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Acrel-2000在中國石油大廈(武漢)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):2234更新日期:2013-07-09

  摘要:中國石油大廈(武漢)電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用屏蔽雙絞線直接連接的方式:把儀表、組態(tài)軟件與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來。該系統(tǒng)將硬件電路組裝在通訊機(jī)柜中,通過ACREL-2000組態(tài)開發(fā)設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件,顯示系統(tǒng)的配置及各種電氣參數(shù),實(shí)現(xiàn)對高、低壓配電室數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、遙控和管理。整個(gè)系統(tǒng)集成度、可靠性、實(shí)時(shí)性高,能滿足中國石油大廈(武漢)電力監(jiān)控系統(tǒng)智能化的要求。
  
  前言
  
  目前,供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的急劇增加,對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
  
  安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等,為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為武漢重型機(jī)床集團(tuán)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。
  
  系統(tǒng)概述
  
  武漢中國石油大廈建筑面積近6.8萬平方米,共30層.其中,五酒店21層,寫字樓部分9層.大廈外觀簡潔大方、氣勢恢宏,在周邊建筑群中個(gè)性鮮明。大廈酒店擁有近300間套溫馨舒適的客房,包括精心設(shè)計(jì)的行政樓層客房和總統(tǒng)套房;共有1100個(gè)餐位,包括粵式中餐廳、典型歐式西餐廳、特色餐廳和大型宴會廳;配套有標(biāo)準(zhǔn)的游泳池以及各種康體設(shè)施;武漢中國石油大廈將按照五標(biāo)準(zhǔn)酒店管理和經(jīng)營。
  
  上海安科瑞電氣股份有限公司承接中國石油大廈(武漢)遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施。采用ACREL-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng),本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍:高壓配電室、低壓配電室1#、低壓配電室2#的電力儀表。其中高壓配電室為銳致微機(jī)保護(hù)7臺,低壓配電室1#、2#有上海安科瑞電氣股份有限公司儀表PZ80E4共146臺。
  
  用戶需求
  
  中國石油大廈(武漢)電力監(jiān)控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能是:遠(yuǎn)程監(jiān)視大廈高低壓配電系統(tǒng)的所有電參量;實(shí)時(shí)界面顯示高低壓各回路的重要電參數(shù),高靈敏度和可靠度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新率;能看到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和查詢各高壓回路和低壓進(jìn)線以及低壓重要出線回路的電流曲線圖(或者負(fù)荷曲線圖);所有回路具有電參數(shù)查詢報(bào)表,能查詢到秒級的電參量歷史值;電能報(bào)表,根據(jù)管理的需要可適當(dāng)修改報(bào)表格式,能查詢?nèi)我鈺r(shí)刻的電能值。
  
  主要設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)
  
  DL/T721-2006《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》
  
  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》
  
  GB/J63-90《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》
  
  ISARP55.1《數(shù)字處理計(jì)算機(jī)硬件測試》
  
  DL/T630《交流采樣遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件》
  
  DL/T814-2002《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
  
  ISO/IEC11801《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》
  
  GBJ232-2006《電測量儀表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
  
  DL5002-2010地區(qū)電網(wǎng)電力調(diào)度自動化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范
  
  DL451-2003循環(huán)式遠(yuǎn)動規(guī)約
  
  設(shè)計(jì)思路
  
  按照中國石油大廈(武漢)的實(shí)際需求和智能元器件的功能,完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要功能為:一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報(bào)警;事件記錄,系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測;故障報(bào)警及操作記錄;電能報(bào)表查詢與打印;歷史曲線,用戶權(quán)限管理、高壓遙控、低壓主進(jìn)線遙控等主要功能。
  
  整個(gè)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu),監(jiān)控主機(jī)位于監(jiān)控室內(nèi),系統(tǒng)采用開放的通訊協(xié)議,通過現(xiàn)場總線連接到通訊服務(wù)器。
  
  系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
  
  本系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示:

  
  間隔層主要的設(shè)備為:電力儀表、開關(guān)量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
  
  中間層主要為:通訊服務(wù)器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
  
  站控層:設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
  
  以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸。
  
  系統(tǒng)的主要功能
  
  一、數(shù)據(jù)采集與處理
  
  數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Ep、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
  
