配電室配電房改造智能電力監控系統 管控一體化

配電室配電房改造智能電力監控系統

1、 概述

Acrel-2000用戶(hù)端智能配電系統是適用于各行業(yè)用戶(hù)端供配電監控和運行管理的一系列產(chǎn)品，通過(guò)對用戶(hù)配電網(wǎng)絡(luò )和電氣設備的不間斷保護和監控，提高供電可靠性和供配電系統的自動(dòng)化水平，來(lái)實(shí)現可靠、安全、、的供配電系統。

Acrel-2000用戶(hù)端智能配電系統可以建立供電網(wǎng)絡(luò )仿真模型，模擬配電網(wǎng)絡(luò )運行，監測故障，實(shí)現無(wú)人值班模式。系統在配電發(fā)生故障時(shí)，能在zui快的時(shí)間內切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時(shí)間；對于有備用電源或者備用設備的場(chǎng)合，發(fā)生故障時(shí)還能在極短的時(shí)間內有選擇性的自動(dòng)使用備用電源或者設備，提高系統供電可靠性。此外，系統還提供大量的圖形和報表等分析統計工具，幫助管理者提高運行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級的用戶(hù)端供配電系統。

2、 參照標準

uGB/T 2887-2011 《計算機場(chǎng)地通用規范》

uGB/T 13729-2002  《遠動(dòng)終端設備》

uGB50052-2009  《供配電系統設計規范》

uJGJ16-2008  《民用建筑電氣設計規范》

uDL/T 5430-2009  《無(wú)人值班變電站遠方監控中心設計技術(shù)規程》

uDL/T 1101-2009  《35kV~110kV變電站自動(dòng)化系統驗收規范》

uDL/T 634.5101-2002  《遠動(dòng)設備及系統 第5-101部分:傳輸規約基本遠動(dòng)任務(wù)配套標準》

uDL/T 634.5104-2009  《遠動(dòng)設備及系統第5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)》

uQ/GDW213-2008  《變電站計算機監控系統工廠(chǎng)驗收管理規程》

uQ/GDW214-2008  《變電站計算機監控系統現場(chǎng)驗收管理規程》

3、 用戶(hù)端的幾種供電方式

根據用戶(hù)端負荷類(lèi)型、容量和供電網(wǎng)絡(luò )面積大小，可以采取不同的供電方式，主要有以下幾種。

3.1 單電源供電

如果用戶(hù)沒(méi)有三級以上的負荷時(shí)可以采用單電源供電，這種供電方式比較經(jīng)濟，但是供電可靠性不高，一旦電源失電就會(huì )造成全部停電。適用于對供電可靠性要求不高的用戶(hù)，一次接線(xiàn)和保護配置如下圖。這種供配電網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化系統實(shí)現方式可采用標準模式，見(jiàn)4

3.2 雙電源供電

用戶(hù)有二級及以上負荷時(shí)需要采用雙電源供電，雙電源設計應取自不同的電源，一路電源檢修或故障時(shí)，另一路電源應能正常供電，且能滿(mǎn)足全部三級以上負荷用電。

當采用一主一備雙電源供電時(shí)，母線(xiàn)可以采用單母分段的接線(xiàn)方式，在母聯(lián)斷路器處設置備用電源自動(dòng)投入裝置，一旦主電源失電，能瞬時(shí)切換到備用電源，一次接線(xiàn)和保護配置如上圖。母聯(lián)保護裝置AM5-B除了母聯(lián)保護測控功能外，還具備進(jìn)線(xiàn)互投、母聯(lián)備自投等備自投功能。這種供電方適用于中斷供電可能導致較大經(jīng)濟損失的生產(chǎn)企業(yè)或單位。

