摘要:介紹重汽精鑄件加工部配電室改造項目,采用綜合保護裝置、智能電力儀表,采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關鍵詞:重汽精鑄件加工部配電室改造項目;變配電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)。
0概述
中國重汽集團濟南卡車股份有限模式是中國重型汽車生產產品,始建于1935年,是中國重型汽車生產廠,曾經(jīng)開發(fā)和制造了重型汽車(黃河 JN150)。
1需求分析
重汽精鑄件加工部配電室改造項目需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理,具體軟件功能要求如下:
電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。在畫面上顯示各回路的電參量、回路名稱等信息。
對各回路的電流繪制趨勢曲線,便于分析該回路配電運行工況。
對各回路的電能集抄功能,并可生成時間段內符合客戶管理需求的用電報表。
對各回路儀表進行實時通訊狀態(tài)顯示。
多用戶權限管理,便于分級操作。
安科瑞產品具有高智慧性與性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件,但不**于此,其技術性能應滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。
2 技術標準
本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下:
ISO/IEC11801 《**綜合布線標準》
GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規(guī)范》
IEC 61587 《電子設備機械結構系列》
DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》
DL/T 698.1-2009 《*1部分:總則》
DL/T 698.2-2010 《*2部分:主站技術規(guī)范》
DL/T 698.31-2010 《*3.1部分:電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》
DL/T 698.35-2010 《*3-5部分:電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》
DL/T 698.41-2010 《*4-1部分:通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》
DL/T 698.42-2010 《*4-2部分:通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》
3 系統(tǒng)方案
監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對重汽精鑄件加工部配電室改造項目變配電進行用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變配電所現(xiàn)場的14臺AM5型微機保護裝置、15只ACR型多功能電力儀表、2只溫控儀、1臺直流屏,這些設備通過485總線直接接入本變電所內數(shù)據(jù)采集器,通過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機,從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。
系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖
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。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2)網(wǎng)絡通訊層
通訊層主要是由串口服務器及總線網(wǎng)絡組成。串口服務器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護裝置、直流屏;總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,較大提高了配電系統(tǒng)的智慧性、性和穩(wěn)定性,真正達到了**的目的。
3)現(xiàn)場設備層
10kV回路安裝的AM5 系列產品具有統(tǒng)一的軟硬件平臺、強大的保護邏輯圖形化可編程功能和豐富的接口資源,能夠適應 35kV 及以下電壓等級的各種變配電測控保護要求,滿足個性化定制需求,廣泛應用于建筑、工業(yè)、能源等領域??商峁?12 路交流輸入(標準硬件包括:三相保護電流、兩個零序電流、三相測量電流及 4 個電壓通道),16 路可編程遙信輸入,10 路可編程繼電器接點輸出,可滿足絕大多數(shù)場合下中低壓系統(tǒng)間隔層的保護測控要求。
低壓回路采用的ACR系列多功能電力儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦、公共設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網(wǎng)絡電力儀表,它能測量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度。并且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點,這些接點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領域。
現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端,智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入串口服務器,經(jīng)串口服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
4 系統(tǒng)功能
功能特點
本系統(tǒng)采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩(wěn)定;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面,一切操作均可在界面上進行,而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為**系統(tǒng)智慧穩(wěn)定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供的智慧**。主要功能:系統(tǒng)將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權限,包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為等級用戶,高一級用戶可添加、刪除下一級別的用戶。
配電監(jiān)測界面
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器合、分狀態(tài),以及有關故障、告警等信號。
主要功能:一次圖顯示各回路對應回路名稱、三相電流、三相線電壓、總有功功率、總功率因數(shù),斷路器合分位狀態(tài)。
配電監(jiān)測功能
通訊狀態(tài)
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構;可在線診斷設備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現(xiàn)場各設備的通訊狀態(tài),及時維護出現(xiàn)異常的設備,系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
主要功能:具備完整的系統(tǒng)通訊拓撲結構圖,實時顯示設備通訊狀態(tài),紅色狀態(tài)表示對應設備通訊正常,綠色狀態(tài)表示設備通訊異常。系統(tǒng)主機和串口服務器/通訊管理機旁標明設備分配IP地址,各設備旁標識了設備地址和設備回路編號。
通訊狀態(tài)圖
電參量報表
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、*時間或選擇查詢新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過報表方式顯示出來。
主要功能:查詢各回路或者設備*時間的運行參數(shù),報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導出Excel格式文件,還可以根據(jù)用戶要求導出PDF格式文件。
電參量報表功能
電能報表
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯*計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時可分析追溯,維護計量體系的正確性。
主要功能:具有起始時間和結束時間的時間選擇框,選定想要查詢的時間段后,通過點擊查詢按鈕可查詢出系統(tǒng)項目范圍內所有配電回路的用電量??赏ㄟ^導出按鈕將報表以Excel形式導出保存,通過打印按鈕進行報表打印。
電能報表功能
報警及事件
實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開,并一直隱藏在后臺。
當有電流或者電壓越限,并且觸及報警界**,“相應實時報警”窗口就會自動彈出,并以紅色字體顯示具體的報警信息:回路名、越限的電參量、報警值等。
通過調節(jié)開始時間和結束時間,即可查詢到過去任意時間段內的系統(tǒng)報警信息,包括遙測報警和遙信報警,還包括具體的報警時間,報警類型,報警內容等。
5 結束語
在當今配電設施的應用中,變電所的配電智慧性至關重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在重汽精鑄件加工部配電室改造項目的應用,可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負載越限可彈出報警對話框,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行智慧、、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實的依據(jù)。
安科瑞電氣股份有限公司專注于電力運維平臺,低壓線路保護器,智慧用電管理云平臺,故障電弧探測器,智能通信管理機,智能溫度控制器等, 歡迎致電 19821750213