概述

電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設備、智能測控單元為基本工具，為變配電系統(tǒng)的實時數據采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運作成本，提高生產效率，加快變配電過程中異常的反應速度。

項目簡介

阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司系天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團的全資子公司，創(chuàng)立于2005年12月15日，注冊資本6300萬元人民幣，位于中國安徽省阜陽市經濟開發(fā)區(qū)，是以污水處理為主營業(yè)務的水務投資及運營企業(yè)，負責安徽及周邊的水務環(huán)保建設，積極打造中部地區(qū)水務旗艦式企業(yè)，擁有國家環(huán)保部頒發(fā)的環(huán)境污染治理設施運營(生活污水甲級)和自動連續(xù)監(jiān)測(水)兩項資質，同時公司以規(guī)范、科學為準則，順利通過了ISO9001質量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理三項體系認證。

阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司原供配電狀況：

1) 兩路10kV進線，一用一備，需將其工作狀態(tài)納入智能配電監(jiān)控系統(tǒng)；

2) 兩路10kV出線；

3)0.4kV側配電柜共計11臺，2臺進線柜、4臺無功柜、1臺聯(lián)絡柜、其他配電柜4臺，主要包括9個供電回路(1~5#鼓風機、風機房、預處理、辦公樓、污泥脫水間已安裝電能計量表在統(tǒng)一的箱體內進行電能計量，但該表計無法遠傳至后臺系統(tǒng))。

上海安科瑞電氣股份有限公司于2012年8月承接了阜陽創(chuàng)業(yè)水務智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，為該項目定制的電力監(jiān)控系統(tǒng)為Acrel-2000。該電力監(jiān)控系統(tǒng)是在阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司原有變配電柜基礎上增加帶通訊接口的安科瑞多功能網絡電力儀表，將電網用電參數遠傳至監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)集中遠程監(jiān)控和管理的一個高低壓配電改造項目。通過對現(xiàn)有10KV變配電所實施改造，建立一套比較規(guī)范的變配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)，以便于掌握進線供電質量、故障情況、廠內負荷變化等，提高變電所運行的安全性，同時監(jiān)控中心進行數據采集與存貯、數據統(tǒng)計與分析、數據發(fā)布與遠傳；以實時監(jiān)測電網數據為依據，為阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司的能源監(jiān)控與節(jié)能提供有效手段，實現(xiàn)有效節(jié)能并提高能源管理水平。

客戶需求

n 監(jiān)控并記錄兩路10kV配電系統(tǒng)的供電質量，能夠對電壓、電流、頻率、電能計量、功率因數以及供電連續(xù)性等性能參數實時監(jiān)測和記錄，并實現(xiàn)事故異常報警、事件記錄和打印、統(tǒng)計報表的整理和打印、電能量管理、負荷監(jiān)控及查閱歷史數據的功能，形成數據統(tǒng)計報表和圖形曲線以供直觀分析。

n 出于成本考量，10kV出線處的計量取消，數據參考0.4kV進線處數據。

n 監(jiān)控并記錄兩路0.4kV進線柜的供電質量，能夠對電壓、電流、頻率、電能計量、功率因數以及供電連續(xù)性等性能參數實時監(jiān)測和記錄，并實現(xiàn)事故異常報警、事件記錄和打印、統(tǒng)計報表的整理和打印、電能量管理、負荷監(jiān)控及查閱歷史數據的功能，形成數據統(tǒng)計報表和圖形曲線以供直觀分析。

n 對九個0.4kV饋電線路的電能進行單獨計量，歷史數據形成圖形曲線可供查閱。

n 四個電容補償柜，其中兩個為主柜，兩個為輔柜。用戶使用過程中發(fā)現(xiàn)，主柜的容量已滿足其需求，故僅要求監(jiān)控2個主柜數據。

n 可考慮統(tǒng)一的視屏顯示界面。

項目改造實施情況：

  1)高壓系統(tǒng)：依據原高壓系統(tǒng)圖以及客戶對10kV側供電質量的監(jiān)控及記錄需求，在兩路進線處各加裝1只ACR330ELH儀表，該儀表功能強大，LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S)；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數、電話波形因子、電流K系數、電壓與電流不平衡度計算；電網電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量；4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警)；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約；

