安科瑞嘉興寶達物流電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1、嘉興寶達物流電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計徐霜 上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801摘要：本文介紹了基于Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)多功能儀表，設(shè)計并實現(xiàn)了一套分散采集集中管理的自動化配電系統(tǒng)。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對變配電設(shè)備實現(xiàn)遠程精細、實時監(jiān)控，避免人工采集數(shù)據(jù)的偏差，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；配電自動化監(jiān)測0 引言   配電自動化，是一項集計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運行費用，減輕運行

2、人員的勞動強度。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題，同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運行。本文以寶達物流有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)為例子，簡單介紹變電站的配電自動化監(jiān)測系統(tǒng)。1 系統(tǒng)分析寶達物流有限公司位于嘉興市全塘鎮(zhèn)，一期工程擁有一個1萬噸級散貨泊位和一個1萬噸級雜貨泊位（兼顧3.5萬噸級），可同時?？績伤胰f噸級貨輪,11年3月正式投入使用。本項目共有陸地及碼頭兩個變電所，其中陸地變電所主要饋出辦公大樓及高桿燈照明。共設(shè)20KV總降站一座、

3、500KVA變壓器一臺，低壓進線柜一面，電容補償柜2面，低壓出線柜2面（共計14個饋出回路）；碼頭變電所主要饋出門機及碼頭照明，共設(shè)20KVA壓降一座、500KVA變壓器一臺、低壓進線柜一面、電容補償柜2面、低壓出線柜6面（共計18個饋線回路）。陸地變電所配電詳見表1：表1：柜號回路名稱儀表型號地址波特率CTG0120KV進線繼電保護119200COM4G03壓變避雷器柜繼電保護219200COM4G04變壓器出線繼電保護319200COM4G051#主變柜出線繼電保護419200COM4G06備用出線繼電保護519200COM41D1陸地380進線ACR320ELH519600COM31D2

4、電容補償ACR320ELH529600COM31D3綜合樓照明ACR220EL539600COM3綜合樓空調(diào)ACR220EL549600COM3西線高桿燈ACR220EL559600COM3備用ACR220EL569600COM31D4備用ACR220EL579600COM3備用ACR220EL589600COM3備用ACR220EL599600COM3備用ACR220EL609600COM3東線高桿燈ACR220EL619600COM3備用ACR220EL629600COM3中交二航局ACR220EL639600COM3保安辦公室ACR220EL649600COM3配電房電源ACR220EL

5、659600COM3碼頭變電所配電詳見表2：表2柜號回路名稱儀表型號地址波特率端口號G120KV進線繼電保護119200COM5G3備用出線繼電保護219200COM5G4備用出線繼電保護319200COM5G5碼頭變壓器出線繼電保護419200COM5AL1碼頭380進線ACR320ELH519600COM6AL4碼頭高壓板照明、變壓器溫控、電力監(jiān)控電源ACR220EL529600COM6碼頭直流屏用電ACR220EL539600COM6碼頭PT智能照明柜ACR220EL549600COM6碼頭變電所照明 ACR220EL559600COM6碼頭門衛(wèi)電源ACR220EL569600COM6備

6、用ACR220EL579600COM6備用ACR220EL589600COM6備用ACR220EL599600COM6AL5備用ACR220EL609600COM61#門機ACR220EL619600COM6AL6備用ACR220EL629600COM62#門機ACR220EL639600COM6AL7備用ACR220EL649600COM63#門機ACR220EL659600COM6AL8備用ACR220EL669600COM64#門機ACR220EL679600COM6AL9備用ACR220EL689600COM65#門機ACR220EL699600COM62 用戶需求陸地變電所和碼頭變電

7、所之間相距約600米，且20KV的供配電方式，提高了電壓等級，對供配電的安全可靠提出了更高的要求。因此整個碼頭供配電系統(tǒng)要求設(shè)立一套穩(wěn)定可靠的電力監(jiān)控及電能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對碼頭及辦公大樓智能一體化的管理方式，減少因人工管理不到位所帶來的安全隱患，同時實現(xiàn)對整個碼頭各個用電環(huán)節(jié)的用電情況進行監(jiān)測。在總降站設(shè)置后臺，對總降站及碼頭變電所內(nèi)的主要設(shè)備進行遙測、遙信、遙控；對低壓配電柜內(nèi)的設(shè)備進行遙測、遙信。3 設(shè)計方案3.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB2887-2000計算站場地技術(shù)要求GB/T13729-2002遠動終端通用技術(shù)條件DL478-2001靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件DL/T400-201

