章丘南外環(huán)隧道項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用
安科瑞 鮑靜君
摘要:采用多功能電力儀表、微機保護裝置采集高壓配電柜的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式,通過RS485線遠傳串口服務器,再通過網線至后臺,通過Acrel-2000Z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: Acrel-2000Z;電力監(jiān)控系統(tǒng);
??0 概述
??南外環(huán)隧道項目共有一個配電室,其中監(jiān)測的設備2只AM5系列、6只AM3系列、116只PZ系列多功能儀表、1只直流屏、2只EPS計量表。為方便用戶進行數據集抄及低壓配電安全,設計一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。
??1 需求分析
??為保證用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的配電柜進行電壓、電流、功率以及各開關量信號等參數進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數異常,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。
??數據采集
??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)。
??支持多線程處理機制,提高數據采集效率,能同時對多個設備進行數據采集。
??數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式,各回路開關斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。
??數據查詢與展示
??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。
??數據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、數據記錄等。
??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有效地保護,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。報警類型包括開關故障,電壓、電流超限,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)數據庫,方便用戶查詢,工作人員可隨時掌握箱變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-2000Z系統(tǒng)根據現(xiàn)場實際情況,放置一臺ANET-2E8S1通訊管理機,保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸的穩(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。在本項目中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機。
??2)網絡通訊層
??通訊層主要是由以總線網絡組成??偩€網絡的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場多功能儀表與站控管理層之間的數據交互,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,達到了無人值守的目的。
??3)現(xiàn)場設備層
??現(xiàn)場設備層是數據采集終端,主要由配電柜內多功能儀表組成,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,實現(xiàn)遠程控制。
??低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意
??現(xiàn)場多功能儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線低壓電力儀表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)測變電所內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配電回路的運行參數和狀態(tài),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等。
??事件告警記錄功能,主要完成對查詢時間段內出現(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并且分析事故發(fā)生的原因。
??參數抄表功能,主要對低壓配電各回路的電參數進行查詢。支持任意時刻電參數查詢,具備數據導出和報表打印等功能。該報表各回路名稱和數據庫關聯(lián),方便用戶修改回路名稱。
??負荷曲線界面,可以查詢各個回路的歷史功率負荷曲線。
??權限管理,可以給不同的用戶設置不同的權限,防止越權操作。
??4 結束語
??在當今配電設施的應用中,變電所的配電安全性至關重要,本文介紹的章丘南外環(huán)隧道項目電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數據的分析、處理,實時顯示中心配電室內各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示,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。