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電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海財經大學本部國定路校區(qū)檔案館的應用

發(fā)布時間: 2021-12-06  點擊次數: 543次

安科瑞 繆凱倫

摘要:介紹上海財經大學本部國定路校區(qū)檔案館,采用綜合保護裝置、智能電力儀表,采集配電現場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統(tǒng)采用現場就地組網的方式,組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實現變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞:上海財經大學;10KV變配電所;綜合保護裝置;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)。

0、概述

??上海財經大學占地面積826畝,設有三個校區(qū),主校區(qū)位于國定路777號,中山北一路校區(qū)位于中山北一路369號,昆山路校區(qū)位于昆山路146號。

??本項目承接其國定路校區(qū)檔案館變配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)搭建,檔案館總共有2路10KV進線,經2臺2000KVA變壓器變壓后對整個檔案館進行供電,變電站內綜合保護裝置、溫控儀、多功能儀表等設備采用RS485總線組網接入電力監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)主機安裝在變電站內值班室。


1、需求分析

??電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實現數據集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下:

??電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、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。

??本技術條件適用于上海財經大學本部國定路校區(qū)檔案館的變配電室。供方產品應具有高安全性與可靠性、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,但不僅僅于此,其技術性能應滿足對配電室數據監(jiān)控的要求。

2、系統(tǒng)方案

??監(jiān)控系統(tǒng)主要實現對上海財經大學本部國定路校區(qū)檔案館變配電進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為變配電所的綜合保護裝置、溫控儀、多功能儀表。系統(tǒng)接入變配電所6塊綜合保護裝置,29塊PZ96-E4/KC多功能儀表,2塊變壓器溫控儀,共分5條總線,總線直接接入本變電所內串口服務器,通過網絡上傳數據至變電所值班室主機,從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統(tǒng)網絡拓撲圖

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) 網絡通訊層

??通訊層主要是由協(xié)議隔離轉換器及總線網絡組成。協(xié)議隔離轉換器主要功能是監(jiān)測現場智能儀表、綜合保護裝置、變壓器溫控儀;總線網絡的主要功能是實現數據交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,大大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,達到了無人值守的目的。

3) 現場設備層

??現場設備層是數據采集終端,主要由安科瑞智能儀表PZ96-E4/KC、綜合保護裝置、直流屏、變壓器溫控儀組成,儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務器,經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網,實現遠程監(jiān)控。

智能儀表現場連接示意

??現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數量在25只左右,然后將數據上傳至串口服務器,進而將數據上傳至當地監(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:


3、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)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示,模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;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

??為保障系統(tǒng)安全穩(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授權的操作(如配電回路名稱修改等)。定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。將用戶的級別分為操作工、工程師、系統(tǒng)管理員這三個等級,每個等級可以單獨賦給不同的操作權限,包括進入運行、退出運行、報表管理。系統(tǒng)管理員為等級用戶,用戶可以添加、刪除別的用戶。

監(jiān)控系統(tǒng)界面分為三塊,標題界面、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面。


??標題界面中顯示當前登錄用戶及系統(tǒng)當前時間。

??系統(tǒng)界面中顯示當前界面對應各種參數。

??菜單切換界面排布的按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕。不同的功能按鈕,可進入相應的功能界面。

配電監(jiān)測界面


配電監(jiān)測功能

??可查看各配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數據包括:三相電流,電能。在母線(既圖中橫線)上方數字(如:1P1)代表開關柜

??當選擇以“管理員"身份登錄系統(tǒng)后,可在系統(tǒng)一次圖中點擊回路名稱,直接對回路名稱進行修改,修改后系統(tǒng)會自動保存。

通訊狀態(tài)

??實時顯示接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構,可在線診斷系統(tǒng)網絡通訊狀態(tài),發(fā)生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài),對出現異常的設備及時維護,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。


通訊狀態(tài)圖

??通訊狀態(tài)能夠看到整個系統(tǒng)的分布式網絡結構,該系統(tǒng)具有網絡診斷功能。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網絡通訊狀態(tài),出現網絡故障時,系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元。紅色表示通訊正常,綠色表示儀表通訊出線故障。及時通知維系人員進行查詢故障原因。

電參量報表

??實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能,所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數等,并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。


??設置需要查詢的時間,點擊查詢按鈕即可查詢歷史某時刻的各個回路的電參量報表。主要數據包括:三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率補償因數、電能。

??該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運行中是否出現電壓不穩(wěn)定,電流越限,功率、功率因數是否符合要求。以此為依據,對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)化。

??報表可以以電子表格的方式導出,同時具備打印功能。點擊打印報表,按需要即可打印報表。

電能報表

??以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)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追溯,維護計量體系的正確性。


電能報表功能

??用電量的管理以報表形式呈現,該報表可以呈現系統(tǒng)運行期間的任意時間段內的各回路用電,每個進線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內,可方便查詢。

??通過調節(jié)開始時間和結束時間,即可顯示此時間段內的用電量。

??該報表可以以電子表格的方式導出,同時具備打印功能。

電流越限設置

??對配電系統(tǒng)每個回路設計了電流越限設置。便于配電維護人員及時根據現場用電需求變更用電電流設置限值,當發(fā)生電流越限,及時控制回路用電,確保供電可靠性,為用戶單位的用能權益提供保障。


電流越限設置

報警及事件

實時報警

??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。

歷史報警

??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。


4、結束語

??在當今配電設施的應用中,變電所的配電安全性至關重要,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海財經大學本部國定路校區(qū)檔案館的應用,可以實現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)實現對采集數據的分析、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、負載越限具有彈出報警對話框、語音提示、短信報警燈,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)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為解決用電問題提供了真實可靠的依據。



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