Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都高新孵化園改造項目的應用.doc

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都高新孵化園改造項目的應用董建鋒上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；摘要：介紹成都高新孵化園改造項目電力監(jiān)控系統(tǒng)，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(wǎng)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(wǎng)。Acrel-2000系統(tǒng)在高新孵化園改造項目的應用，加強了公司配電系統(tǒng)的安全可靠性，也為公司節(jié)約了大量了人力成本，實現(xiàn)了公司配電系統(tǒng)智能化。關鍵詞： 電力監(jiān)控；智能電力儀表；Acrel-2000系統(tǒng)；改造0 引言九十年代中后期隨著計算機、網(wǎng)絡、通信技術的發(fā)展，以及微機型繼電保護裝置的大量采用和變電站監(jiān)控系統(tǒng)在功能和可靠性方面的逐漸完善和提高，變電站監(jiān)控系統(tǒng)在新建和擴建的變電站建設中得到較為廣泛采用。該系統(tǒng)通常采用分層分布式結構，按間隔設計，擴充性好，安裝比較方便，各種控制電纜直接到繼電保護小室，小室內(nèi)I/O單元通過現(xiàn)場總線連接，并與站控層通過光纖連接，抗干擾能力強，大大地減少了控制電纜的使用和敷設數(shù)量。本課題提出了利用上海安科瑞電氣股份有限公司網(wǎng)絡電能管理儀表和Acrel-2000組態(tài)軟件研制了一套適用于辦公樓的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該課題的研究和實施，可實現(xiàn)辦公樓高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高供電系統(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。1 項目概況成都高新孵化園位于高新區(qū)天府大道北段1480號，地處天府新城核心地段，距成都雙流機場僅10分鐘，距天府廣場僅15分鐘，道路暢通，交通發(fā)達。根據(jù)高新區(qū)城市規(guī)劃，未來成都超甲級商務寫字樓將在此鱗次櫛比，共享尖端寫字樓優(yōu)勢配套資源，商務形象比肩全球商務氛圍。另外這一片區(qū)也將成為成都乃至西部金融機構聚集核心區(qū)，集住宅區(qū)、城市公園、shoppingmall、專賣店、精品餐廳、星級酒店、企業(yè)家club、金融會所、金融博覽等全面商業(yè)配套為一體、共同構建的多功能城市綜合體。本項目為改造項目，供配電分為高壓和低壓部分，高壓10kV配電為主，而低壓部分以10/0.4kV變電站及低壓配電為主。針對高新孵化園高壓配電房和低壓配電房（其中2#樓低壓配電房、4#樓低壓配電房、12#樓低壓配電房）、452個監(jiān)測點、346個待改造回路進行設計改造。監(jiān)控室設置在高壓配電房值班室內(nèi)。系統(tǒng)采用分層分布式結構，在高壓配電房設置一臺4口的通訊管理機，采用RS485總線將網(wǎng)絡儀表接入通訊管理機，直接與交換機相連，進行數(shù)據(jù)上傳；在每個低壓配電室設置一臺16口通訊管理機，采用RS485總線將網(wǎng)絡儀表接入通訊管理機，再通過光纖傳輸，將采集的所有現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控主機，實現(xiàn)遠程電參量實時監(jiān)測。2 用戶需求根據(jù)與甲方溝通，共同確定現(xiàn)場系統(tǒng)需求如下：1、實時數(shù)據(jù)采集功能及處理：系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場現(xiàn)有的遙測量、遙信量等進行實時和定時數(shù)據(jù)采集，定時數(shù)據(jù)可根據(jù)設定的時間間隔自動轉(zhuǎn)存硬盤，生成歷史數(shù)據(jù)庫。2、屏幕顯示功能：系統(tǒng)動態(tài)刷新顯示主接線圖，對各開關運行狀態(tài)，在線運行參數(shù)，網(wǎng)絡通訊狀態(tài)，曲線趨勢等采用模擬圖的方式實時顯示。運行狀態(tài)監(jiān)視圖分為主接線圖（主畫面、分畫面）、負荷曲線圖以及用戶推出的其它需要顯示的運行狀態(tài)畫面。3、報表記錄及打印功能：系統(tǒng)可以定時、隨機、召喚打印各類故障及事故報警信息打印、事件順序記錄打印、報表及曲線等。4、報警功能：當出現(xiàn)開關事故變位、遙測越限、保護動作、開關跳閘時，系統(tǒng)能發(fā)出聲音報警，并在主界面上顯示報警內(nèi)容，報警聲音根據(jù)報警信號的不同而不同。5、歷史數(shù)據(jù)管理功能：周期性存儲運行數(shù)據(jù)，保存操作記錄、設備運行狀態(tài)、保護動作記錄、事故記錄等信息，形成完備歷史數(shù)據(jù)庫。6、用戶管理功能：系統(tǒng)提供完善的用戶權限及口令控制，對不同等級的用戶設置不同的查看環(huán)境，方便用戶管理。3 設計方案上海安科瑞公司根據(jù)成都高新孵化園改造項目的實際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。3.1 Acrel -2000符合的標準本技術方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標準為依據(jù)，國標未列入部分應參考IEC最新標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。