3.3 雙電源供電帶自備電源

用戶(hù)負荷中有非常重要的一級負荷，中斷供電一定時(shí)間可能會(huì )導致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時(shí)，除了雙電源供電外，還應配置獨立的自備應急電源作為單獨的應急電源系統，應急電源根據響應時(shí)間要求可以是柴油發(fā)電機或者蓄電池等。這種配電方式適用于醫院、公共建筑的應急照明、消防以及停電可能導致生命危險的廠(chǎng)礦企業(yè)。

4、 典型組網(wǎng)方案

1) 標準模式

適合保護安裝比較集中的場(chǎng)合，裝置與監控計算機距離均不超過(guò)300米。這種組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟實(shí)用，便于擴展，是目采用zui普遍的組網(wǎng)方式。

2) 光纖星型以太網(wǎng)

光纖星型以太網(wǎng)適用于面積大、分散的供配電系統，比如大型廠(chǎng)區、商業(yè)廣場(chǎng)的智能配電系統，包含一個(gè)總降變電站或開(kāi)閉所以及多個(gè)10kV的變電所。為了提高系統可靠性，站級控制層以太網(wǎng)和現場(chǎng)總線(xiàn)都可以采用雙網(wǎng)冗余設計。

3) 光纖環(huán)網(wǎng)

和光纖星型以太網(wǎng)一樣,光纖環(huán)網(wǎng)也適用于大面積的分散的配電網(wǎng)絡(luò )，尤其適用于高速公路、地鐵、隧道監控這樣的直線(xiàn)型分布的智能配電系統。

5、Acrel-2000智能配電系統技術(shù)指標

1   系統容量：

模擬量：≥8000點(diǎn)

狀態(tài)量：≥10000點(diǎn)

遙控：≥500點(diǎn)

計算量：≥2000點(diǎn)

2   系統實(shí)時(shí)性

測控裝置模擬量越死區傳送時(shí)間（至站控層）：≤2秒

測控裝置狀態(tài)量變位傳送時(shí)間（至站控層）：≤1秒

測控裝置模擬量信息響應時(shí)間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒

測控裝置狀態(tài)量信息響應時(shí)間（從I/O輸入端至站控層）：≤2秒

人工控制命令從生成到輸出的時(shí)間：≤1秒

3   畫(huà)面整幅調用響應時(shí)間

實(shí)時(shí)畫(huà)面：≤1秒

其他畫(huà)面：≤2秒

4   畫(huà)面實(shí)時(shí)數據刷新周期

模擬量:≤3秒

開(kāi)關(guān)量:≤2秒

5   站內事件順序(SOE)分辨率：≤2 ms

6   遙控正確率:>99.99%

7   監控系統CPU平均負荷率

正常狀態(tài)下(任意30min內)≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內)≤40%

8   監控系統網(wǎng)絡(luò )平均負荷率

正常狀態(tài)下(任意30min內)≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內)≤40%

9   遙測合格率：>98%

10 系統的可用性

系統采用雙機冗余配置，任何單一服務(wù)器故障不會(huì )影響系統的正常運行。

雙機故障切換時(shí)間（從故障發(fā)生到所有功能*恢復）≤30s

系統可用率：?jiǎn)螜C >99.0%，雙機 >99.98%。

11 系統可靠性

系統使用壽命≥10年

站控層平均*時(shí)間（MTBF）≥25000小時(shí)

間隔層平均*時(shí)間（MTBF）≥30000小時(shí)

12 時(shí)鐘同步系統對時(shí)精度:≤1ms

13 歷史曲線(xiàn)采樣間隔:1min~30min可調

14 事故追憶（PDR）：事故1min，事故后5min

6、Acrel-2000智能配電系統軟件功能

Acrel-2000智能配電系統是基于Windows平臺的應用軟件，可以運行于Windows XP/2000/NT環(huán)境。軟件具備遙測、遙信、遙控、遙調等SCADA功能，為用戶(hù)端變配電系統的自動(dòng)化運行提供了強大的系統集成工具。軟件的主要功能如下：

