù)鋱D

3#配電室拓?fù)鋱D

4#配電室拓?fù)鋱D

5#配電室拓?fù)鋱D

6#配電室拓?fù)鋱D

  1）站控管理層

  站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在攀枝花銀泰城北地塊項(xiàng)目中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機(jī)。

  2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)及低壓多功能儀表等與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無(wú)人值守的目的。

  3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由10KV配電柜上的微機(jī)保護(hù)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(shè)備通過(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

  微機(jī)保護(hù)裝置及低壓電力儀表現(xiàn)場(chǎng)連接示意

  現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)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(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接微機(jī)保護(hù)數(shù)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：

通訊線路連接示意圖

  3  系統(tǒng)功能

  配電所實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)攀枝花銀泰城北地塊項(xiàng)目變電所內(nèi)所有配電回路的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、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(duì)查詢時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因。

  參數(shù)抄表功能，主要對(duì)10KV配電柜及低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。

  用電量報(bào)表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持任意時(shí)間段分回路的電度累計(jì)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，用戶可以直接打印報(bào)表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。

  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，綠色表示通訊異常。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

  負(fù)荷曲線界面，可以查詢各個(gè)回路的歷史功率負(fù)荷曲線。

  權(quán)限管理，可以給不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，防止越權(quán)操作。

  4  結(jié)束語(yǔ)

  在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)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(jiān)控系統(tǒng)在攀枝花銀泰城北地塊項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框、報(bào)警聲音提示，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了商業(yè)建筑的用電可靠度。

  參考文獻(xiàn)：

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