電力監(jiān)控系統(tǒng)在河南范縣城區(qū)污水處理廠提標改造及配套管網(wǎng)工的應用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：采用AM5系列微機保護裝置、采集變電所內(nèi)10KV高壓配電回路現(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：污水處理廠；大型公共建筑用電監(jiān)控 ;變電所 ;AM5微機保護;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0概述 

  河南范縣城區(qū)污水處理廠提標改造及配套管網(wǎng)項目，其中10KV配電柜是本電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測對象。

1需求分析

  為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關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，電流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。

數(shù)據(jù)采集

  自動采集現(xiàn)場所有10KV回路AM5微機保護裝置。

  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）。

數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)查詢與展示

  要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權限管理

  要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、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制，能使應用環(huán)境中的信息資源得到地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

故障報警

  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。報警類型包括現(xiàn)場多功能儀表與監(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污水處理廠變電所配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應處理，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)河南范縣污水處理廠變電所現(xiàn)場實際情況，6只AM5系列微機保護裝置采用屏蔽雙絞線分2根總線直接接至監(jiān)控室操作臺內(nèi)的協(xié)議轉換器AF-232TO485上，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：

系統(tǒng)結構拓撲圖

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。在范縣污水處理廠變電所項目中主要指置于變電所監(jiān)控室的監(jiān)控主機。

2）網(wǎng)絡通訊層

  通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡組成?？偩€網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場低壓多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

  現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由10kv微機保護裝置組成，智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制。

微機保護裝置現(xiàn)場連接示意

  現(xiàn)場微機保護裝置以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

3  系統(tǒng)功能

  配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測范縣污水處理廠內(nèi)所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到低壓進出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。如下圖所示：

配電室一次系統(tǒng)圖

  歷史曲線查詢功能，主要對低壓配電各回路的歷史電流趨勢曲線進行查詢。

電流趨勢曲線

  用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

  系統(tǒng)通訊結構示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結構，系統(tǒng)采用分層分布式結構，同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結構示意圖

4  結束語

  在當今配電設施的應用中，大型公共建筑的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在河南范縣污水處理廠項目的應用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nèi)10KV高壓配電進出線回路的運行狀態(tài)，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了大型公共建筑的用電可靠度。

參考文獻：

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[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：

劉丹，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電