華池縣城集中供熱工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

    楊馨
    安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;


    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)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過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:工業(yè);變電所 ;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);
     
     
    0概述
     ??慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠于2018年建設(shè),甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠采用較為的污水處理工藝, 其設(shè)計(jì)規(guī)模為3萬立方米/日, 先期日處理規(guī)模達(dá)到2萬立方米/日,項(xiàng)目投資近3000萬元,污水處理廠建成后將大地改善了周圍水體環(huán)境,對治理水污染,保護(hù)當(dāng)?shù)亓饔蛩|(zhì)和生態(tài)平衡具有十分重要的作用。
     ??此項(xiàng)目只有一間變配電室,本次需要對此變配電室內(nèi)的15塊AM5微機(jī)保護(hù)、24塊PZ96L系列、10塊PZ80L系列、32塊AMC72L系列多功能儀表以及一塊直流屏控制器,三臺變壓器溫控儀進(jìn)行監(jiān)控。
    1需求分析
     ??為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的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。自動抄表功能節(jié)省了人力物力,電流趨勢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
     ??自動采集現(xiàn)場所有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),自動采集現(xiàn)場開關(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
     ??要求能方便實(shí)現(xiàn)各級管理人員的查詢,查詢界面能適應(yīng)各級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
     ??要求對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)要求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有效地保護(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、電流限,現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時(shí)間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,方便用戶查詢,工作人員可隨時(shí)掌握甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項(xiàng)目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)甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際情況,15臺微機(jī)綜保、66臺多功能儀表、3臺變壓器溫控儀以及1臺直流屏控制器采用屏蔽雙絞線分10根總線直接接至監(jiān)控室操作臺內(nèi)的通訊管理機(jī)上,**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:


    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D


    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,是人機(jī)交互的直接窗口。在甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項(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,大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達(dá)到了**的目的。
    3)現(xiàn)場設(shè)備層
     ??現(xiàn)場設(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)場連接示意
     ??現(xiàn)場微機(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)測甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項(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。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(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。


    電能報(bào)表


     ??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。如下圖所示:


    負(fù)荷曲線圖


     ??電流上限報(bào)警值設(shè)置,可以自由設(shè)置各個(gè)回路每相電流的上限值,當(dāng)回路的運(yùn)行電流過設(shè)定值時(shí),彈出報(bào)警提示。
    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。

    用戶權(quán)限管理


    4  結(jié)束語
     ??在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,工業(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)在甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項(xiàng)目的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對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),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框、報(bào)警聲音提示,該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定,保證了工業(yè)建筑的用電可靠度。
     
    參考文獻(xiàn):
    [1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
    [2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10
     

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