摘要:介绍德志汽车零部件(日照)有限公司电力监控系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。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Acrel-2000电力监控系统实现变电所配电回路用电的实时和电能管理。
0 概述
德志汽车零部件(日照)有限公司,是瑞士DGS系统集团公司在中国布局的家生产企业。公司注册资本1200万瑞士法郎,总投资8500万瑞士法郎。公司整体占地面积为76,000平米,包括办公楼、生产车间、实验室、库房等。
本系统对德志汽车零部件(日照)有限公司高低压配电室进行电力,以保证用电的安全、可靠和。
Acrel-2000型低压智能配电系统,充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的发展,对变配电系统进行分散数据采集和集中管理。对配电系统的二次设备进行组网,通过计算机和通讯网络,将分散的配电智能设备连接为一个有机的整体,实现电网运行的远程和集中管理。
1 系统结构描述
本项目共5台AM5系列微机保护装置、50台ACR系列多功能电力仪表。在配电室内放置采集装置,现场多功能仪表经485总线连接至对应的采集装置,现场串口服务器经网线将数据传输至主机上。
本监控系统采用分层分布式结构,即站控层,通讯层与间隔层。
间隔设备层主要为:微机综合保护装置、多功能网络电力仪表等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组讯,实现数据现场采集。
网络通讯层主要为:Anet智能网关将配电柜内的综保和电力仪表集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。
站控管理层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户。
2 电力监控系统主要功能
2.1 数据采集与处理
数据采集是配电的基础,由现场ACR系列多功能网络仪表采集完成,采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、设备运行状态等数据,并将采集到的数据存入数据库供用户查询,终达到配电的自动化化和智能化要求。
2.2 数据库建立与查询
主要完成遥测量和遥信量定时采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。
2.3 运行负荷曲线
负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作,帮助用户进线趋
势分析和故障追忆,为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。
2.4 远程报表查询
报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式,把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。
报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计,数据导出和报表打印等功能。
3 案例分析
10kV回路安装的AM5 系列产品具有统一的软硬件平台、强大的保护逻辑图形化可编程功能和丰富的接口资源,能够适应 35kV 及以下电压等级的各种变配电测控保护要求,满足个性化定制需求,广泛应用于建筑、工业、能源等领域。可提供 12 路交流输入(标准硬件包括:三相保护电流、两个零序电流、三相测量电流及 4 个电压通道),16 路可编程遥信输入,10 路可编程继电器接点输出,可满足绝大多数场合下中低压系统间隔层的保护测控要求。
低压回路采用的ACR系列多功能电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力需求而设计的网络电力仪表,它能测量所有常规电力参数,如:三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点,这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。
功能有电量遥测主要监测运行设备的电参量,其中包括:线三相电压,电流,功率,功率因数,电能,频率等电参量及配出回路的三相电流;遥信功能实现显示现场设备的运行状态,主要包括:开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警;断路器变位时会发出报警信号,提醒用户及时处理故障。
提升信息技术安全,规范人员及操作
控制中心安全的维护,先应该全面提升信息技术的安全性:通过防火墙,保护控制中心免受攻击;通过虚拟网(),实现公共信道上数据的可信传递;通过安全服务器,实现对局域网资源的管理和控制等等。其次应该严格管理配置端口、带钥匙的锁和支持程序的使用,从而保证只有通过授权的设备和用户才能使用端口。,控制中心安全的维护,还应该通过制定相应的政策及法律法规,严格规范信息技术人员的行为和操作。并且通过管理和培训,提升信息技术人员的安全意识,明确每个人的职责,程度地降低人为风险。
电力企业管理系统的现状
依据有关大量的实践结果可以看出,国外具有的电力管理质量在各个方面都要比国内管理水平所具备的自动化质量要高出许多。这是由于国外在电力运作的过程中已经朝着智能化的方向前进,但是我国国内某些电站依然还安排相关人员进行监督。通常情况下,相关人员将电站的实际运作状况分为以下几种形式:种是有人值班管理;第二种是少人值班管理;第三种是无人值班管理。而相关研究人员同样会把电力管理体系分为以下三种类别:种是规范化;第二种是标准化;第三种是自动化,只有这样才能够从某种意义上避免相关人员有着较大的工作量,程度可以促使有关数据实现的目的,从而朝着多元化的方向发展是相关企业共同的目标。所以,相关人员一定要积引进国外管理模式,并参考他们的管理方式,从而促使我国电力企业可以朝着自动化管理的方向前进。依据我国各个地区具有的发展形势,对当前电力发展的缺点及其优势进行深入探讨,只有这样才能够将电力管理质量加以提高,进而促使电力管理朝着智能化的方向发展。
电力自动化监控系统实现目标
电能管理
系统可自动记录日、周、月、年负荷,优化负荷分配,计算电力消耗(电费)与用电需量,帮助用户实现移峰填谷,平衡负荷,达到节约电费的目的。
提高可靠性
系统可根据供电的实际情况合理安排检修计划,提前发现安全隐患,防止事故发生,保证生产的正常运行,出现故障时能及时反映故障原因,及早排除故障。
提高工作效率
系统具有远程数据采集及自动汇总功能,免除了日常抄表工作和报表计算,减少了维护人员的工作量及劳动强度,提高了工作效率。
提高调度水平
系统实现了对电力参数,状态信息实时显示,实现了对供电设施的远程控制及相关保护参数的在线整定,为安全、稳定、高质量的供电提供了有力**。
可实现信息的扩展与互连
电力自动化监控系统是一个开放的系统,可与多种应用系统集成,实现了供配电数据的充分共享。
电力自动化监控系统软件设计。电力自动化监控系统软件是电力中心对整个电网模块运行管理和控制,确保电力监控系统可以实现对整個电力系统设备的实时监测,并将电力设备运行环境数据进行可视化处理,直接传输到中心,中心将这些历史运行数据进行保存,为后续电力设备故障分析提供参考。监控系统软件包括客户端软件和ActiveX控件两部分。客户端要选择合适的数据库服务器,服务器要选择容量大,可以满足电网运行过程中产生大规模的数据信息。数据库主要是记录电力电源的遥测、DCU、可编辑逻辑器等产生的数据信息。数据库设计包括概念设计和数据表设计,概念设计指对整个电力系统的运行需求、业务流程、系统数据结构进行分析,并设计出合理的数据库实体对象。数据表格包括设备记录:设备编号、设备类型、设备发生时间、上下型编号等等。设计ActiveX控件只需要对远程的电力设备进行可视化监测,在设计的时候必须确保ActiveX控件和远程计算机进行连接,网络连接比较稳定。同时还必须支持混合计算机硬件平台,兼容windows、UnIX以及苹果等各种操作系统,适合多层体系架构。
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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