Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在重慶五桂堂歷史文化商業(yè)街區(qū)的應用

安科瑞 陳聰

摘要：Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)適用于35kV及以下電壓等級的各類變電站，可以幫助用戶掌握配電系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)，獲取預警、告警等各類事件，實現(xiàn)主要區(qū)域的無人值守，提高安全監(jiān)管水平。針對重慶五桂堂歷史文化商業(yè)街區(qū)項目的要求，系統(tǒng)將完成對專用開閉所、配電房內主要設備和輸配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護，以及與上級系統(tǒng)通信等綜合性的自動化功能。其中保護、測量等功能通過中、低壓智能型保護測控裝置和多功能電表來實現(xiàn)，為變電站安全穩(wěn)定地運行提供了堅實的保障。

關鍵詞：Acrel-2000Z；電力監(jiān)控系統(tǒng)；實時監(jiān)測；保護測量

0 引言

歷史街區(qū)是一個城市的文脈，重慶市五桂堂歷史文化商業(yè)街區(qū)為了在現(xiàn)代化城市的發(fā)展進程中找到適合歷史街區(qū)的發(fā)展路徑,讓老街保持高品質的文化遺產這一核心特質，進行了一系列的整改、建設。為了建筑可以安全可靠的用電，變電站內需要一套系統(tǒng)來進行監(jiān)測保護，安科瑞推出的Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以控制和管理變電站設備，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經濟運行提供堅實的保障。在該項目中，系統(tǒng)將完成對專用開閉所、配電房內主要設備和輸配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護，以及與上級系統(tǒng)通信等綜合性的自動化功能。

1 項目概述

據(jù)悉原五桂堂街是一條上百年的地地道道的涪陵“老街"，北起火神廟（后來的鐵器社）西側，南止天主堂大門前橫街盡頭，長約200米，寬約2米，該項目建設地點位于重慶市涪陵區(qū)敦仁街道望欄橋社區(qū)（八角井），占地面積約36225㎡，合約54.3畝。

變電站內設有2個配電室，直接從110kV東門變電站的開閉所引入10kV線路，每個配電室內有4個容量為1000kVA的10kV變0.4kV變壓器，變壓器1B和2B、3B和4B均為解列獨立運行，互為備用(單臺變壓器運行時，聯(lián)絡開關可合閘；兩臺同時運行時，聯(lián)絡開關須斷開)。其中1#配電室內有6面高壓柜、36面低壓柜，2#配電室內有6面高壓柜、39面低壓柜，除開關柜外配電室內還有直流屏、無功補償控制器、有源濾波等裝置。

該項目對電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全管理有較高的要求，安全管理信息簡單來說包括用戶登陸和注銷等信息，還包括系統(tǒng)各級用戶權限變更的信息以及其他一些和安全服務相關的信息。針對上述需求，Acrel-2000Z電力監(jiān)控軟件具備分級限權的用戶管理功能來滿足，除此外其他功能需求如下：

1、系統(tǒng)可以進行圖形及報表的生成、修改、打印，可以對數(shù)據(jù)庫進行定義和修改；

2、系統(tǒng)可以發(fā)出操作控制命令，并對報警確認、報警點退出/恢復；

3、系統(tǒng)可以查看歷史數(shù)值以及各項定值；

4、系統(tǒng)應有硬件設備網絡拓撲圖，能反映所有硬件設備的運行狀態(tài)；

5、系統(tǒng)具備用戶分級管理和用戶權限設置功能。

以下是配電室高壓部分的電氣接線圖：

1#配電室

2#配電室

2 方案配置

本項目為每面高壓柜配置AM3SE-I系列微機保護裝置以及電壓電流數(shù)顯表。AM3SE-I電流型保護裝置的功能有：三段式過流保護（可經低電壓閉鎖、可經二次諧波閉鎖）、反時限過流保護（可經低電壓閉鎖）、過負荷告警/跳閘、三段式零序過流/反時限過流保護、FC回路配合的過流閉鎖功能、零序過壓告警/跳閘、過電壓告警/跳閘、PT斷線告警、低電壓告警/跳閘、兩段式負序過流保護、負序反時限過流保護、非電量保護、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流保護（可經低電壓閉鎖）、電參量測量、故障錄波功能（保護動作時啟動）等。

高壓柜上圖方案如下:

1#配電室高壓柜上圖方案

2#配電室高壓柜上圖方案

整個項目硬件產品配置方案如下：

系統(tǒng)整體網絡結構分為三層，采用屏蔽雙絞線直接將儀表數(shù)據(jù)接至數(shù)據(jù)采集器，然后通過網線直接接至監(jiān)控主機，保障了電力監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。

1）站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，包括工控機、顯示器、打印機等高性能設備，是人機交互的直接窗口。

2）網絡通訊層

通訊層主要是由采集器、以太網設備及總線網絡組成。串口服務器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，不僅提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，也達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層的主要目的就是對配電系統(tǒng)中的各類運行參數(shù)做好測量與采集,同時將獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，各類設備應該在不依賴于主控計算機運行情況下，可以保持互相獨立完成各自功能。現(xiàn)場設備層主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網，實現(xiàn)遠程控制。

3 現(xiàn)場安裝

配電室內柜體安裝如下圖：

4 軟件功能

4.1 實時監(jiān)測

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。

4.2 曲線查詢

在歷史曲線界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度等曲線。

4.3 電能統(tǒng)計報表

系統(tǒng)同時具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。

4.4 歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。可以按時間、類型和設備進行查詢和排序。

4.5 用戶權限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5 結語

在當今配電設施的應用中，配電的安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上述歷史文化商業(yè)街區(qū)中的應用，不但可以實現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實時監(jiān)控，還具有網絡通訊功能，可以將數(shù)據(jù)進行上傳轉發(fā)。該項目中系統(tǒng)軟件實時顯示配電室內10KV配電進出線回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示；同時生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究；該系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運行，為上述歷史文化商業(yè)街區(qū)及時解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06月版

[2] 唐翰，史浩山．分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)中安全問題的研究與實現(xiàn)[J]．電訊技術2004.

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版