8、0 繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程DL/T 814-2002 配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T634-2002 遠動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T721-2000 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL/T770-2001 微機變壓器保護裝置通用技術(shù)條件GB/T50063-2008電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范GB-14285-2006 繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GBJ232-2002 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB/T15145-2001微機線路保護裝置通用技術(shù)條件GB50171-2006 電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范GB/50198-2011 監(jiān)控系統(tǒng)工程技

9、術(shù)規(guī)范GB/T17626.5浪涌（沖擊）抗擾度試驗DL/T5003-2005電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個系統(tǒng)采設(shè)計了一套Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)管理層、監(jiān)控管理層，如圖1所示： 圖1整套電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控管理部分包括監(jiān)控管理主機、打印機、UPS電源等；該配電系統(tǒng)分成兩個部分：碼頭變電所及陸地變電所，電力監(jiān)控管理部分設(shè)于陸地變電所總降站值班室。對于陸地變電所所有高低壓配電設(shè)備監(jiān)控儀表均可通過485總線接入通訊管理機，并由通訊管理機直接接入電力監(jiān)控通訊機柜內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)交換機，最終接入監(jiān)控管理主機；對于碼頭變電所，距離電力監(jiān)控值班室有 6

10、00米左右距離，因此在碼頭變電所設(shè)置通訊采集箱，所有碼頭變電所高低壓配電設(shè)備監(jiān)控儀表均通過485總線接入通訊采集箱內(nèi)通訊管理機，并由光電轉(zhuǎn)換等設(shè)備將信號通過光釬傳輸至電力監(jiān)控值班室內(nèi)電力監(jiān)控通訊機柜，最終經(jīng)過以太網(wǎng)交換機接入至監(jiān)控管理主機。在本項目中通訊系統(tǒng)包括通訊管理機、屏蔽雙絞線、光纖、光電轉(zhuǎn)換等；數(shù)據(jù)采集單元主要包括微機綜合保護裝置、ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表。整個配電管理系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心，應(yīng)用自動控制技術(shù)、計算機信息技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)對整個配電系統(tǒng)的一次主設(shè)備實現(xiàn)遠程遙測、遙信。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需求，實現(xiàn)對全部一次設(shè)備進行監(jiān)測、計量、記錄、報警等功能。并與繼電保護設(shè)備進行通訊，

11、實時掌握各種保護信息，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)綜合自動化。3.3 系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)采集與管理配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要通過現(xiàn)ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表、PT、CT及微機綜合保護裝置將現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)、保護信息以及故障等開關(guān)量狀態(tài)；現(xiàn)場設(shè)備將所采集和處理過的信號經(jīng)屏蔽雙絞線上傳只通訊管理機經(jīng)光纖或者五類線等媒介上傳至站控管理層。各間隔級單元相互獨立的存在于整個通訊網(wǎng)絡(luò)中，增強了整個系統(tǒng)的可靠性及可用性。ACR網(wǎng)絡(luò)多功能儀表及微機綜合保護裝置采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信，數(shù)

12、據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。信息處理對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，將數(shù)據(jù)進行定時存儲。并通過計算產(chǎn)生每日/周/月/年用電量；每日/周/月/年最大負荷及最大負荷出現(xiàn)時間，對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改；通過電能分時計量累計電費，對不合理用電單位提出科學(xué)合理的改進；通過邏輯運算計算出設(shè)備正常、異常出現(xiàn)次數(shù)，存儲事故發(fā)生時間、原因。電能報表如圖2所示：畫面顯示19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面，包括各斷路器當(dāng)前狀態(tài)、各回路當(dāng)前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設(shè)備動作及復(fù)位信息。實時畫面如圖3所示：畫面顯示負荷趨勢曲線提供了某一段時間內(nèi)該回路的負荷趨勢，方便管理員掌握用電設(shè)備的運行狀況，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。如圖4所示：圖2圖3圖4系統(tǒng)特點通訊線接點少，畫面顯示直觀，數(shù)據(jù)刷新快，及時反應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，同時系統(tǒng)操作簡單，方便用戶使用，各種