GB2887-2000計算站場地技術要求GB/T13729-2002遠動終端通用技術條件DL478-2001靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件DL/T400-2010 繼電器和安全自動裝置技術規(guī)程DL/T 814-2002配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范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DL/T721-2000 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL/T770-2001 微機變壓器保護裝置通用技術條件GB/T50063-2008電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范GB-14285-2006 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GBJ232-2002 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB/T15145-2001 微機線路保護裝置通用技術條件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GB/50198-2011 監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB/T17626.5 浪涌（沖擊）抗擾度試驗DL/T5003-2005 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設計技術規(guī)程IEC-61131-3 圖形可編程標準3.2 Acrel-2000設計方案圖1 高新孵化園系統(tǒng)拓撲圖圖1為安科瑞電氣股份有限公司為高新孵化園系統(tǒng)設計的Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖，現(xiàn)場中IO設備的通訊線纜均采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線，2#樓、4#樓、12#樓低壓配電房距離高壓值班室距離比較遠，均采用單模光纖上傳數(shù)據(jù)，然后通過交換機將數(shù)據(jù)上傳至Acrel-2000電力監(jiān)控后臺。高新孵化園監(jiān)控范圍主要包括：高壓配電房、2#樓低壓配電房、4#樓低壓配電房、12#樓低壓配電房內(nèi)的所有智能裝置。4 項目難點a、 項目施工難點：高新孵化園項目是在原有設備的基礎上對辦公區(qū)域進行改造，由于原有設備早已完工，現(xiàn)要把原有帶通訊的設備也納入我司系統(tǒng)中，在施工方面比較繁瑣，因為原有的橋架、天花板都已封裝完畢，需要在現(xiàn)場與協(xié)調(diào)人員進行溝通，在不損壞原有設施的情況下對現(xiàn)場通訊線纜進行鋪設，施工周期比較長，難度也大。b、 軟件采集難點：在該項目改造過程中，有5臺原有綜合保護也要納入系統(tǒng)中，由于該裝置屬于許繼廠家早期的產(chǎn)品，通訊協(xié)議是許繼內(nèi)部協(xié)議，不是標準的國家協(xié)議，必須重新編寫驅(qū)動程序方能采集，安科瑞電氣股份有限公司經(jīng)過和許繼協(xié)調(diào)，編寫驅(qū)動程序，完成了綜合保護采集工作。5 系統(tǒng)功能5.1系統(tǒng)主界面系統(tǒng)開機后會自動進入操作系統(tǒng)和配電監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。圖2圖2為高新孵化園項目上高壓配電房一次界面圖形，值班人員可以查看現(xiàn)場電流、電壓、遙信、報警等信息，通過登錄高級用戶可以查看回路定值設置信息，支持遠程遙調(diào)功能。點擊每個回路電流顯示數(shù)據(jù)時，可以彈出該回路歷史及實時曲線查詢界面，方便用戶對負荷趨勢曲線的查詢。5.2報表查詢功能系統(tǒng)采集的三相電流，按照回路名稱的不同，自動生成自定義報表，并有報表打印功能，可對某一回路的某一時間段內(nèi)的三相電流/單相電流進行查詢與打印，同時這些報表也能以Excel的格式導出。如下圖3查詢的為2#樓電流查詢報表。 圖35.3趨勢曲線功能曲線趨勢：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電流繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行狀況。曲線可對測量數(shù)據(jù)量程進行設置，還可設置開始時間和時間間隔，方便用戶進行任意時間的曲線查看。如下圖4顯示的為南樓一至五層照明趨勢曲線圖形。圖45.4 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警系統(tǒng)在配電系統(tǒng)過負荷運行時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。5.5通訊狀態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點的通訊狀態(tài)，紅色和綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)。5.6 用戶權限管理針對不同級別的用戶，設置不同的權限，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。6 運行效果6.1項目施工前：故障后查找問題點，分析問題耗費人力物力；項目施工后：實時監(jiān)測用電參數(shù)，歷史曲線分析，實時報警聲光提示，報警歷史查詢，可具體到某線路，報警時間，故障類型。6.2項目施工前：用電調(diào)度負載投入使用不明確，耗費資金大；項目施工后：可以隨時查看各個饋線回路的負載情況，方便工程人員對現(xiàn)場負載合理管理。6.3項目施工前：