電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與選型方案

1、基于電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與選型方案1 概述目前, 供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用, 全國各地重 點工程項目、標(biāo)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,對供配電系統(tǒng) 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。 安科瑞的 Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機、 通信設(shè)備、 計量保護裝置等, 為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、 開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺。 該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為 企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫 AcrSpace 、工業(yè)自動 化組態(tài)軟件 AcrControl

2、 、電力自動化軟件 AcrNetPower 、 “軟”控制策略軟件 AcrStrategy 、 通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器 AcrFieldComm 、 OPC 產(chǎn)品、 Web 門戶工具等,可以廣泛地應(yīng)用于企業(yè)信 息化、 DCS 系統(tǒng)、 PLC 系統(tǒng)、 SCADA 系統(tǒng)。2 電力監(jiān)控系統(tǒng)宜選電力監(jiān)控儀表電力監(jiān)控儀表是針對電力系統(tǒng)、 工礦企業(yè)、 公用設(shè)施、 智能大型公共建筑的電力監(jiān)控需 求而設(shè)計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數(shù),如三相電壓、三相電流、有功功率、 無功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等,采用可視度高的 LCD 來顯示儀表測量參數(shù)和 電網(wǎng)系統(tǒng)的運行信息。 電力監(jiān)控儀表功能、 型號繁多, 價

3、格也各不相同, 因此, 應(yīng)合理選配, 達(dá)到較佳的性價比。3 電力監(jiān)控表計的選型方案1.中壓應(yīng)用場合 型號 主要功能進線保護 M5-FLCD 顯示、 線路保護測控裝置、 測控一體化裝置、 故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊電動機保護 M5-M LCD 顯示、電動機保護、測控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊備自投保護 M5-B LCD 顯示,備自投保護、測控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊電容器保護 M5-C LCD 顯示,補償電容器的全面綜合保護、測控一體化裝置、 故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊變壓器保護 M5-T LCD 顯示、配變電保護測控裝置、測控一體化裝置

4、、故障錄 波、 SOE 事件記錄、通訊綜合自動化保護 M5-X LCD 顯示、變電站公用裝置、測控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊PT 柜 M4-U LCD 顯示、兩段 PT 供電切換, PT 柜的全面綜合保護、測控 一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊固 定 柜 、 手 車 柜 、 335kV中置柜、環(huán)網(wǎng) 柜等多種開關(guān)柜 ASD200一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、 分合閘、儲能、遠(yuǎn)方 /就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語音 功能ASD300一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、 分合閘、儲能、遠(yuǎn)方 /就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語音

5、 功能、測所有電參量(含電能2.低壓適用場合 型號 主要功能高壓重要回路或低 壓進線柜 ACR330ELHLCD 顯示、全電參量測量(U 、 I 、 P 、 Q 、 PF 、 F 、 S ;四象 限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計; THDu , THDi 、 2-31次各次諧 波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流 K 系數(shù)、電壓 與電流不平衡度計算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù) 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)約低壓聯(lián)絡(luò)柜、 出線柜 ACR220ELLCD 顯示、全電參量測量(U 、 I

6、、 P 、 Q 、 PF 、 F ;四象限電 能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、最大需量統(tǒng)計; 4DI+2DO; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低壓無功補償柜 ARC-12/J6-12路控制、過壓保護、諧波保護、投切延時設(shè)定、 12DI ; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低壓出線柜 (馬達(dá)回路 ARD 系列測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相(不平衡 、 堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、 8DI+4DO、 電能管理、漏電保護、 SOE 記錄、多種起動模式、 RS485通訊 接口、 Modbus 協(xié)議低壓出線柜 (照明回路 AMC16-1E9/KAMC16-3E3/

7、K9路單相(3路三相 I 、 U 、 P 、 Q 、 F 測量;有功電能計量; 18DI+1DO、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議 PZ48L-AI3 LCD 顯示,三相電流測量,倍率任意設(shè)置動力柜 PZ96L-AI3/KCLCD 顯示、測量三相電流、 4DI+2DO RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低 壓 配 電 終 端 電 流、電能采集,開 關(guān)量采集及自動控 制 ARTU-K32遙信單元32路開關(guān)量采集、 SOE 事件記錄、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議ARTU-J16遙控單元16路繼電器輸出、 SOE 事件記錄、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議AR

8、TU-P32遙脈單元32路脈沖量采集、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議ARTU-M32遙測單元交、直流 0-20mA 、 4-20mA , 32路模擬量信號采集、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱 式變電站內(nèi)部空氣 溫、濕度控制,防 止電氣爬電、閃絡(luò) 造成事故 WHD 系列溫、濕度控制、加熱器斷線故障報警 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議水電廠、火電廠、 大型變電站、 母線、 變壓器繞組等溫度 的測量,防止因溫 升過高產(chǎn)生故障 ARTM 系列116路溫度巡檢, 熱電阻信號輸入; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議; 2路繼電器輸出

