電力監(jiān)控系統(tǒng)在安徽空管分局新橋二次雷達建設工程的設計與應用

時間：2021-04-16

摘要：隨著我國電力系統(tǒng)的智能化和現(xiàn)代化發(fā)展,變電站的綜合自動化系統(tǒng)逐漸應用在各個行業(yè)領域中,在通信技術融入的前提下,我國變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)對于自身的應用能力也在不斷進行完善和較新.現(xiàn)階段來說,我國機場變電站的主要特點就是它的分布不均勻,人工操作監(jiān)控實施起來可能存在一定的問題,所以通過電子綜合監(jiān)控系統(tǒng)對機場用電過程的監(jiān)控,**機場的安全。本文通過對安徽空管分局新橋機場二次雷達站的變電站電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)的闡述,分析它的主要組成結構,從而探討它的具體功能.

1 項目概述及建設目標
安徽空管分局新橋機場配電系統(tǒng)包括導航臺、航管樓、塔臺、二次雷達等，原導航臺、航管樓、塔臺等已經(jīng)建設完畢，且已經(jīng)納入電力監(jiān)控系統(tǒng)，本次主要針對二次雷達站配電監(jiān)控系統(tǒng)接入原電力監(jiān)控系統(tǒng)，并對原軟件進行進一步功能升級。
本次場外二次雷達工程配電系統(tǒng)包括兩臺變壓器以及22路出線。

2 配電系統(tǒng)
機場二次雷達站的配電系統(tǒng)通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統(tǒng)運行可靠性、電能質(zhì)量、電氣安全等都有著較高的管理要求，這給電力系統(tǒng)的運營管理帶來一定要求。通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對配電網(wǎng)絡和電氣設備的實時監(jiān)控。可提高機場供電可靠性和處理突發(fā)事件的應對能力，通過監(jiān)控服務器或者個人電腦遠程實現(xiàn)低配電解決方案：
監(jiān)測：檢查設備性能，監(jiān)測電氣系統(tǒng)及各支路電氣設備使用情況、隨時監(jiān)測二次雷達站電能質(zhì)量是否達標；
優(yōu)化：定期自動生成分析撤告，優(yōu)化資產(chǎn)的使用方式，做出正確的運營決策；
節(jié)能：與運維人員實時提醒與報警。遠程實施有效用電管理策略；
控制：通過對低壓電氣回路加裝的多功能監(jiān)控設備，負責采集下游負載數(shù)據(jù)并上傳至監(jiān)控端。同時可以接收上游服務器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業(yè)設備進行負荷分級，當電能或者標可以切斷不重要負荷。
安全：通過對發(fā)電機、雙電源切換裝置的監(jiān)控，掌握設備運行狀態(tài)，一旦設備出現(xiàn)運行異常，及時進行預警，將故障隱患消除在萌芽中。

