華池縣城集中供熱工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

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(xiàn)場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方式，組網后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：工業(yè)；變電所 ;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0概述 

   慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠于2018年建設，甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠采用較為先進的污水處理工藝， 其設計規(guī)模為3萬立方米/日， 先期日處理規(guī)模達到2萬立方米/日，項目投資近3000萬元，污水處理廠建成后將大地改善了周圍水體環(huán)境，對治理水污染，保護當地流域水質和生態(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行監(jiān)控。

1需求分析

   為保證生產管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進行電壓、電流、功率以及各開關量信號等參數進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數異常，能夠及時檢測報警，有關人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。

數據采集

   自動采集現(xiàn)場所有10KV回路微機保護及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數據，自動采集現(xiàn)場開關狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關量數據。

   支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

   支持多線程處理機制，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。

   數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數據查詢與展示

   要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢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。

   數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，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(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，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判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電流超限，現(xiàn)場微機保護與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數據庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項目變電所配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)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(tǒng)安全性、可靠性。

2  系統(tǒng)方案

   安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據甘肅慶陽市華池縣南梁鎮(zhèn)污水處理廠項目現(xiàn)場實際情況，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分10根總線直接接至監(jiān)控室操作臺內的通訊管理機上，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸的穩(wěn)定性與實時性。如下圖所示：

系統(tǒng)結構拓撲圖

1）站控管理層

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

2）網絡通訊層

   通訊層主要是由以總線網絡組成。總線網絡的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場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(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

   現(xiàn)場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，智能設備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進行組網，實現(xiàn)遠程控制。

微機保護裝置及低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意

   現(xiàn)場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屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接微機保護數量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：