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培評中心10KV高壓實訓(xùn)設(shè)備電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

 更新時間:2019-07-11 點擊量:227

安科瑞 唐瀟倩

摘要:介紹培評中心變電運(yùn)檢專業(yè)110kV變電站戶外設(shè)備實訓(xùn)場10kV高壓室實訓(xùn)設(shè)備加裝項目,采用智能綜合保護(hù)裝置、采集配電現(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)實現(xiàn)配電室配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞:培評中心;智能綜合保護(hù)裝置;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng) 

 

0、概述 

培評中心變電運(yùn)檢專業(yè)110kV變電站戶外設(shè)備實訓(xùn)場10kV高壓室實訓(xùn)設(shè)備加裝項目由廣州電網(wǎng)有限責(zé)任公司教育培訓(xùn)評價中心批準(zhǔn)建設(shè),位于廣東省廣州市天河區(qū)廣汕二路223號,新建配套10kV高壓室一個,增加10kV開關(guān)柜7臺,建設(shè)簡易板房作為10kV高壓室。

本次項目主要涉及培評中心實訓(xùn)場內(nèi)的微機(jī)綜合保護(hù),監(jiān)控主機(jī)位于教室內(nèi)。

1、需求分析

為保證學(xué)生對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)深入學(xué)習(xí),了解,需要對項目現(xiàn)場的配電室中進(jìn)線及出線回路進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被參數(shù)異常,能夠及時檢測報警,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,功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間,方便學(xué)生找出非正常用電回路并且及時進(jìn)行整改,建立電能多級計量體系提供用能分析依據(jù)。

本技術(shù)條件適用于培評中心實訓(xùn)場內(nèi)。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)。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。

數(shù)據(jù)采集

自動采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(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)。

支持實時采集、自動周期采集(定時采集)可配置周期(1分鐘~24小時)。

支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸正確性檢驗,異常數(shù)據(jù)自動處理。

支持多線程處理機(jī)制,提高數(shù)據(jù)采集效率,能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)實時顯示采用配電箱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)分析與處理

數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計、分析需要實現(xiàn)以下功能:

各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時、日、月、年等時間段內(nèi)的統(tǒng)計、計算。

各設(shè)備的用電負(fù)荷(有功、無功)大、小、平均值計算。

統(tǒng)計各分站及整體的用電量(有功、無功)。

數(shù)據(jù)查詢與展示

要求能方便實現(xiàn)客戶端查詢和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和對比分析,各類統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。

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。

操作層具備用能分析、累計用量、實時監(jiān)測、運(yùn)行記錄及比例、對比、對標(biāo)分析等功能。

管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、分類分項的對比、對標(biāo)分析等功能。

決策層具備用能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能。

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。

參數(shù)設(shè)置

可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比,各種電流電壓保護(hù)整定值。

故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關(guān)故障,電壓、電流超限,現(xiàn)場采集模塊通訊故障,與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,方便用戶查詢,工作人員可隨時掌握變配電站實時運(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)培評中心實訓(xùn)場現(xiàn)場實際情況,整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至數(shù)據(jù)采集器然后通過網(wǎng)線直接接至配電室的監(jiān)控主機(jī),保障了電能管理監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。

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。在講臺上放置監(jiān)控主機(jī),方便老師同步教學(xué)。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,*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,主要由智能綜合保護(hù)裝置組成,智能綜合保護(hù)裝置通過屏蔽雙絞線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(jī)進(jìn)行組網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 

3、系統(tǒng)功能

變電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,主要實時監(jiān)測變電所所有回路的運(yùn)行狀態(tài),紅色代表合閘,綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。如下圖所:

 

一次系統(tǒng)圖

參數(shù)抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢培評中心實訓(xùn)場配電室進(jìn)出線各低壓回路的電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示:

 

電參數(shù)抄表

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,綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

 

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4、結(jié)束語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,項目的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在培評中心實訓(xùn)場的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對配電室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(jī)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,實時顯示配電室內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),對負(fù)載越限具有彈出報警對話框、語音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,以及分析、研究,該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的企業(yè)效益。

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