華池縣城集中供熱工程電力監控系統的研究與應用

摘要：采用微機保護和多功能電力儀表、采集變電所內10KV高壓柜以及0.4KV低壓配電回路現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-2000型電力監控系統實(shí)現配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；變電所 ;Acrel-2000;電力監控系統; 

0概述 

   慶陽(yáng)市華池縣南梁鎮污水處理廠(chǎng)于2018年建設，甘肅慶陽(yáng)市華池縣南梁鎮污水處理廠(chǎng)采用較為先進(jìn)的污水處理工藝， 其設計規模為3萬(wàn)立方米/日， 先期日處理規模達到2萬(wàn)立方米/日，項目投資近3000萬(wàn)元，污水處理廠(chǎng)建成后將極大地改善了周?chē)w環(huán)境，對治理水污染，保護當地流域水質(zhì)和生態(tài)平衡具有十分重要的作用。

   此項目只有一間變配電室，本次需要對此變配電室內的15塊AM5微機保護、24塊PZ96L系列、10塊PZ80L系列、32塊AMC72L系列多功能儀表以及一塊直流屏控制器，三臺變壓器溫控儀進(jìn)行監控。

1需求分析

   為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對現場(chǎng)的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開(kāi)關(guān)量信號等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節省了人力物力，電流趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間。

數據采集

   自動(dòng)采集現場(chǎng)所有10KV回路微機保護及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數據，自動(dòng)采集現場(chǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量數據。

   支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

   支持多線(xiàn)程處理機制，提高數據采集效率，能同時(shí)對多個(gè)設備進(jìn)行數據采集。

   數據實(shí)時(shí)顯示采用配電室主接線(xiàn)圖直觀(guān)顯示模式，各回路開(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀(guān)可見(jiàn)。

數據查詢(xún)與展示

   要求能方便實(shí)現各級管理人員的查詢(xún)，查詢(xún)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(xún)。

   數據展示功能按照不同用戶(hù)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(hù)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。

   系統要求具備合理完善的用戶(hù)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(dòng)判斷并采用聲光方式報警功能。報警類(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障，電壓、電流超限，現場(chǎng)微機保護與監控系統通訊故障等。報警時(shí)間自動(dòng)記入系統數據庫，方便用戶(hù)查詢(xún)，工作人員可隨時(shí)掌握甘肅慶陽(yáng)市華池縣南梁鎮污水處理廠(chǎng)項目變電所配電回路的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，發(fā)現變配電運行故障并作出相應處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統安全性、可靠性。

2  系統方案

   安科瑞Acrel-2000系統根據甘肅慶陽(yáng)市華池縣南梁鎮污水處理廠(chǎng)項目現場(chǎng)實(shí)際情況，15臺微機綜保、66臺多功能儀表、3臺變壓器溫控儀以及1臺直流屏控制器采用屏蔽雙絞線(xiàn)分10根總線(xiàn)直接接至監控室操作臺內的通訊管理機上，保障了變電所電力監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

系統結構拓撲圖

1）站控管理層

   站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在甘肅慶陽(yáng)市華池縣南梁鎮污水處理廠(chǎng)項目中主要指置于監控室的監控主機。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

   通訊層主要是由以總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現現場(chǎng)微機保護及低壓多功能儀表等與站控管理層之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

   現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由10KV配電柜上的微機保護裝置以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設備通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)連接接入監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

微機保護裝置及低壓電力儀表現場(chǎng)連接示意

   現場(chǎng)微機保護裝置以及低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接微機保護數量5只左右，低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：