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歐美金融城二期電力監控係統的設計與應用

【摘要】:用戶側配電係統的智能化、精細化、無人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶側的配電進線回路,設計安裝智能儀表,再通過後台係統來實時監測各用能回路的工作狀態;並記錄各個回路的電力參數。通過實時監控用能以及相關電力參數、提高用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現了配電係統監控的無人值守。通過用能的實時監測,數據的采集及存儲,明確用戶的電能使用水平以及配電係統的運行狀態,為用戶節約電力維護成本、物業的管理提供數據依據,後期亦可根據對配電係統的運行數據的分析製定相應的配電係統維護方案。現就歐美金融城二期電力監控係統項目中使用的ACREL-2000電力監控係統對用戶側用能智能化做一簡要介紹。

【關鍵詞】:電力監控 無人值守 配電維護 智能配電係統 配電自動化

1 項目概述及建設目標

歐美金融城大樓在一次係統的設計上已經很好的保證了大樓供電可靠性,但是還需要對供電係統進行實時的監控以及用電管理,這樣才能對供電係統可能存在的安全隱患和重要設備運行狀況有清楚、及時的了解,同時指導各用電設備合理高效用電,為建設綠色大樓打下堅實的基礎。配電係統運行維護人員對供配電係統要求有以下幾點:

1提高供電係統的安全可靠性並長期保持,確保重要場所供電的連續性;

2)實時掌握供電係統運行狀況和可能存在的隱患,快速排除故障;

3)減少係統線損,提高功率因數;

4)對各部門、各區域用電情況及時掌握,並能給出指導性意見 ;

5)提高供配電係統自動化和運行效率,節省人力.

2 電力監控係統的設計

在監控管理係統的設計中,充分考慮了大樓自身特性,以及用電係統的實際結構、電力係統的實際載荷能力等因素,進而合理的選擇管理設備,這既有利於減少係統運作的成本,同時也有利於係統功能的實現,自動化電力監控軟件需要簡單易操作且符合相關規範標準。

2.1 電力監控設備的選擇

對供電安全可靠性要求包括對供電係統實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時間內恢複供電,因此需要對10kV配電回路配置微機保護裝置,實時監控10kV回路的運行狀況,並且在最快40ms內對發生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應,通過聲光告警信號或直接切除嚴重故障點,避免事故發生和已發生的事故範圍擴大;通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況,比如開關開斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息,建立設備維護維修檔案,避免因為設備故障導致意外停電;通過多功能計量表計,實時記錄各用電設備用電信息;通過無功補償控製器,實時監控供配電係統功率因數,當係統功率因數降低時通過自動投電容器來進行就地無功補償。

2.2 電力監控係統網絡構成

係統采用分層、分布式係統結構,縱向分為三層:監控層、通訊網絡層和現場控製層。係統使用高可靠性工業控製計算機及軟、硬件係統,高性能的現場總線技術及網絡通信技術,整個係統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

監控層包括工程師站和遠動通信站,包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電能管理軟件,其中軟件部分具有良好的人機交互界麵,通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息,自動經過計算處理,以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況;電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式,報表內數據嚴格按照各種標準進行計量,搭建完整的計量體係,用戶隻需查找打印即可,極大的方便了操作,提高了工作效率。

通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備,網絡結構如下圖所示:

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》

DL 448-91 《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

2.4 電力監控係統軟件功能設計

係統依據客戶實際需求進行設計,並實現了一次主接線圖界麵顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;係統運行異常監測;故障報警及操作記錄;電能報表查詢與打印;係統負荷實時、曆史曲線,用戶權限管理等主要功能。

3 係統功能

上位機軟件采用ACREL-2000電力監控係統,通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界麵設計等,完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

3.1 功能特點

ACREL-2000電力監控係統采用全中文界麵,操作簡單方便;運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的係統功能模塊;係統具有一次係統圖顯示,模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;係統具有人機界麵友好,顯示數據直觀,方便用戶查閱。

3.2 軟件功能:

3.2.1運行係統

軟件的界麵可以根據項目的特點和客戶的要求來設計。初始界麵為“登錄界麵”,客戶需通過用戶名,輸入相應密碼,方能進入本係統。

3.2.2通訊示意圖

通訊示意圖為拓撲圖,顯示係統與儀表的通訊是否正常。通過界麵模塊顏色的變化來反映整個係統各個監控點位的運行狀態。界麵如圖3所示。

圖3 通訊示意

3.2.3 監測詳圖

監測詳圖反應了整個係統配電回路名稱,相應的配電體係以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示,直觀反映本項目各個監測回路的運行數據,便於管理者實時了解係統運行狀態。界麵如圖4所示。

圖4 監測詳圖

3.2.4 參數抄表

參數報表反映了本項目監測回路的在過去某時間點的運行數據,通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態。主要的數據包括:三相電壓,三相電流,電能,有功功率,無功功率,功率補償因數,頻率。界麵如圖5所示

圖5 參數抄表

3.2.5 電能報表

電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現,該報表可以實現係統運行期間的任意時間段內的月抄表,日抄表,小時抄表等功能,且可以Excel形式導出或打印。界麵如圖6所示。

圖6 電能報表

4 結束語

歐美金融城二期電力監控係統實現用電數據的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電係統的搭建,到後期調試,係統數據的核對,整個過程我方提供了相應階段的技術支持。本係統在設計、安裝、調試的同時,也是對建築的配電架構的詳細梳理,通過對用能情況的細致分類,明確建築內配電體係的運作模式和狀態。滿足了客戶相關的定製化需求,為客戶提供了多樣性的數據分析處理方式,以及導出方式,便於後期物業的相關管理,提高為客戶服務的效率。

除此之外係統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示業主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示,並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便於電能的遠程抄表以及分析、研究製定相應的用能服務計劃。該係統運行安全、可靠、穩定,為配電係統終端用戶實現各個配電回路的工作狀態實時監測、重要電參量實時顯示的功能,為後期物業管理者的配電係統維護提供了真實可靠的數據依據。

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