  數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
  
  二、人機(jī)交互
  
  系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,顯示設(shè)備狀態(tài)及實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù);畫面實(shí)時(shí)動態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;報(bào)警記錄顯示等。
  
  1、高壓一次圖:

  
  高壓一次圖為系統(tǒng)主監(jiān)控畫面,主要實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓回路的運(yùn)行狀態(tài),重要的電參量等。界面上各回路一次圖顯示紅色代表合閘,綠色代表分閘。
  
  2、低壓一次圖:
  
  實(shí)時(shí)顯示低壓進(jìn)線回路,電容補(bǔ)償、出線回路的合分閘情況,實(shí)時(shí)刷新負(fù)載、電流、電壓、功率等的實(shí)時(shí)值。
  
  3、實(shí)時(shí)、歷史曲線圖:
  
  界面內(nèi)的的功能按鈕包括時(shí)間間隔的選擇,刷新曲線、鼠標(biāo)縮放、鼠標(biāo)平移,搜索曲線、曲線在顯示見面里的左右移動以及電流曲線位置的調(diào)整。電流在趨勢圖中位置的調(diào)整分為5個(gè)檔,用戶可以根據(jù)查詢電流的大小,選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?/p>

  
  4、電能、電量報(bào)表

  
  此電能報(bào)表支持手動輸入時(shí)間查詢?nèi)魏螘r(shí)段和任何回路的耗電量。同一變壓器下的出線回路安排在同一個(gè)電能報(bào)表內(nèi),便于管理人員的統(tǒng)計(jì)管理。系類報(bào)表可設(shè)計(jì)成用戶慣用的電能報(bào)表格式,以延續(xù)工作人員的工作風(fēng)格。
  
  5、高壓光子牌:
  
  顯示微機(jī)保護(hù)裝置上電、裝置掉電、裝置復(fù)位、信號復(fù)歸、遙控操作、就地操作、修改保護(hù)定值、裝置自檢錯(cuò)誤、裝置超溫等信號,信號跳變時(shí)伴隨聲光報(bào)警。
  
  三、故障報(bào)警及事故追憶
  
  在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí),會及時(shí)發(fā)出聲報(bào)警提示用戶及時(shí)響應(yīng)故障回路,同時(shí)自動記錄事件發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn),以被用戶查詢,追憶故障原因。

  
  四、數(shù)據(jù)庫建立與查詢
  
  主要完成遙測量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫,定期生成報(bào)表,以供用戶查詢打印。
  
  五、用戶權(quán)限管理
  
  可根據(jù)買方要求添加和刪除軟件的用戶數(shù)量和設(shè)置用戶的權(quán)限。針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行。

  
  六、結(jié)束語
  
  中國石油大廈(武漢)通過集中監(jiān)控微機(jī)的軟件,讀取配電室各儀表的信息量,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控機(jī)對配電室的電力儀表集中監(jiān)控??梢粤私獾秸麄€(gè)大廈的電力系統(tǒng)狀況,這對電力系統(tǒng)事故狀態(tài)下的調(diào)度指揮也很有益處。
  
  中國石油大廈電力監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目,通過監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了控制現(xiàn)場儀表;實(shí)現(xiàn)對配電室數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理;同時(shí)具備報(bào)警處理等功能。友好的界面操作系統(tǒng)和簡易的操作,使系統(tǒng)更具有人性化。而且,本系統(tǒng)將硬件設(shè)備組裝在自行設(shè)計(jì)的通用開關(guān)柜中,實(shí)現(xiàn)集中管理,同時(shí)也便于系統(tǒng)的維護(hù)與更換,提高產(chǎn)品的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、層次化,便于系統(tǒng)的擴(kuò)展。采用組態(tài)軟件,減少了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視對人力依賴,降低了人力的成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。為電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行和管理提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。
  
  參考文獻(xiàn)
  
  [1]任致程、周中編著電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南中國電力出版社2007.4
  
  [2]周中安科瑞電力監(jiān)控組態(tài)軟件在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
  
  [3]馮國華監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.

 

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