摘要:本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能,省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)序性,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:電力監(jiān)控軟件;網(wǎng)絡(luò)電力儀表;中化化肥;應(yīng)用
0引言
近年來(lái),隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化程度的不斷提高,變配電站將向數(shù)字化,智能化發(fā)展。智能電子設(shè)備將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于變配電站中的保護(hù),控制和測(cè)量領(lǐng)域。電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠明顯提高數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性,從而提高管理的規(guī)范性,安裝在監(jiān)控側(cè)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表與變配電站電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信,可以提供充分的電力系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù),從而提高整個(gè)變配電站的運(yùn)行和維護(hù)水平。
Acrel-2000電力監(jiān)控軟在中化平原化工有限公司的應(yīng)用,成功實(shí)現(xiàn)了5個(gè)低壓配電室電力參數(shù)的集中采集,成為中化平原化工有限公司變配電站向數(shù)字化,智能化發(fā)展的標(biāo)志。
1項(xiàng)目介紹
中化平原化工有限公司是中化化肥有限公司控股的百萬(wàn)噸級(jí)大型氮肥生產(chǎn)企業(yè),公司位于山東省平原縣龍門(mén)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),占地面積2256畝。公司主要產(chǎn)品產(chǎn)能包括尿素116萬(wàn)噸/年、甲醇30萬(wàn)噸/年、碳酸氫銨25萬(wàn)噸/年、三聚氰胺3萬(wàn)噸/年、發(fā)電10萬(wàn)千瓦時(shí)、粉煤灰節(jié)能墻材30萬(wàn)立方米、工業(yè)板紙20萬(wàn)噸、棉紗2萬(wàn)紗錠。公司作為國(guó)家大型一檔企業(yè)、山東省200家工業(yè)企業(yè)之一、德州市5家骨干企業(yè)之一、平原縣骨干企業(yè),先后獲得山東省化肥行業(yè)企業(yè)創(chuàng)新單位、山東省金融系統(tǒng)“AAA”級(jí)企業(yè)、全國(guó)小氮肥市場(chǎng)綜合占有率前10位等榮譽(yù)稱號(hào)。 公司原名為德齊龍化工集團(tuán),于2008年6月17日與中化化肥有限公司簽訂了股權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議,正式更名為中化平原化工有限公司。
中化平原電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)分為5個(gè)低壓配電室,配電室內(nèi)采用安科瑞PZ系列電力監(jiān)控儀表采集各回路的電流、電壓、電能等電參量,然后通過(guò)中間層采集設(shè)備經(jīng)光纖傳到監(jiān)控室計(jì)算機(jī)上,實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信功能。
2用戶需求
上海安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)集成部對(duì)中化平原化工有限公司要解決的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析,弄清楚項(xiàng)目發(fā)起人及項(xiàng)目其他干系人的要求¸待開(kāi)發(fā)的信息系統(tǒng)要解決客戶和用戶的業(yè)務(wù)問(wèn)題以及問(wèn)題的來(lái)龍去脈后,經(jīng)雙方溝通知電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)各配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新,配電室整體一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示;完成對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線的繪制,便于分析該回路配電運(yùn)行工況,調(diào)配三相配電平衡和削峰填谷;完成對(duì)各回路的電能集抄功能,并自動(dòng)生成符合客戶管理需求的用電報(bào)表,所有報(bào)表或圖表支持查詢打印功能;對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報(bào)警,便于管理人員實(shí)時(shí)掌握并分析配電運(yùn)行情況
3設(shè)計(jì)方案
根據(jù)可靠性和率配電管理的要求,以及實(shí)用性,安全性,實(shí)時(shí)性,穩(wěn)定性,可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則,上海安科瑞電氣股份有限公司對(duì)中化平原化工有限公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設(shè)計(jì)方案
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
ISO/IEC11801 《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》
GB2887 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》
3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D
為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求,配電室現(xiàn)場(chǎng)安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過(guò)屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務(wù)器,串口服務(wù)器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器后接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),進(jìn)而傳輸至后臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,存儲(chǔ),處理,實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢
3.3儀表,通訊線纜,交換機(jī)及串口服務(wù)器選型
對(duì)中化平原化工有限公司提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案,站控管理層設(shè)備層采購(gòu)華北工控的工業(yè)主機(jī),聯(lián)想的顯示器,SANTAK的UPS以及HP的打印機(jī);網(wǎng)絡(luò)通訊層使用MOXA的NPORT5430I串口服務(wù)器,華為3C16470網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層采上海安科瑞公司PZ80系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表,總線鋪設(shè)屏蔽雙絞線,以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求,具體設(shè)備如下表:
4 系統(tǒng)功能
上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件,通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等,完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1. 一次圖顯示:ACREL-2000軟件通過(guò)中間采集設(shè)備采集現(xiàn)場(chǎng)電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)一次圖顯示出來(lái)。如下圖所示,各個(gè)回路三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實(shí)時(shí)刷新顯示,能直觀反映該系統(tǒng)各進(jìn)出線回路運(yùn)行狀況。
4.2. 遠(yuǎn)程抄表查詢:各個(gè)配電室各個(gè)回路按照時(shí)間段進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后,可選擇時(shí)間間隔、時(shí)間長(zhǎng)度對(duì)該回路進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢,包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導(dǎo)出成EXCEL表格進(jìn)行保存,也可打印保存
4.3趨勢(shì)曲線:各重要回路電流、功率實(shí)時(shí)趨勢(shì)顯示及歷史趨勢(shì)查詢功能。選擇回路后,該回路實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線會(huì)不斷刷新,選擇“起始時(shí)間”可查看該回路歷史趨勢(shì)曲線,選擇“時(shí)間長(zhǎng)度”可查看歷史日、月、年趨勢(shì)曲線,能更加直觀反映該回路運(yùn)行情況。
5 項(xiàng)目實(shí)施后的效果分析
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費(fèi)用:可以實(shí)現(xiàn)各種電參量數(shù)據(jù)的集中采集記錄,集中數(shù)據(jù)分析,減少分支變電所數(shù)據(jù)的沉淀,集中信息反映。
兼容性和可擴(kuò)展性分析:安科瑞2000電力監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮了與BA系統(tǒng)之間的互連互通,避免成為信息孤島,只要稍做調(diào)整即可與正在實(shí)施或即將實(shí)施的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接,可以充分保護(hù)企業(yè)的投資。
保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性,防止被修改:原始的由現(xiàn)場(chǎng)電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數(shù)據(jù)抄送過(guò)程中被修改而使領(lǐng)導(dǎo)讀臟數(shù)據(jù)的幾率,安科瑞2000電力監(jiān)控系統(tǒng)保持了數(shù)據(jù)的原始性,便于領(lǐng)導(dǎo)層了解真實(shí)的數(shù)據(jù)。
6結(jié)束語(yǔ)
本文以Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心,分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型,以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中,配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡(jiǎn)明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn),可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作,系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析,便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況,制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,減少工作人員,提率。同時(shí),根據(jù)建立的電能計(jì)量體系,可以了解、分析建筑總體能耗,提出降耗計(jì)劃,采取節(jié)能降耗措施,逐步提高用電效率。
參考文獻(xiàn)
[1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國(guó)電力出版社
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