安科瑞 繆凱倫
摘要:本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能,省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:東北農(nóng)業(yè)大學(xué);電力監(jiān)控;剩余電流監(jiān)測;配電室無人值守
0引言
??安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機(jī)、通訊設(shè)備、計量保護(hù)裝置等,為系統(tǒng)的實(shí)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)可以提供“監(jiān)控一體化"的整體解決方案,主要包括實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。
本文以東北農(nóng)業(yè)大學(xué)為例,探討學(xué)校電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。
1項目介紹
東北農(nóng)業(yè)大學(xué)1948年創(chuàng)建于哈爾濱,始稱東北農(nóng)學(xué)院,教育家、哈爾濱市第一任市長劉達(dá)為學(xué)校第一任院長。自建校以來,學(xué)校先后隸屬于東北行政委員會農(nóng)業(yè)部、國家高等教育部、國家農(nóng)業(yè)部、黑龍江省農(nóng)業(yè)委員會、黑龍江省教育廳,1981年被確定為黑龍江省省屬院校,1994年與黑龍江省農(nóng)業(yè)管理干部學(xué)院合并組建東北農(nóng)業(yè)大學(xué),現(xiàn)為國家“211工程"建設(shè)大學(xué),黑龍江省人民政府與農(nóng)業(yè)部省部共建大學(xué)。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2009年9月承接?xùn)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施。
2用戶需求
實(shí)現(xiàn)對東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的主樓和藝術(shù)樓共600塊左右網(wǎng)絡(luò)電力儀表的進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。
3設(shè)計方案
現(xiàn)場設(shè)備全集中在同一個配電室中,業(yè)主的電氣值班室就近安排在配電室旁,本系統(tǒng)監(jiān)控中心也安置在該值班室中。系統(tǒng)組網(wǎng)采用常見的3層結(jié)構(gòu),站控管理層、通訊管理層和現(xiàn)場設(shè)備層。
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)程》
GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》
3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D
為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求,配電室現(xiàn)場安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務(wù)器,串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)而傳輸至后臺主機(jī)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,存儲,處理,實(shí)時顯示以及歷史查詢,如圖1:
圖1
3.3儀表,通訊線纜,交換機(jī)及串口服務(wù)器選型
現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備為600臺電力儀表。這些設(shè)備分別根據(jù)設(shè)計要求安裝在相應(yīng)的配電回路上。通過RS-485接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。多功能表的通訊規(guī)約為Modbus-RTU;通訊管理層由2臺Nport-5630串口服務(wù)器構(gòu)成。串口服務(wù)器將RS-485總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,通過TCP/IP與站控管理層主機(jī)相連,構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路。通訊管理層設(shè)備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺中,與站控管理層設(shè)備安裝在一起; 站控管理層設(shè)備為華北工控主機(jī)、顯示器、HP打印機(jī)以及山特UPS電源,均安裝在電氣值班室的操作臺中。通過安裝在主機(jī)上的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)的采集、處理以及各種人機(jī)交互功能,具體設(shè)備如下表:
4 系統(tǒng)功能
上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件,通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等,完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1配電系統(tǒng)一次示意圖:0.4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線電壓,進(jìn)線、母聯(lián)或發(fā)電機(jī)雙切回路的三相電流、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率;各饋線回路的三相電流和剩余電流。界面標(biāo)注回路編號、用途、斷路器編號、互感器變比,回路用途可由擁有管理員權(quán)限的用戶修改。0.4kV回路界面如圖2所示:
圖2
4.2趨勢曲線:負(fù)荷趨勢曲線提供了某一段時間內(nèi)該回路的負(fù)荷趨勢,方便管理員掌握用電設(shè)備的運(yùn)行狀況,對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改,對不合理用電單位提出科學(xué)合理的改進(jìn)。如圖3所示:
圖3
4.3報表功能:通過報表功能可以查詢?nèi)我鈺r刻主要回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、低壓回路的用電量、低壓饋線回路的漏電流值和配電線纜溫度值。用戶主要關(guān)注的是用電量報
剩余電流報表,用電量報表用于進(jìn)行電費(fèi)收費(fèi)計量以及與供電局?jǐn)?shù)據(jù)核對后進(jìn)行成本核算,如圖4所示
圖4
6 運(yùn)行效果
總的來說,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)電力監(jiān)控系統(tǒng)功能完備,能夠很好的滿足現(xiàn)階段對配電網(wǎng)絡(luò)管理的要求,做到對配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)測,故障的實(shí)時有效預(yù)警,事故的分析追溯。系統(tǒng)還預(yù)留了充足的通訊接口,為以后系統(tǒng)的擴(kuò)容升級打下了基礎(chǔ)。系統(tǒng)操作簡便易學(xué),用戶不需復(fù)雜的配置即可使用,在用戶持續(xù)熟練地使用之下Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)必會成為配電管理人員的好幫手,提高配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和維護(hù)人員的工作效率,為客戶帶來更多的實(shí)實(shí)在在的價值。
7 結(jié)束語
電力監(jiān)控系統(tǒng)在調(diào)試階段揭露了電氣安裝公司一次、二次接線存在的問題,明確了整改方向,保障了東北農(nóng)業(yè)大學(xué)配電系統(tǒng)今后的穩(wěn)定運(yùn)行。本系統(tǒng)自2010年11月投產(chǎn)后,得到了用戶的好評,并已著手就東北農(nóng)業(yè)大學(xué)二期工程的合作進(jìn)行洽談。