• 嘉興寶達物流電力監(jiān)控系統(tǒng)設計———嘉興寶達物流電力監(jiān)控系統(tǒng)設計
    上海安科瑞電氣股份有限公司

    0 引言
            配電自動化,是一項集計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性,改善電能質量,向用戶提供優(yōu)質服務,降低運行費用,減輕運行人員的勞動強度。         隨著電力網(wǎng)絡的不斷發(fā)展,用電負荷的持續(xù)增長,各種新型負載不斷涌現(xiàn),用戶更加關注電能質量問題,同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn),以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運行。         本文以寶達物流有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)為例子,簡單介紹變電站的配電自動化監(jiān)測系統(tǒng)。 1 系統(tǒng)分析         寶達物流有限公司位于嘉興市全塘鎮(zhèn),一期工程擁有一個1萬噸級散貨泊位和一個1萬噸級雜貨泊位(兼顧3.5萬噸級),可同時停靠兩艘萬噸級貨輪,11年3月正式投入使用。 本項目共有陸地及碼頭兩個變電所,其中陸地變電所主要饋出辦公大樓及高桿燈照明。共設20KV總降站一座、500KVA變壓器一臺,低壓進線柜一面,電容補償柜2面,低壓出線柜2面(共計14個饋出回路);碼頭變電所主要饋出門機及碼頭照明,共設20KVA壓降一座、500KVA變壓器一臺、低壓進線柜一面、電容補償柜2面、低壓出線柜6面(共計18個饋線回路)。陸地變電所配電詳見表1: 表1: 碼頭變電所配電詳見表2: 表2 2 用戶需求         陸地變電所和碼頭變電所之間相距約600米,且20KV的供配電方式,提高了電壓等級,對供配電的安全可靠提出了更高的要求。因此整個碼頭供配電系統(tǒng)要求設立一套穩(wěn)定可靠的電力監(jiān)控及電能管理系統(tǒng),實現(xiàn)對碼頭及辦公大樓智能一體化的管理方式,減少因人工管理不到位所帶來的安全隱患,同時實現(xiàn)對整個碼頭各個用電環(huán)節(jié)的用電情況進行監(jiān)測。         在總降站設置后臺,對總降站及碼頭變電所內(nèi)的主要設備進行遙測、遙信、遙控;對低壓配電柜內(nèi)的設備進行遙測、遙信。 3 設計方案 3.1 設計標準         GB2887-2000                      《計算站場地技術要求》         GB/T13729-2002                 《遠動終端通用技術條件》         DL478-2001                         《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》         DL/T400-2010                      《繼電器和安全自動裝置技術規(guī)程》         DL/T 814-2002                     《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》         DL/T634-2002                      《遠動設備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準》         DL/T721-2000                      《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》         DL/T770-2001                      《微機變壓器保護裝置通用技術條件》         GB/T50063-2008                 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》         GB-14285-2006                   《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》         GBJ232-2002                       《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》         GB/T15145-2001                 《微機線路保護裝置通用技術條件》         GB50171-2006                    《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結線施工及驗收規(guī)范》         GB/50198-2011                   《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》         GB/T17626.5                        《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》         DL/T5003-2005                   《電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程》 3.2 系統(tǒng)結構         整個系統(tǒng)采設計了一套Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng),采用分層分布式結構,即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡管理層、監(jiān)控管理層,如圖1所示:
    圖1         整套電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控管理部分包括監(jiān)控管理主機、打印機、UPS電源等;該配電系統(tǒng)分成兩個部分:碼頭變電所及陸地變電所,電力監(jiān)控管理部分設于陸地變電所總降站值班室。對于陸地變電所所有高低壓配電設備監(jiān)控儀表均可通過485總線接入通訊管理機,并由通訊管理機直接接入電力監(jiān)控通訊機柜內(nèi)的網(wǎng)絡交換機,最終接入監(jiān)控管理主機;對于碼頭變電所,距離電力監(jiān)控值班室有 600米左右距離,因此在碼頭變電所設置通訊采集箱,所有碼頭變電所高低壓配電設備監(jiān)控儀表均通過485總線接入通訊采集箱內(nèi)通訊管理機,并由光電轉換等設備將信號通過光釬傳輸至電力監(jiān)控值班室內(nèi)電力監(jiān)控通訊機柜,最終經(jīng)過以太網(wǎng)交換機接入至監(jiān)控管理主機。在本項目中通訊系統(tǒng)包括通訊管理機、屏蔽雙絞線、光纖、光電轉換等;數(shù)據(jù)采集單元主要包括微機綜合保護裝置、ACR網(wǎng)絡多功能儀表。         整個配電管理系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心,應用自動控制技術、計算機信息技術、現(xiàn)代通訊技術對整個配電系統(tǒng)的一次主設備實現(xiàn)遠程遙測、遙信。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需求,實現(xiàn)對全部一次設備進行監(jiān)測、計量、記錄、報警等功能。并與繼電保護設備進行通訊,實時掌握各種保護信息,實現(xiàn)變配電系統(tǒng)綜合自動化。 3.3 系統(tǒng)功能 數(shù)據(jù)采集與管理         配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要通過現(xiàn)ACR網(wǎng)絡多功能儀表、PT、CT及微機綜合保護裝置將現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù),包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)、保護信息以及故障等開關量狀態(tài);現(xiàn)場設備將所采集和處理過的信號經(jīng)屏蔽雙絞線上傳只通訊管理機經(jīng)光纖或者五類線等媒介上傳至站控管理層。各間隔級單元相互獨立的存在于整個通訊網(wǎng)絡中,增強了整個系統(tǒng)的可靠性及可用性。ACR網(wǎng)絡多功能儀表及微機綜合保護裝置采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信,數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強,總線上允許連接多達32個設備,最大傳輸距離為1.2km。 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。并通過計算產(chǎn)生每日/周/月/年用電量;每日/周/月/年最大負荷及最大負荷出現(xiàn)時間,對存在故障隱患的設備及時提出整改;通過電能分時計量累計電費,對不合理用電單位提出科學合理的改進;通過邏輯運算計算出設備正常、異常出現(xiàn)次數(shù),存儲事故發(fā)生時間、原因。電能報表如圖2所示: 畫面顯示         19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。實時畫面如圖3所示:通訊線接點少,畫面顯示直觀,數(shù)據(jù)刷新快,及時反應現(xiàn)場設備的運行狀況,同時系統(tǒng)操作簡單,方便用戶使用,各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,系統(tǒng)的設計快捷方便,修改軟件也不繁瑣。 畫面顯示         負荷趨勢曲線提供了某一段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢,方便管理員掌握用電設備的運行狀況,對存在故障隱患的設備及時提出整改,對不合理用電單位提出科學合理的改進。如圖4所示:
    圖2
    圖3
    圖4 系統(tǒng)特點
            通訊線接點少,畫面顯示直觀,數(shù)據(jù)刷新快,及時反應現(xiàn)場設備的運行狀況,同時系統(tǒng)操作簡單,方便用戶使用,各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化,系統(tǒng)的設計快捷方便,修改軟件也不繁瑣。 4  結束語         本文的配電自動化監(jiān)測報警系統(tǒng)功能平臺,實現(xiàn)的是基于B/S結構模式下的一種監(jiān)測軟件,在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡電力儀表,方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài),對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理,免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作,逐步提高配電自動化監(jiān)測報警的水平。
    參考文獻 [1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社 作者簡介: 韓來發(fā) (1985-),男,本科,畢業(yè)于南京信息工程大學,從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。 技術交流:TEL:021-59104852/13918924310      QQ:1696831581

     
     
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