居民小區(qū)變配電電力監(jiān)控系統(tǒng)

繆建梅
 

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

【摘要】：本文主要通過安科瑞電氣股份有限公司承建的成都東苑小區(qū)變配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，介紹當內(nèi)主流的配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置、與傳統(tǒng)人員值班監(jiān)視的對比以及它的功能實現(xiàn)等。

【關(guān)鍵詞】：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；中建二局；小區(qū)配電；配電自動化；

引言

目，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對民經(jīng)濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用，全各地重點工程項目、標志性建筑、大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。鑒于目各行業(yè)對配電系統(tǒng)安全、可靠性的較高要求，本文通過在用戶端智能配電系統(tǒng)解決方案方面的成熟廠商安科瑞電氣股份有限公司的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東苑小區(qū)的應(yīng)用為例，介紹當內(nèi)主流的配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置、與傳統(tǒng)人員值班監(jiān)視的勢對比以及它的功能實現(xiàn)等。隨著Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東苑小區(qū)高低壓配電系統(tǒng)中的竣工運行，很好的實現(xiàn)住宅區(qū)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理和數(shù)據(jù)的完整保存,提高了該小區(qū)配電系統(tǒng)的可靠性、安全性。該系統(tǒng)對提高供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟運行指標，促進供電系統(tǒng)管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

項目概述

中建二局投改項目（成都東苑小區(qū)高低壓配電系統(tǒng)項目）電力監(jiān)控系統(tǒng)位于成都高新區(qū)桂溪路123號，建筑性質(zhì)為居民住宅。該項目共有兩個配電房：高壓配電房、低壓配電房。現(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機保護裝置，設(shè)備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米。

本項目在配電系統(tǒng)的監(jiān)視方面擁有兩個方案，方案是傳統(tǒng)的人工監(jiān)視，方案二是借助配電監(jiān)控系統(tǒng)后臺監(jiān)視，人員輔助即可。

結(jié)合本項目，采用兩種方案的劣分析如下：

經(jīng)衡量，用戶決定采用方案二對其配電系統(tǒng)進行自動化管理。同時用戶也對該自動化配電管理系統(tǒng)后臺提出了幾點需求。

用戶需求

承建方設(shè)計參照標準

設(shè)計方案

現(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機保護裝置，設(shè)備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米。現(xiàn)場儀表均采用符合電力行業(yè)的標準Modbus-RTU通訊協(xié)議。監(jiān)控后臺放置在高壓配電室。安科瑞電氣股份有限公司于2012年4月份承建了成都東苑小區(qū)的智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，根據(jù)成都東苑小區(qū)的實際情況為其量身定制了套ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)設(shè)計了套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)管理層、監(jiān)控管理層?，F(xiàn)場設(shè)備為采集現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)以及故障等開關(guān)量狀態(tài)；網(wǎng)絡(luò)管理層主要包括通訊管理機、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、交換機等，負責數(shù)據(jù)的上傳及指令的下達；監(jiān)控管理層為整個系統(tǒng)的核心，所有數(shù)據(jù)的存儲、電力系統(tǒng)的運行狀況的顯示、控制指令的下達均通過該部分完成。

詳細設(shè)備組網(wǎng)方案：

Acrel-2000軟件功能介紹

友好的人機交互界面（HMI）

標準的變配電系統(tǒng)具有CAD次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機交互界面并實時刷新。

用戶管理

本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。

數(shù)據(jù)采集處理

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)位置、設(shè)備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負荷zui大值、功率因數(shù)上下限等），并對重要的信息量進行數(shù)據(jù)庫存儲。

趨勢曲線分析

系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當?shù)呢摵蛇\行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進行質(zhì)量分析。

報表管理

系統(tǒng)具有標準的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計?？勺詣由筛鞣N類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復(fù)費率的時段及費率的設(shè)定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當值班人員事件是否確認等信息，對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

五遙功能

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)常規(guī)的“遙信”、“遙控”、“遙測”、“遙調(diào)”功能，還可以實現(xiàn)“遙設(shè)”功能。

系統(tǒng)在項目上運行記錄

軟件顯示界面-1#變壓器：

低壓次圖

軟件顯示界面-高壓次側(cè)：以次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息，開關(guān)狀態(tài)直接以顏色區(qū)分顯示在界面上（紅色表示合閘，綠色表示分閘）。配電現(xiàn)場的情況目了然。

高壓次圖

軟件顯示界面-趨勢曲線：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行工況，負荷趨勢曲線提供了某段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢，方便管理員掌握用電設(shè)備的運行狀況，對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改，對不合理用電單位提出科學合理的改進。

日報表

任意時段抄表

電能匯總報表，列出每日用戶電能數(shù)據(jù)，方便客戶查詢和打印。根據(jù)業(yè)主需求可以查看日報表、月報表、年報表，清晰了解各用戶在某時間段內(nèi)的用電狀況，方便了管理員的用電管理。

結(jié)束語

該項目所采用的系統(tǒng)方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進行統(tǒng)管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，運行穩(wěn)定、安全，的方便了管理員對用戶用電便捷、準確化管理，為管理者進行內(nèi)部計量考核做出了依據(jù)，亦為進步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎(chǔ)。

參考資料

[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

作者簡介：繆建梅，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

• 1. 電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，并以次圖形式直觀動態(tài)顯示
  2. 完成對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線
  3. 完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能
  4. 對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況
  1. GB/T 13729-2002 《遠動終端設(shè)備》
  2. GB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》
  3. DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
  4. GB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》
  5. DL/T 5002-2005 《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
  6. DL/T 634.5101-2002 《遠動設(shè)備及系統(tǒng) 5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標準》
  7. DL/T 5391-2007 《電力系統(tǒng)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定》
  8. DL/T645-2007 《多功能電能表通訊協(xié)議》
  1. 遙信：實時對開關(guān)運行狀態(tài)、保護工作等開關(guān)量進行監(jiān)視。計算機實時顯示和自動報警。
  2. 遙控：通過計算機屏幕選擇相應(yīng)的站號、開關(guān)號、合/分閘等信息，并在屏幕上將選擇的開關(guān)狀態(tài)反饋出來，確認后執(zhí)行，實時記錄操作時間、類型、合開關(guān)號等。
  3. 遙測：通過計算機實時對系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、超限報警、頻率進行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線、棒圖，自動生成報表。
  4. 遙調(diào)：用于有載變壓器的調(diào)壓升/降。
  5. 遙設(shè)：用于遠方修改分散繼電保護裝置的定值、控制字；以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。