江苏安科瑞电器制造有限公司

典型案例

Acrel-2000电力监控系统在成都东客站项目的应用

摘要:本文介绍安科瑞电力监控系统Acrel-2000在成都东客站的应用,是安科瑞为智能配电提供解决方案案例之一。实现了对现场设备的分散式采集和集中控制管理,为值班人员对现场设备管理提供了实时数据;同时该电力系统可以自动检测电力、电量和电压质量,为值班人员开展能源审计,调整用电负荷,提高用电负荷率,实行均衡用电、节约用电、减少电费支出,提供了先进的技术手段。
关键词:成都东客站 智能电力仪表 Acrel-2000型 电力监控系统
概述
    电力监控系统是指利用现代电力电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术,将电力设备的正常及事故情况下的监测、保护、控制、电力计量的系统。该系统可以同智能楼宇系统BAS、企业资源计划ERP融合在一起,以达到良好管理。
    智能电力监控系统对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器的电参量和工作状态进行监控,通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、电度、频率和电流开关状态等各项参数实现监测,当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警,并对相关设备进行控制。同时可以对各回路用电量进行计量。它以较少的投资,极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。
1  项目概况
   成都东客站位于成都成华开发区,三环路成渝立交处;该项目是成都2010年重点建设工程,是西南地区标志性建筑之一。在该项目中,我公司主要负责完成对成都东站电能管理系统的设计、设备安装及系统运行调试等相关工作。本监控系统范围:适用于东客站上下5层(包含夹层)所有动力柜上的智能仪表(PZ80L-E4/K、ARTU-K32)。
 
2  用户需求
    一)该项目中,系统功能需满足设计任务书的下列要求:
a) 配电监测:配有主机2台,一主一备,显示监控对象的实时运行参数,包括ARTU开关量信息。对智能仪表的通讯状态进行实时监测。
b) 遥测功能:具有对所有回路电参量定时采集功能。
c) 报表功能:具有所有回路的电能统计功能,可以查询任意时间段,任一回路的电能,可以生成所需要的日报表、月报表、年报表等。
d) 权限管理:分级用户操作口令,不同级别用户具有不同的操作权限。
e) 电流曲线:支持对所有回路3相电流的曲线查询。
    二) 施工工艺符合有关规范和设计要求,线缆敷设及设备安装安全、规范。仪表接线由专业电工完成,符号有关电气安装操作规范。
3  设计方案
安科瑞公司根据成都东客站现场的实际情况为其选用了Acrel-2000电力监控系统。
3.1 Acrel -2000符合的标准
    本技术方案以现行国家及电力行业的有效标准为依据,国标未列入部分应参考IEC最新标准和规范。如标准间有矛盾时,应以较高标准为准。
GB2887-2000      《计算站场地技术要求》
GB/T13729-2002 《远动终端通用技术条件》
DL478-2001        《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
DL/T400-2010     《继电器和安全自动装置技术规程》
DL/T 814-2002    《配电自动化系统功能规范》
DL/T634-2002     《远动设备和系统传输规约基本远动任务配套标准》
DL/T721-2000     《配电网自动化系统远方终端》
DL/T770-2001     《微机变压器保护装置通用技术条件》
GB/T50063-2008 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB-14285-2006   《继电保护和安全自动装置技术规程》
GBJ232-2002      《建筑电气工程施工质量验收规范》
GB/T15145-2001 《微机线路保护装置通用技术条件》
GB50171-2006   《电气装置安装工作盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB/50198-2011  《监控系统工程技术规范》
GB/T17626.5     《浪涌(冲击)抗扰度试验》
DL/T5003-2005  《电力系统调度自动化设计技术规程》
IEC-61131-3     《图形可编程标准》
3.2 Acrel-2000设计方案

