摘要:介绍金寨嘉悦电池片项目电力监控系统,采用综合保护装置、多功能仪表、变压器温控仪、直流屏,采集配电现场的各种电参量和状态信号。系统采用现场就地组网的方式,组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过安科瑞电力监控系统实现变电所变配电回路用电的实时和管理。
0 概述
金寨嘉悦电池片项目电力监控系统包括三个变电所,本次监测的为此变电所内的所有高压、低压进出线柜的综保及仪表。变电所内部综保、多功能仪表等设备通过485接口接入变电站内部采集器,再通过采集器传输至电力主机,实现数据在电脑上可视化管理。
1 系统方案
监控系统主要实现对金寨嘉悦电池片项目变配电进行用电安全进行与管理。范围为:微机综合保护装置33台;安科瑞PZ系列仪表366台;第三方仪表223台,温控仪14台,直流屏1台。综合保护装置、变压器温控仪、多功能仪表通过485总线接入本变电所内采集器,进而通过网络传输至后台,从而在主机上实现总线上仪表与主机的数据连通。如下图所示:站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
系统网络拓扑图
1)站控管理层
站控管理层针对电力监控系统的管理人员,是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。
2)网络通讯层
通讯层主要是由采集器及总线网络组成。采集器主要功能是监测现场智能仪表、综合保护装置、变压器温控仪;总线网络的主要功能是实现数据交互,使配电系统管理集中化、信息化、智能化,大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性,真正达到了无人值守的目的。
3)现场设备层
现场设备层是数据采集终端,主要由变压器温控仪、综合保护装置、多功能仪表、直流屏组成,通过屏蔽双绞线RS485接口,采用MODBUS通讯协议总线型连接接入通讯服务器,经通讯服务器到达该配电间主机进行组网,实现远程。
2 系统功能
功能特点
本系统采用全中文界面,操作简单方便;运行稳定可靠;系统具有一次系统图显示,模拟图显示和网络结构图显示;系统提供了友好的人机交互界面,一切操作均可在界面上进行,而且具有远程显示功能。
登录界面
安科瑞Acrel-2000电力监控系统为**系统安全稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如配电回路名称修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全**。
主要功能:将用户的级别分为操作工、班长、工程师、系统管理员四个等级,每个等级可以分别赋予不同的操作权限,包括进入运行、退出运行、遥控操作、报表管理、系统配置、用户管理等。系统管理员为高等级用户,高一级用户可添加、下一级别的用户。
通讯状态
安科瑞Acrel-2000电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构;可在线诊断设备通讯状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。从而方便运行维护人员实时掌握现场各设备的通讯状态,及时维护出现异常的设备,保证系统的稳定运行。
主要功能:具备完整的系统通讯拓扑结构图,实时显示设备通讯状态,红色状态表示对应设备通讯正常,绿色状态表示设备通讯异常。系统主机和串口服务器/通讯管理机旁标明设备分配IP地址,各设备旁标识了设备地址和设备回路编号。
报警及事件
实时报警
实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开,并一直隐藏在后台。
当有电流或者电压越限,并且触及报警界,“相应实时报警”窗口就会自动弹出,并以红色字体显示具体的报警信息:回路名、越限的电参量、报警值等。
3 帮助客户解决问题
1、人力成本高:人工巡视、纸质记录、电话沟通,缺乏智能化的手段;
2、工作效率低:巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪;
3、抢修时间长:无法即时识别和定位故障信息,需要用户通知后到现场确认;
4 结束语
在当今配电设施的应用中,变电所的配电安全性至关重要,本文介绍的安科瑞Acrel-2000电力监控系统在金寨嘉悦电池片项目的应用,可以实现对变电所供配电回路用电的实时,不仅能显示回路用电状况,还具有网络通讯功能,可以与串口服务器、计算机等组成电力监控系统。系统实现对采集数据的分析、处理,实时显示变电所内各配电回路的运行状态,对分合闸、负载越限具有弹出报警对话框、语音提示、短信报,并生成各种电能报表、分析曲线、图形等,便于电能的远程抄表以及分析、研究,该系统运行安全、可靠、稳定,为解决用电问题提供了真实可靠的依据。