3 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計
在監(jiān)控管理系統(tǒng)的設計中，充分考慮了二次雷達站自身特性，以及用電系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，自動化電力監(jiān)控軟件需要簡單易操作且符合相關規(guī)范標準。
3.1 電力監(jiān)控設備的選擇
對供電安全可靠性要求包括對供電系統(tǒng)實時的了解、對故障的反應和對意外停電能在很短的時間內(nèi)恢復供電，因此在雷達站內(nèi)配置的柴油發(fā)電機以及雙電源切換裝置，通過對柴油發(fā)電機運行狀態(tài)的監(jiān)控，對其油溫、液位等進行實時監(jiān)控，并且對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出反應，通過聲光告警信號，避免事故發(fā)生；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數(shù)統(tǒng)計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息。
考慮配電系統(tǒng)實際運行管理需求，本項目在低壓進線、母聯(lián)等重要回路配置PZ96L-E4/HC，可以實現(xiàn)全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能、電網(wǎng)頻率等）以及電能質(zhì)量分析；在低壓出線回路配置AMC72L-E4/KC，可以實現(xiàn)全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能、電網(wǎng)頻率等）。
3.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡構成
系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結構，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場總線技術及網(wǎng)絡通信技術，整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護方便。
監(jiān)控層包括工程師站和遠動通信站，包含監(jiān)控計算機、網(wǎng)絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監(jiān)控軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，很大的方便了操作，提高了工作效率。
通訊網(wǎng)絡層包括通訊管理機、網(wǎng)絡交換機等設備。
3.3 主要設計參考標準
GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》
DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》
GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》
《電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》
DL 448-91 《電能計量裝置管理規(guī)程》
ISO/IEC11801 《綜合布線標準》
3.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計
系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打?。幌到y(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。
數(shù)據(jù)采集與管理
數(shù)據(jù)采集與處理是供配電系統(tǒng)安全監(jiān)視和控制的基礎，監(jiān)控系統(tǒng)能實時和定時采集電氣設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、油溫等）和開關量（斷路器及隔離開關位置信號、雙電源切換裝置、設備運行狀態(tài)信號、以及各種事件信息等）。監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以通過網(wǎng)絡直接讀取各配電所電力參數(shù)測量儀、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置和三方設備采集的數(shù)據(jù)，并可以對采集的所有數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計、分析、計算和存儲。實時計算各線路的功率因數(shù)。
實時計算各線路的有功、無功功率值。
實時計算每日、每月各條線路的有功，無功大、小及平均值。
實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值。
實時顯示電容的投切狀態(tài)以及手動/自動狀態(tài)。
數(shù)據(jù)采集周期、方式、參數(shù)等可由用戶在線定義，狀態(tài)量的變化傳送。

信息處理
對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，將數(shù)據(jù)進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統(tǒng)計；作為電費的管理平臺，與實際發(fā)生電費進行比較；根據(jù)柴油發(fā)電機發(fā)電量，對消耗燃油進行估算。
能報表實現(xiàn)了實現(xiàn)了所有電能數(shù)據(jù)的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型。
電能匯總表，所有監(jiān)控設備電能匯總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量。
打印及導出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出。

畫面顯示
22寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面，包括各斷路器當前狀態(tài)、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設備動作及復位信息。
對任何測量參數(shù)繪制趨勢圖：如電流、電壓、電能等。通過用電曲線圖可以顯示需量的峰值情況，發(fā)現(xiàn)危險地負荷趨勢或系統(tǒng)的剩余容量?？梢詫⒉煌瑫r間段的負荷曲線進行匯總或比較，追蹤每個用電單位每個回路所需消耗的電力成本。
告警與控制
當出現(xiàn)開關變位事故、遙測越限、保護動作或其他報警信號時，系統(tǒng)發(fā)出音響提示，并自動彈出報警畫面，報警需操作員確認后方可復位，報警系統(tǒng)記錄入監(jiān)控數(shù)據(jù)庫。當發(fā)生開關變位時，自動推出時間報警窗和故障相關畫面，畫面中變位開關閃爍，變色提示并在報警框內(nèi)有漢字提示的報警語句及當前的變位狀態(tài)，并指明變位開關名稱，運行編號和性質(zhì)（正常操作或事故跳閘）。當發(fā)生電流/電壓越**，畫面閃爍提示，并在報警提示框里顯示當前越限值。監(jiān)控系統(tǒng)自動存儲歷史數(shù)據(jù)和歷史事件，用戶可以按照設備，數(shù)據(jù)類型，時間段等等項目自定義查詢。除計算機報警外，系統(tǒng)還設有專門的聲光報警器，以提醒值班人員。

4 供配電設計中應用電能管理系統(tǒng)的意義
綜上所述，通過電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助機場雷達站提高用電安全系數(shù)、減少損失、降低運營成本，并能夠確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。電力系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中較加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡傳輸來實現(xiàn)，因此，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠、準確的進行傳輸。

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