倪中明 戴金花
江蘇安科瑞電器制造有限公司,江蘇江陰
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(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能,省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)序性,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:CBD中央商務(wù)區(qū);電力監(jiān)控;PZ系列智能儀表;配電室無(wú)人值守
0 引言
變配電(變電、配電)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備相結(jié)合,將變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量、供電工作有機(jī)地融合在一起,從而改進(jìn)供電質(zhì)量,力求供電安全、可靠、方便、靈活、經(jīng)濟(jì)、管理更為有效,提高服務(wù)水平,減少運(yùn)行費(fèi)用。
安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等,為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。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(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。
本文以北京首科大廈為例,探討電力監(jiān)控系統(tǒng)在CBD中央商務(wù)區(qū)中的應(yīng)用。
1 項(xiàng)目介紹
首科大廈位于北京麗澤金融商務(wù)區(qū),該園區(qū)為北京市“一主一副三新四后臺(tái)”金融總體布局的重要組成部分,是繼CBD、金融街后北京市傾力打造的又一金融發(fā)展中心,升值潛力巨大。首科大廈占地面積14589平米,總建筑面積106284平米,綠化4585平米,綠環(huán)率40%,使用率66%。A座高度95.7米,共26層, B座高度68.4米,共18層。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2012年9月承接北京首科大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。
2 用戶需求
本項(xiàng)目為首科大廈電力監(jiān)控項(xiàng)目,現(xiàn)場(chǎng)2個(gè)配電室,共180塊儀表網(wǎng)絡(luò)電力儀表。該項(xiàng)目為北京首科大廈變電所改造項(xiàng)目,供配電為高壓10kV、低壓400V配電,總共兩個(gè)變電所,即1#變電所和2#變電所,監(jiān)控值班室位于1#變電所,2#變電所與1#變電所之間相距大約500米。系統(tǒng)主要監(jiān)控低壓配電柜中安裝的智能儀表的狀態(tài)。通過(guò)組態(tài)軟件Acrel-2000,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并記錄歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表,以便查詢。配電系統(tǒng)中采用上海安科瑞的多功能智能儀表(PZ96L-E4/KC),通過(guò)Acrel-2000和部分其他硬件集成后臺(tái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控與電能管理。
3 設(shè)計(jì)方案
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備全集中在2個(gè)配電室中,業(yè)主的電氣值班室就近安排在其中1個(gè)配電室,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(jiàn)的3層結(jié)構(gòu),站控管理層、通訊管理層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。
3.1 參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)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(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》
GB2887 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》
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,配電現(xiàn)場(chǎng)安裝的安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過(guò)屏蔽雙絞線手拉手式相連至后臺(tái)主機(jī)內(nèi)的工業(yè)串口卡,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,存儲(chǔ),處理,實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示:
圖1
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(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)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,: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(wú)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(hào)、用途、斷路器編號(hào)、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回路界面如下圖2、3所示:
圖2
圖3
4.2 報(bào)表功能:
通過(guò)報(bào)表功能可以查詢?nèi)我鈺r(shí)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(bào)表,用電量報(bào)表用于對(duì)租戶進(jìn)行電費(fèi)收費(fèi)計(jì)量以及與供電局?jǐn)?shù)據(jù)核對(duì)后進(jìn)行成本核算,如下圖4、5所示;
圖4
圖5
4.3 趨勢(shì)曲線:
Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線的分析界面,通過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì),方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。如下圖6所示。
圖6
4.4 事故報(bào)警和追憶:
電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了所有配電回路過(guò)負(fù)荷及開(kāi)關(guān)量變位實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警查詢等功能,如下圖7所示,列表中列出報(bào)警發(fā)生和恢復(fù)的時(shí)間、回路名稱(chēng)、回路編號(hào)、數(shù)據(jù)點(diǎn)、報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警值等數(shù)據(jù)。
圖7
5 運(yùn)行效果
隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為CBD中心商業(yè)區(qū)必然選擇,Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后,減少了電氣值班人員,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);通過(guò)報(bào)警窗口的應(yīng)用,消除了電氣故障,遠(yuǎn)程的遙控操作,使值班人員更加安全,整套工作的實(shí)施也更加人性化。
6 結(jié)束語(yǔ)
本文以Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心,分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型,以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中,配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡(jiǎn)明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn),可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作,系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析,便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,減少工作人員,提高效率。同時(shí),根據(jù)建立的電能計(jì)量體系,可以了解、分析建筑總體能耗,提出降耗計(jì)劃,采取節(jié)能降耗措施,逐步提高用電效率。
最后,雖然Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供的是一套完整的數(shù)據(jù),具體用到生產(chǎn)管理當(dāng)中時(shí),還需要人為的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深刻的分析和加工。只有不斷的去運(yùn)用這套系統(tǒng),才能從中發(fā)現(xiàn)它更多的益處。
參考文獻(xiàn):
[1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》,任致程、周中,中國(guó)電力出版社
[2]《智能樓宇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施技術(shù)》,黎連業(yè)、朱衛(wèi)東、李皓,清華大學(xué)出版社
作者簡(jiǎn)介:
倪中明 (1982-),男,本科,畢業(yè)于青島科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。
戴金花(1981-),女,專(zhuān)科,從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。E-mail:ACRELDJH@163.COM
QQ:1990381446 電話:15052183915 傳真:0510-86179975