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廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

更新時間:2020-02-10 點(diǎn)擊次數(shù): 943次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

 

摘要:介紹廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表、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)后通過高速公路局域網(wǎng)遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電室配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。

 

關(guān)鍵詞:廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程;智能電力儀表;;電力監(jiān)控系統(tǒng);

 

0 概述 

         本項(xiàng)目含交通工程吳圩南收費(fèi)站、吳圩南管理分、吳圩上行線服務(wù)區(qū)、吳圩下行線服務(wù)區(qū)、那陳收費(fèi)站、團(tuán)福上行線服務(wù)區(qū)、團(tuán)福下行線服務(wù)區(qū)、吳圩西樞紐互通箱式變電站、吳圩西樞紐互通箱式變電站共9個變電站。

        電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍為上述9個變電站,監(jiān)控儀表為:微機(jī)保護(hù)裝置AM5-F 7臺、AM5-T 9臺,電力參數(shù)監(jiān)控儀PZ96L-E4/HKC 23臺,電力參數(shù)監(jiān)控儀PZ80L-E4/KC 172臺,上述儀表通訊協(xié)議為 Modbus -RTU。監(jiān)控主機(jī)位于市監(jiān)控。

1 需求分析

        為保證對生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對危險源實(shí)時監(jiān)控。需要對項(xiàng)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(shí)時在線監(jiān)控。旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(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,方便用戶找出非正常用電回路并且及時進(jìn)行整改。

 

       本技術(shù)條件適用于廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高性與可靠性、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,但不僅限于此,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(shí)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(yàn),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(shí)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(jì)、分析需要實(shí)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(jì)、計(jì)算。

        各設(shè)備的用電負(fù)荷(有功、無功)大、小、平均值計(jì)算。

        統(tǒng)計(jì)各分站及整體的用電量(有功、無功)。

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。

節(jié)能改造及效果評估

 

        要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐,并能提供節(jié)能改造前后的效果評估。

2  系統(tǒng)方案

         安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程現(xiàn)場實(shí)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)采集器然后通過高速公路局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控的監(jiān)控主機(jī),保障了電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)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。在廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程工程中主要指置于監(jiān)控的監(jiān)控主機(jī)。

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(shí)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,主要由智能儀表組成,智能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,通訊服務(wù)器通過高速局域網(wǎng)到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 

3  系統(tǒng)功能

       變電所實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,主要實(shí)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:

 

次系統(tǒng)圖

        遙信、遙控和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控,對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。       

        事件告警記錄功能,主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,如下圖所示:

報警功能實(shí)時查詢

         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。該報表查詢廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程配電室進(jìn)出線各低壓回路的電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度。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(xiàng)目的配電性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在廣西吳圩至大塘高速公路機(jī)電工程的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實(shí)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(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實(shí)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,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運(yùn)行、可靠、穩(wěn)定,為項(xiàng)目解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),取得了較好的管理效益。

 

參考文獻(xiàn):

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中電力出版社

[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》,高士宏,科技風(fēng)[3]《電力監(jiān)控運(yùn)用于10kv供配電設(shè)計(jì)》,姚強(qiáng),科技天地

 

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