電力監控系統在重慶梁平縣大井水廠(chǎng)工程項目的應用

周菁
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

摘要

   本文主要介紹了重慶梁平縣大井水廠(chǎng)采用Acrel-2000電力監控系統對廠(chǎng)區高低壓配電系統進(jìn)行監測，儀表通過(guò)總線(xiàn)型組網(wǎng)方式，把數據上傳至后臺，進(jìn)行智能化組網(wǎng)。系統實(shí)現了分散式采集和集中控制管理的智能化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化變配電監控。

關(guān)鍵詞：電力監控；Acrel-2000；大井水廠(chǎng)

0 項目概述

    重慶梁平縣大井水廠(chǎng)電力監控系統針對廠(chǎng)區高低壓配電系統而設計，以實(shí)現廠(chǎng)區配電智能化。本項目監控范圍為：10/0.4KV變配電室，高壓部分3臺3AEF151綜保，低壓部分29只低壓多功能表DMX-300E；反沖房4只低壓多功能表DMX-300E。監控范圍儀表通過(guò)RS485總線(xiàn)連接至配電值班室電力監控系統。

1 用戶(hù)需求

1）數據采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)各種電力參數、電度抄表等；

2）畫(huà)面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動(dòng)作及復歸信息、各測量值的實(shí)時(shí)數據、各種告警信息、計算機監控系統的狀態(tài)信息；

3)記錄功能：具有對各種歷史數據的記憶功能，以供隨時(shí)查詢(xún)、回顧、打印。

4)報警處理：用戶(hù)可以按照自己的意愿分類(lèi)、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據不同的報警級別，采用推出畫(huà)面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進(jìn)行報警；

5)應具有完善的用戶(hù)管理功能，避免越權操作；

6)歷史曲線(xiàn)顯示：可顯示存于歷史數據庫中的功率的任意時(shí)間的歷史波形圖；

7)報表打印功能：可召喚打印、定時(shí)打印各種歷史數據，運行參數，事故報告統計，電度量統計報表，主接線(xiàn)圖，負荷曲線(xiàn)。

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

1)開(kāi)放性：本系統中將涉及到不同廠(chǎng)商的設備技術(shù)，以及系統的擴展需求，在本項目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專(zhuān)有技術(shù)，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開(kāi)放性.

2)性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開(kāi)發(fā)以及系統的維護管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當今技術(shù)發(fā)展趨勢，采用相對同時(shí)市場(chǎng)相對成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿(mǎn)足系統未來(lái)的發(fā)展需求.

3)高性能：系統設計應從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò )帶寬傳輸能力、軟件系統效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統具有足夠的處理能力，以適應大數量量數據處理和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)需求，保障系統服務(wù)質(zhì)量。

4)安全性：系統對安全性問(wèn)題予以高度重視，從操作系統層，網(wǎng)絡(luò )層，應用層每個(gè)層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系統應從系統結構、網(wǎng)絡(luò )結構、技術(shù)措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒(méi)有單故障節點(diǎn)，實(shí)現7X24不間斷服務(wù)。

6)擴展性：在本系統中，所有的網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實(shí)現隨著(zhù)需求的發(fā)展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠(chǎng)商的設備和系統集成到同一個(gè)平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶(hù)需求方便地擴展。

2.2引用標準

1)ISO/IEC11801《綜合布線(xiàn)標準》

2)GB/50198《監控系統工程技術(shù)規范》

3)GB50052-2009《供配電系統設計規范》

4)GB50054-2011《低壓配電設計規范》

5)DL/T 698.1-2009《部分：總則》

6)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規范》

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

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

9)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》

10)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》

11)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》

12)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 解決方案

    采用分層、分布式組網(wǎng)結構：現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層、站控管理層。

3.1 現場(chǎng)設備層

    現場(chǎng)設備層儀表主要包括：3AEF151綜保，低壓多功能表DMX-300E。

3.2 網(wǎng)絡(luò )通訊層

    通訊介質(zhì)：采用屏蔽雙絞線(xiàn)通過(guò)RS485現場(chǎng)總線(xiàn)方式接入NPORT5430I串口服務(wù)器，串口服務(wù)器上行以太網(wǎng)接入電力監控系統主機。  

3.3 站控管理層

    站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò )的管理人員，該層直接面向用戶(hù)。該層也是系統的上層部分，主要是由電力系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過(guò)數據傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測操作的執行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，用戶(hù)只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統結構拓撲圖如下： 

4 系統功能

1）配電監測

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備友好的人機界面，能夠以配電一次干線(xiàn)圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開(kāi)關(guān)的分合閘狀態(tài)，接地刀閘狀態(tài)及相關(guān)故障、告警信號，實(shí)時(shí)顯示在系統界面中。

2）電能報表

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護計量體系的正確性。

3）負荷曲線(xiàn)

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統對配電系統總進(jìn)線(xiàn)回路（或重要負荷的出線(xiàn)）設計了負荷趨勢曲線(xiàn)。便于配電維護人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(cháng)趨勢，適時(shí)調整需量申報，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費。

4）電參量報表

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有對實(shí)時(shí)電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數據庫。在監控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近更新的記錄數等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶(hù)進(jìn)行事故追溯查詢(xún)。

5）遙測實(shí)時(shí)報警

     安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備遙測報警配置功能，報警類(lèi)型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數越限、斷路器分合閘。系統報警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報警畫(huà)面。

6）遙測歷史報警查詢(xún)

     安科瑞Acrel-2000電力監控系統能夠對遙信、遙測報警數據進(jìn)行存儲，方便用戶(hù)對系統報警事件進(jìn)行追溯查詢(xún)。

7）用戶(hù)權限管理

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。

5 結束語(yǔ)

    隨著(zhù)用戶(hù)端變配電智能化管理需求的提高，電力監控系統的應用已成為發(fā)展趨勢。本文介紹了Acrel-2000電力監控系統在重慶梁平縣大井水廠(chǎng)項目中的應用，系統對采集數據的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監控設備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于管理者進(jìn)行設備管理和運行維護。該系統運行安全、可靠、穩定，為后期電力系統及設備的管理維護提供了科學(xué)的依據。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6