9、4 電力監(jiān)控系統(tǒng)4.1 結(jié)構(gòu)安科瑞 Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是基于 10kV 及以下變配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理,該系 統(tǒng)由管理層(站控層 、通信層(中間層 、間隔層(現(xiàn)場監(jiān)控層三部分組成,見圖 1。圖 1 電力監(jiān)控拓?fù)鋱D4.2 功能4.2.1 友好的人機交互界面(HMI 標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有 CAD 一次單線圖顯示中、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。4.2.2 用戶管理本軟件可對不

10、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(rèn)口令后方可完成該操作。4.2.3 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(fù)荷最大值、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。4.2.4 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

11、過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分 析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運行狀況。 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。4.2.5 報表管理系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)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

12、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。4.2.6 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(xì)的記 錄功能,包括事件發(fā)生的時間位置, 當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)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。4.2.7 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。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。 遙控:通

13、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(rèn)后執(zhí)行,實時記錄操作時間、類型、合開關(guān)號等。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。遙調(diào):用于有載變壓器的調(diào)壓升 /降。遙設(shè):用于遠(yuǎn)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)。 4.2.8 性能指標(biāo)序號 內(nèi) 容 指標(biāo) 序號 內(nèi) 容 指標(biāo)1 事件記錄正確率 99.9% 8 事故時遙信變位傳送時間 1s2 遙信正確率 100% 9 事故推畫面時間 <2s3

14、 遙控正確率 100% 10 遙信變位 <1s4 遙調(diào)正確率 100% 11 遙控過程完成 <3s5 遙測正確率 99.9% 12 模擬量測量綜合誤差 <0.5%6 7 重要遙測更新周期 一般遙測更新周期 2s 3s 13 電網(wǎng)頻率測量誤差 0.01Hz 4.3 軟件畫面 4.3.1 主接線圖畫面 4.3.2 電壓、電流波形計數(shù)值顯示界面，以及棒圖、餅圖的顯示。 6 4.3.3 對某個用電單位的不同用電設(shè)備進行實時的報表查詢和顯示，并可以打印輸出。 4.3.4 運行事件記錄查詢及打印輸出 6 系統(tǒng)報價 單位：元（RMB） 名稱 監(jiān)控主機 顯示器 型號 單位 面價 8500 3

15、000 3800 2500 4000 均可用戶自備， 以當(dāng)時 市場價格為準(zhǔn)， 該報價 僅供參考 備注 IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè) 臺 三星 19 寸液晶顯示器 三星 22 寸液晶顯示器 HP LaserJet 1020 A4 EPSON-LQ1600KIIIH A3 臺 臺 臺 臺 打印機 7 UPS 電源 山特 C1KS 山特 C2KS 五類線 臺 臺 米 米 米 面 面 只 只 面 面 個 塊 只 只 只 只 只 臺 臺 臺 5000 6500 4.6 5.6 6.6 3000 5000 750 60 50 50

16、50 3000 3000 5500 4000 6000 11500 30000 3000 8500 3萬 4萬 設(shè)備數(shù)量 110 設(shè)備數(shù)量 1120 設(shè)備數(shù)量 2140 設(shè)備數(shù)量 4180 設(shè)備數(shù)量 80 以上 單機價格×1.5 3000 5000 1.8 萬 1.8 萬 1.8 萬 1.8 萬 1.8 萬 1.8 萬 1.5 萬 2900 4500 4860 3880 1420 根據(jù)不同的額定電流 人機界面 局域組網(wǎng) 通訊前置機 擴展卡 串口服務(wù)器 遠(yuǎn)距離傳輸 通訊線纜 屏蔽雙絞線 RVVP 2×1.0 光纖（多模） 通訊機柜 1200×600×600

17、 2200×600×600 HTB-1000 終端盒 光電轉(zhuǎn)換 尾纖 耦合器 熔接點 擴展卡 ACRNET-PCI/4 串口服務(wù)器 ACRNET-PORT(2 口 串口服務(wù)器 ACRNET-PORT(4 口 通訊轉(zhuǎn)換 通訊前置機 ACRNET-UC02(2 口 通訊前置機 ACRNET-UC04(4 口 通訊前置機 ACRNET-UC08(8 口 通訊管理機 ACRHMI 組網(wǎng)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)交換機 EDS-208 網(wǎng)絡(luò)交換機 EDS-408 系統(tǒng)組態(tài)軟件 Acrel 監(jiān)控組態(tài)軟件 V6.0 圖形組態(tài)軟件 電能管理軟件 數(shù)據(jù)庫軟件 雙機版 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) Web 發(fā)布 每+1 用戶 每+1 用戶（總用戶數(shù)5） M5-F M5-M M5-B M5-C 套 6萬 8萬 10 萬元以上 監(jiān)控軟件 套 套 套 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 中壓儀表 M5-T M5-X M4-U ASD200 ASD300 ACR330ELH 低壓儀表 ACR220EL ARC-12/J ARD 系列 8 AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K PZ48L-AI3 PZ96L-AI3/KC ARTU-K32 ARTU-J16 ARTU-P32 ARTU-M32