                                                                                              成都东客站系统拓扑图
   上图为安科瑞电气股份有限公司为成都东客站项目设计的Acrel-2000变配电监控系统拓扑图;Acrel-2000变配电监控系统主要分为3层:站控管理层(工控机、打印机、UPS电源)、通讯管理层(通讯管理机、光电转换器、工业交换机)、现场设备层(现场智能装置)。
   如图所示:现场中的IO设备的通讯线缆采用RVSP 2*1.5屏蔽双绞线连接现场智能装置的RS485通讯接口,每根总线连接仪表的最大数量为32台。在现场6间弱电机房内设有通讯采集箱,动力柜和墙柜内的智能装置连接至附近的通讯采集箱内,然后通过光纤上传至中控室内,在后台监控主机对上传的数据进行集中采集处理。
4  施工调试反馈
4.1 现场布线施工及调试阶段
   成都东客运火车站现场低压部分共有220个低压配电柜。客运站共分五层:负一层、负一层夹、一层、一层夹、二层。现场通讯线缆采用屏蔽双绞线及光纤共同组合布线方式。现场共采用六路光纤。分别将西南角、西北角、东南角、东北角、南中部、北中部现场总线汇集到中控室。现场动力柜比较分散,在布线施工方面难度比较大。在调试阶段,现场施工单位比较多,进入强电配电房及弱电机房与各家施工单位的协调问题比较复杂,通讯调试期,通讯线缆断截现象,部分区域盖板已封,给检查通讯故障工作造成困难。
4.2 智能装置通讯问题
   在调试阶段通过屏蔽双绞线上传数据时出现数据误码,通过现场的检查,是由于现场智能装置之间距离比较远,现场信号衰减比较严重,经上海安科瑞电气股份有限公司技术部讨论决定,在每根总线上加装中继器来放大信号,更改实施后,数据上传正常。
5  系统功能
5.1 系统初始主界面

  系统在进入运行阶段,通过进度条的显示,使用户能准确查看系统运行的进度状况,防止在系统没有完全运行起来,因用户操作造成数据传输出现误码。
   系统成功运行后进入操作界面,系统提供简单、易用、良好的用户使用界面,值班人员在登录权限后可查看分区域内智能装置的遥信状态(分闸、合闸)以及遥测值(电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、电度)。
5.2. 分区域实时电参量

   登陆普通权限用户,通过主界面的操作,即可以查看各个区域运行的电参量(电流、电压、有功、无功、功率因数、电度、),对各个回路的分合闸状态通过回路数据颜色变化来显示出来(红色代表合闸、绿色代表分闸)。同时各个回路都支持曲线查询功能,通过该界面的操作即可查询每一路的电流趋势曲线。
5.3 系统遥信状态报警

  在配电系统发生运行故障时,会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路,同时自动记录事件发生的时间和回路名称,以便车站值班人员查询,追忆故障原因。
5.4 趋势曲线分析

 Acrel-2000电力监控系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面,通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势,方便车站值班人员对监测的配电网络进行质量分析。
5.5 报表统计

系统采集的有功电度数据,按照回路名称的不同,自动生成报表并有报表打印功能,可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询与打印,同时这些报表也能以Excel的格式导出,历史记录保留3年以上。
5.6其他功能
   其它日常管理,如运行记录及交接班记录管理,设备运行状态、缺陷、维修记录管理、规章制度等。管理功能满足用户要求,适用、方便、资源共享。各种文档能存储、检索、编辑、显示、打印。
6  运行效果
   系统的设计运行减小了维护人员工作量及劳动强度,提高工作效率,有利于车站合理安排检修计划,降低成本,对隐患提前预警,防止事故发生,保证生产正常运行。各种资料、图纸、报表实现电子信息化实现各电力参数,状态信息实时化实现远动控制,为改善电力品质及供电可靠性提供第一手资料。可实现信息的扩展与互连。作为Intranet一部分,可实现与BAS系统或全厂MIS系统无缝连接。
 
7  总结
   随着社会的发展及电力的广泛应用,电力监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的必然选择,本文介绍的Acrel-2000电力监控系统在成都东客站的应用,可以实现对低压配电回路用电的实时监控,不仅能显示回路用电状况,还具有网络通讯功能,可是进行数据远程功能。系统实现对采集数据的分析、处理,实时显示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及语音提示,并生成各种电能报表、分析曲线、图形等,便于远程抄表以及分析、研究。该系统运行安全、可靠、稳定,为大型公建设施用电问题提供了真实可靠的依据,取得了较好的社会效益。
 
参考文献:
[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

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