實(shí)時(shí)數據采集與處理

利用就地安裝的微機保護裝置和多功能電力儀表，采集各回路的電氣參數和狀態(tài)量。采集到系統的數據實(shí)時(shí)顯示在主界面圖形或者遙測界面，還可以按照要求進(jìn)行統計分析，并由此產(chǎn)生各種報警、各種合格率的統計計算等。

事件報警

將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統一管理，激發(fā)事件記錄分類(lèi)別進(jìn)行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護動(dòng)作等隨時(shí)彈出文字顯示、即時(shí)打印，并語(yǔ)音通知。

控制操作

遙控操作在操作對象的顯示畫(huà)面上進(jìn)行，具有操作人、口令、權限和多重內部校核功能和操作員登錄等防誤操作措施，保證遙控操作的正確性?？刂萍墑e由高到低依次為就地、站內監控、遠方調度。三種控制級別相互閉鎖，同一時(shí)刻只允許一級控制。

圖形顯示功能

圖形顯示：包括電氣主接線(xiàn)圖(總畫(huà)面、分畫(huà)面)、電壓棒圖、負荷曲線(xiàn)圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫(huà)面種類(lèi)包括主接線(xiàn)圖、操作顯示、組態(tài)顯示、報警及各種表格顯示及有關(guān)打印。軟件把采集的各種數據以數字、文字、圖形和語(yǔ)音等用戶(hù)可以直觀(guān)理解的形式顯示在人機界面。

統計、報表和打印功能

提供靈活的報表生成工具，根據運行要求自動(dòng)生成各種報表：時(shí)報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表，包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數計算的結果值。對各類(lèi)報表均可召喚打印。

事故追憶

系統具備事故追憶功能，當事故發(fā)生后，可以重放事故1分鐘，事故后5分鐘系統重要參數，準確、直觀(guān)的進(jìn)行事故分析，查找供電系統的隱患，快速定位故障，及時(shí)恢復供電。

運行管理

包括系統安全管理、操作管理、用戶(hù)權限管理、設備管理等等。系統支持多級密碼，登陸、退出、操作均需要相應的權限，針對工程師和操作人員提供不同的權限密碼，并對所有系統操作帶時(shí)標記錄。

保護定值管理

軟件具有保護定值上傳和下載功能，可遠程顯示保護功能的投退狀態(tài)和定值設置，并可以通過(guò)計算機遠程修改控制字和定值，需要密碼授權并記錄。

用戶(hù)端負荷管理

監控軟件可以對用戶(hù)端的負荷進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，控制用戶(hù)負荷的zui大需量不超過(guò)購買(mǎi)的需量限值。當實(shí)際需量接近或者超過(guò)需量限值時(shí)，以告警方式告知操作員。

電子地圖導入

支持GIS電子地圖導入，實(shí)現圖形化顯示區域內各變電所的位置，通過(guò)點(diǎn)擊地圖上變電所的標志能直接進(jìn)入變電所監控界面。

通訊兼容功能

廣泛支持外主流廠(chǎng)家的設備通訊規約，可方便接入外廠(chǎng)家的保護設備和其它相關(guān)智能設備，系統支持和其它系統的接口，比如BAS、DCS等。

WEB瀏覽和遠程維護功能

軟件提供WEB服務(wù)，客戶(hù)端可以通過(guò)遠程PC的IE瀏覽器查看監控系統的各種界面和參數。

7、Acrel-2000智能配電系統的選型

在一個(gè)35kV的用戶(hù)端供配電系統，AM5和AM7系列的保護測控裝置能*變電站的保護測控功能要求。

微機保護配置方案

符號代碼功能對照表

AM系列保護具備以上的功能，但是不僅于以上功能，在復雜的供配電網(wǎng)絡(luò )中，AM系列微機保護能配置復雜的保護功能組合，詳細的功能組合見(jiàn)下表。

AM系列保護測控裝置功能一覽表