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電力監(jiān)控系統(tǒng)在中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房應(yīng)用

更新時間:2018-05-31 點擊次數(shù): 1011次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;

摘要:介紹中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房工程,采用綜合保護裝置、智能電力儀表,采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)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電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

 

關(guān)鍵詞:中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房工程;西云樓;10KV變配電所;綜合保護裝置;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)。

 

概述 

  本項目位于上海市閘北區(qū)共和新路1265號,西至共和新路,北至上海藍(lán)天綠地酒店,東至上海教學(xué)設(shè)備公司和田路倉庫,南至鳳凰股份四廠。

  項目塔樓共18層,地下層(局部地下二層),建筑高度79.8米。裙房共四層,建筑高度16.95米。本項目建筑基地面積6652平方米,總建筑面積25500.9平方米,其中地上建筑面積20071.9平方米。本項目容積率為3.0,建筑密度為26.5,綠地率為2.5%。

  本項目承接其變配電站電力監(jiān)控系統(tǒng)搭建,該項目總共有2路10KV進線,經(jīng)2臺1250KVA變壓器對整棟建筑進行供電,變配電站內(nèi)綜合保護裝置、多功能儀表等設(shè)備采用RS485總線組網(wǎng)接入變配電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集箱,通過超五類線將數(shù)據(jù)傳輸至值班室后臺。

需求分析

  電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件功能要求如下:

  電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。

  對各回路的電流繪制趨勢曲線,便于分析該回路配電運行工況。

  對各回路的電能集抄功能,并可生成時間段內(nèi)符合客戶管理需求的用電報表。

  對各回路儀表進行實時通訊狀態(tài)顯示。

  多用戶權(quán)限管理,便于分級操作。

  本技術(shù)條件適用于中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房工程的變配電室。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件,但不于此,其技術(shù)性能應(yīng)滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

 

2  技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)規(guī)范書引用的家和行業(yè)標(biāo)注如下:

  ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

  GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

  GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》

  IEC 61587 《電子設(shè)備機械結(jié)構(gòu)系列》

  DL/T448-2000 《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

  DL/T 698.1-2009 《第1部分:總則》

  DL/T 698.2-2010 《第2部分:主站技術(shù)規(guī)范》

  DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T 698.41-2010 《第4-1部分:通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010 《第4-2部分:通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

 

3  系統(tǒng)方案

  監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房工程變配電進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為變配電所的綜合保護裝置2臺、PZ系列多功能儀表90臺。綜合保護裝置、PZ系列多功能儀表通過485總線接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器,再經(jīng)過超五類網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機,從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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,是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

  通訊層主要是由采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護裝置;總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,極大提高了配電系統(tǒng)的性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達(dá)到了無人值守的目的。

3)現(xiàn)場設(shè)備層

  現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表、綜合保護裝置組成,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(wù)器,經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

 

智能儀表現(xiàn)場連接示意

  現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數(shù)量在25只左右,然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器,進而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端。

 

4  系統(tǒng)功能

功能特點

  本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面,切操作均可在界面上進行,而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的保障。

  主要功能:將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限,包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為zui高等級用戶,高級用戶可添加、刪除下級別的用戶。

配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,能夠以配電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)、電能等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài),以及有關(guān)故障、告警等信號。

主要功能:次圖顯示各回路對應(yīng)回路名稱、三相電流、三相線電壓、總有功功率、總功率因數(shù),斷路器、地刀、隔離開關(guān)等合分位狀態(tài),彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。

配電監(jiān)測功能

詳細(xì)電參量查詢

在配電次圖中,當(dāng)鼠標(biāo)移動到每個回路附近時,鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中危髽?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量,包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能,并可以查看24小時相電流趨勢曲線及7天相電流趨勢曲線。

配電回路詳細(xì)信息

通訊狀態(tài)

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài),及時維護出現(xiàn)異常的設(shè)備,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

主要功能:具備完整的系統(tǒng)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,實時顯示設(shè)備通訊狀態(tài),紅色狀態(tài)表示對應(yīng)設(shè)備通訊正常,綠色狀態(tài)表示設(shè)備通訊異常。系統(tǒng)主機和串口服務(wù)器/通訊管理機旁標(biāo)明設(shè)備分配IP地址,各設(shè)備旁標(biāo)識了設(shè)備地址和設(shè)備回路編號。

通訊狀態(tài)圖

電參量報表

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時間或選擇查詢zui近更新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過報表方式顯示出來。

主要功能:查詢各回路或者設(shè)備時間的運行參數(shù),報表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導(dǎo)出Excel格式文件,還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。

電能報表

安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)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(nèi)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。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時可分析追溯,維護計量體系的正確性。

主要功能:具有起始時間和結(jié)束時間的時間選擇框,選定想要查詢的時間段后,通過點擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項目范圍內(nèi)所有配電回路的用電量。可通過導(dǎo)出按鈕將報表以Excel形式導(dǎo)出保存,通過打印按鈕進行報表打印。

電能報表功能

 

電流越限設(shè)置

對配電系統(tǒng)每個回路設(shè)計了電流越限設(shè)置。便于配電維護人員及時根據(jù)現(xiàn)場用電需求變更用電電流設(shè)置限值,當(dāng)發(fā)生電流越限,及時控制回路用電,確保供電可靠性,為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。

電流越限設(shè)置

報警及事件

實時報警

  實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開,并直隱藏在后臺。

當(dāng)有電流或者電壓越限,并且觸及報警界*,“相應(yīng)實時報警”窗口就會自動彈出,并以紅色字體顯示具體的報警信息:回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

  通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息,包括遙測報警和遙信報警,還包括具體的報警時間,報警類型,報警內(nèi)容等。

 

5  結(jié)束語

  在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,變電所的配電性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在中鐵上海設(shè)計院集團有限公司新建科研設(shè)計生產(chǎn)用房工程的

應(yīng)用,可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警的燈,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。

 

參考文獻:

[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. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介:劉細(xì)鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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