智能电力监控系统结构
电力监控系统采用分层分布式结构,由设备层、网络层和站控层组成。系统拓扑图及现场仪表接法如下:
各现场仪表通过屏蔽双绞线RS485接口,采用MODBUS通讯协议总线型连接接入扩展卡,扩展卡插在主机上。网络结构:系统采用间隔层、通讯层和网络层3层网络结构。
(1)设备层由智能测量仪表单元组成。以总线形式接入站级层主控单元,传输介质采用屏蔽双绞线(RVVSP)。主要从电路测量和信号采集并与主控单元进行通信等功能。
(2)网络层由通讯子站构成(即扩展卡),主要是从设备层采集电力系统数据并执行调配以及通信协议的转换,然后接入站控层,将本站经处理的数据上传和接受站控层下传的设定参数或控制信号等指令。
(3)站控层直接接收并处理从扩展卡上传的电参量信号。
全省范围采集方式
此种方式就是集中式部署的大型数据采集主站系统,而且将230MHZ的无线进行有效的使用,再以无线公网。系统就能够对不同通讯信通进行同时的管控,同时利用不同终端的连接,比如大用户负荷管理终端等,通过这一系统可以对所有电力用户数据进行自动采集,从而使功能得以实现,一是管理客户用电信息,二是控制负荷,三是控制预购电,这一部署方式主要是通过集抄终端并接入计量点电表,通过这一系统来采集配变数据。全省只能将一套主站系统进行部署,再将一个通信接入平台进行构建,从而使全省全部用户的终端、表计等完成,统一处理信息的采集、保存数据的存储,同时将与之有关的业务进行使用。在这一过程中,不同地市的公司,不必将主站进行立设置,用户仅需在省公司主站进行统一登录即可,同时结合不同的访问权限,访问相关的数据和行使本地区范围内的运行管理职能。
综上所述,电力监控系统能够提高高速公路管理水平,确保高速公路全线的安全、通畅运行,起到路面状况等重要作用。因此,相关技术人员要创新探索电力监控系统的运行模式,不断优化高速公路电力监控系统,从而进一步提高高速公路的运行效益,促进高速公路建设的发展。
遥测功能,对各变电所实时采集供电系统设备的主要电流、电压、功率、电度等电气量,并且在电力调度系统的监视器上通过控制操作窗口和曲线及棒图等界面来显示。对变电所中各种变压器的运行异常情况和出现的时间、各种运行异常的模拟量值和出现的时间进行实时记录。
数据处理功能,接收变电所综合自动化系统的数据信息,经过各种算术和逻辑处理后,并能将数据有效存储到监控系统内已经设定好的实时数据库和历史数据库中。
模拟操作功能,在电力调度系统操作界面上可以进行对变电所内开关模拟对位操作和对设备模拟闭锁、解锁操作以及对设备模拟挂地线操作。
信息查询功能,电力监控系统中已设定有时间和各个项目都可在监控系统中进行查询各种操作的实时信息和历史信息。
电力调度系统主要界面显示功能,必须设置有动态显示的轻轨变电所供电系统图、电力设备系统图、各变电所内设备的主接线和接触网设备供电分段示意图、程控操作设备等画面。用于事件发生后,操作员对事件进行处理。事件发生后画面显示事件发生的时间、地点、事件内容和事件性质。报警细目画面应包括各变电所内的报警细目和全系统报警细目,并可分别按时间、对象、性质进行检索。应具有随时打印、定时打印、自动以电子文件保存等功能。报警接收时,显示“红色”,当操作员确认后,变为其它定义颜色。
大屏幕平板电视复示显示设备状态功能,控制中心可根据需要,将相应变电所的开关位置状态和接触网设备带电状态实时显示在大屏幕平板电视上,以实现控制中心对供电系统设备整体运行状态实时监视。
历史数据库功能,电力监控系统将按照已定义好的实时数据库,对遥信、遥测、计算量等信息的采集,并根据采样周期进行的模式存储到数据库中。历史数据库必须满足整个电力监控系统两年数据存储及查询的要求。
安全管理功能,是对登入电力监控系统人员进行的登录管理功能,根据不同级别操作权限范围进行清晰识别授权,严格记录和控制各个操作权限的操作范围。分别设有操作员权限、工程师操作员权限、调度员权限、系统管理员权限。
系统时钟同步功能,通过软件及数据传输网络,实现整个电力监控系统设备的时钟同步,为事件追溯提供依据。
质量保证
我公司通过了ISO9001认证。公司各项与质量有关的活动均严格按ISO9001:2008的要求开展。
公司从产品的整个过程对产品的质量进行控制。对订货合同,公司组织相关人员进行认真评审,并及时将评审结果传达给相关人员,以确保产品能充分满足顾客的要求。
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