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劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,人們對電力資源的依賴越來越廣泛,而現(xiàn)階段內(nèi)電力系統(tǒng)的運營成本還相對較高,因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中具有重要的作用,它能夠有力的促進電網(wǎng)管理工作效率,降低電力系統(tǒng)的運營成本,本文通過遼寧省十二運會議項目中的應(yīng)用。
關(guān)鍵字:電力系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;汽;監(jiān)控系統(tǒng)
0 引言
配電自動化,是項集計算機技術(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,向用戶提供服務(wù),降低運行費用,減輕運行人員的勞動強度。
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、低耗的運行。本文通過對遼寧省十二運會議項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在公共建筑中的應(yīng)用。
1 項目概述及建設(shè)目標
遼寧省會議位于棋盤山開發(fā)區(qū),由上海綠地集團投資66億元建設(shè),是為第十二屆全運會提供服務(wù)的配套項目。
遼寧省會議總建筑面積55萬平方米,將于2013年3月建成投入使用,遼寧省會議建成后將成為遼寧省集會議、運動比賽場地、溫泉度假、商住于體的綜合性項目。
整個項目有三個大型建筑物,分別是酒店、會議、健身。每個建筑物中有個變電所,負責整個建筑物的整體供電。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中,要充分考慮客戶的實際需求,以及電力系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素,進而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本,同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。 本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對樓內(nèi)低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計算機、串口服務(wù)器等設(shè)備進行組合,及時的顯示樓內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),當樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況,使樓內(nèi)的用電活動更加,從而保證樓內(nèi)人員的生命,提高商業(yè)人員的工作效率。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)新建商場的配電情況分布情況,在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口,對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況,是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。
通訊層使用的設(shè)備為NPORT5610串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負責對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時,轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。
現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?,F(xiàn)場配置acrel的PZ系列電能表,實現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測;并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(jiān)測。
圖2:次系統(tǒng)圖
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎(chǔ)。把現(xiàn)場每個設(shè)備就地與總線連接,之后在把各條總線全部接入通訊網(wǎng)關(guān),來實現(xiàn)與主機的傳遞。
2.3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計
系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設(shè)計,并實現(xiàn)了次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打印;系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。
2.3.1 數(shù)據(jù)的采集與處理
數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進行采集,開關(guān)量的采集則主要是對斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài),以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶,達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。如圖2所示。
2.3.2 數(shù)據(jù)記錄
電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄,它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間,進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次,電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄,即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。由此可見,數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態(tài)的記錄,以及對故障信息的記錄,準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題,從而便于工作人員解決。如圖3所示。
圖3:報警圖
2.3.3 電能管理
為了實現(xiàn)對本樓內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管,系統(tǒng)設(shè)計了電能管理報表,系統(tǒng)通過對有功電度的采集,按照回路名稱的不同,自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能,并可對某回路的某時間段內(nèi)的用電量進行查詢,可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立,使各入駐管理人員節(jié)能意識大大提高,有效的節(jié)約了能源消耗,如圖4所示。
圖4:電能報表
3 供配電設(shè)計中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義
綜上所述,電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運營成本,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營成本,也成為供配電設(shè)計中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便,可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,由于監(jiān)控設(shè)備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實現(xiàn),因此,不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進行傳輸。另方面,在供配電設(shè)計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設(shè)備,而些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。 在公共建筑等場所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對樓內(nèi)低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計算機、串口服務(wù)器等設(shè)備進行組合,及時的顯示樓內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),當樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況,使樓內(nèi)的用電活動更加,從而保證樓內(nèi)人員的生命,提高工作人員的工作效率。
參考文獻
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中電力出版社
[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》,高士宏,科技風(fēng)
作者簡介:劉細鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司