2)0.4kV系統(tǒng)：

 a)0.4kV進線及饋線：由于九個0.4kV饋電線路原已安裝儀表，該儀表無通訊遠傳功能，應客戶要求重新加裝安科瑞智能儀表，以便接入后臺監(jiān)控系統(tǒng)，根據客戶的功能需求(對九個低壓饋電線路、兩個低壓進線回路的電能進行單獨計量，歷史數據形成圖形曲線可供查閱)，同時考慮到改造實施成本及簡易度，在低壓柜內加裝了安科瑞AMC16B-3E3/K多回路監(jiān)控裝置；該儀表可測量3路三相I、U、P、Q、F；有功、無功電能計量；9DI+1DO、LCD顯示、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議；為導軌式安裝，大大方便了系統(tǒng)的接線、安裝及調試；為用戶節(jié)約投資的同時，降低了系統(tǒng)的成本；

  b)0.4kV無功柜：應客戶需求，在原有2臺無功柜上加裝安科瑞ARC-12/J無功補償儀，該儀表為嵌入式安裝，具有12路控制、過壓保護、諧波保護、投切延時設定的功能，同時具有12DI輸入；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。

設計參照的標準和依據

l GB2887-2000 《計算站場地技術要求》

l GB/T13729-2002《遠動終端通用技術條件》

l DL478-2001《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》

l DL/T400-2010 《繼電器和安全自動裝置技術規(guī)程》

l DL/T 814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

l DL/T634-2002 《遠動設備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準》

l DL/T721-2000《配電網自動化系統(tǒng)遠方終端》

l DL/T770-2001《微機變壓器保護裝置通用技術條件》

l GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

l GB-14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》

l GBJ232-2002《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》

l GB/T15145-2001《微機線路保護裝置通用技術條件》

l GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結線施工及驗收規(guī)范》

l GB/50198-2011 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

l GB/T17626.5《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》

l DL/T5003-2005 《電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程》

l IEC-61131-3《圖形可編程標準》

系統(tǒng)功能實現(xiàn)

友好的人機交互界面(HMI)

系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示高、低壓配電網絡的接線情況。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接口并實時刷新。

圖1 阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-高壓一次圖

圖2阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-低壓一次圖

圖3阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-通訊示意圖

數據采集處理

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設備的各電參量及開關量狀態(tài)(包括三相電壓、電流、開關位置、設備運行狀態(tài)等)，將采集到的數據直接顯示或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數據信息再顯示(總系統(tǒng)功率、負荷最大值、功率因子上下限等)，并對重要的信息量進行數據庫存儲。

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接口，通過調用相關回路實時曲線接口分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網絡進行質量分析。

圖4阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-趨勢曲線分析圖

報表管理

系統(tǒng)具有標準的電能報表格式并可根據用戶需求設計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計?？勺?/span>動生成各種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)記錄的所有數據值，自動生成電能的時、日、月、年度報表，查詢打印的起點、間隔等參數可自行設置；系統(tǒng)設計還可根據用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

圖5阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-報表管理示意圖

事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、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，當前值班人員事件是否確認等信息，參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

圖6阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司-報警示意圖

結束語

本文以阜陽創(chuàng)業(yè)水務有限公司供配電智能監(jiān)控系統(tǒng)為核心，采用智能電力儀表對公司原有配電現(xiàn)場的改造，通過總線型組網方式，將現(xiàn)場各種電參量集中采集，上傳至后臺監(jiān)控主機，進行智能化組網，分析了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)最終實現(xiàn)的功能。電力監(jiān)控系統(tǒng)方便的監(jiān)控了配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理，便于維護人員明確設備運行狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少工作人員，提高工作效率。為公司節(jié)約大量人力成本的同時，實現(xiàn)了公司配電系統(tǒng)智能化。