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電力監(jiān)控系統(tǒng)在武漢愛(ài)機(jī)汽配公司配電改造中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):2057更新日期:2013-07-08

摘要:介紹武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量、檢測(cè)8個(gè)進(jìn)線回路電網(wǎng)質(zhì)量。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的管理。

關(guān)鍵詞:武漢愛(ài)機(jī);汽車配件;電力監(jiān)控系統(tǒng)配電改造;智能電力儀表Acrel-2000;

 

概述 

本公司為日本株式會(huì)社英知一與廣州愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司共同投資興辦的中外合資企業(yè),于2005225日正式落戶武漢東湖開發(fā)區(qū),注冊(cè)資金11億日元,投資總額為27.5億日元。 

公司主要經(jīng)營(yíng)范圍為:設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工汽車關(guān)鍵零部件及汽車、摩托車的模具、檢具和夾具;銷售本企業(yè)產(chǎn)品,并提供技術(shù)咨詢及技術(shù)服務(wù)。

本項(xiàng)目為武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司變電所改造項(xiàng)目。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,需要對(duì)武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司3個(gè)變電所內(nèi)的8個(gè)低壓配出線進(jìn)行電力監(jiān)控,以保證用電回路的安全、可靠和的運(yùn)行。

Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng),充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司3個(gè)配電室共8個(gè)進(jìn)線柜配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)與電能管理;監(jiān)測(cè)范圍為改造變電所的T1、T2、T3、T4、T5、D1、D2D38個(gè)變壓器的進(jìn)線柜側(cè)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計(jì)有8只儀表,分2條總線,都是直接通過(guò)屏蔽雙絞線走管道拉至值班室連接到串口服務(wù)器上,實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。

本電力監(jiān)控系統(tǒng)采用比較簡(jiǎn)單易懂的一次圖顯示;如下圖所示:

圖(1)

2  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

2.1  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(hào)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EPI、諧波量、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(dòng)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(kù)供用戶查詢。

2.2  人機(jī)交互

系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參;畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。

2.3  歷時(shí)事件

歷時(shí)事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障記錄、信號(hào)記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互,通過(guò)歷史事件查看平臺(tái),您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

2.4  數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢

主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集,并且建立數(shù)據(jù)庫(kù),定期生成報(bào)表,以供用戶查詢打印。

2.5  用戶權(quán)限管理

針對(duì)不同級(jí)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(lái)的損失,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運(yùn)行??梢酝ㄟ^(guò)用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。

2.6  運(yùn)行負(fù)荷曲線

負(fù)荷趨勢(shì)曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線的,方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換;可以查看實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線或歷史趨勢(shì)線;對(duì)所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作,幫助用戶進(jìn)線趨

勢(shì)分析和故障追憶,為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持

2.7  遠(yuǎn)程報(bào)表查詢

報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式,把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩選、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對(duì)報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能。

報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。

3  案例分析

3.1  客戶要求

武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司3個(gè)配電室共8個(gè)進(jìn)線柜配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)與電能管理;監(jiān)測(cè)范圍為改造變電所的T1、T2、T3、T4、T5、D1、D2和D3共8個(gè)變壓器的進(jìn)線柜側(cè)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理客戶提供的配電配電室電力監(jiān)測(cè)需求表:

功能

功能描述

實(shí)時(shí)顯示

電壓、電流、功率、功率因數(shù)、2-31各次諧波分量、頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新,并以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示 

趨勢(shì)分析

完成對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢(shì)曲線,便于分析該回路配電運(yùn)行工況

電能管理

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

事件報(bào)警

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

客戶對(duì)報(bào)表的要求:對(duì)各回路的電流、電壓、功率、功率因數(shù)、2-31各次諧波分量,發(fā)電機(jī)房和配電室溫濕度做相應(yīng)的報(bào)表并支持查詢歷史數(shù)據(jù)打印功能。

3.2  針對(duì)本項(xiàng)目軟件實(shí)現(xiàn)功能

本改造項(xiàng)目中是8個(gè)安科瑞ACR系列諧波儀表,其是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表,它能測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度、諧波量等多種電參量。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。

1#主變壓器一次圖見(jiàn)圖(2),功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的電參量,其中包括:線三相電壓,電流,功率,功率因數(shù),電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),主要包括:開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警。  

圖(2)1#主變壓器一次圖 

參數(shù)抄表功能,主要完成對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢變電所2臺(tái)變壓器出線各低壓回路的電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱,見(jiàn)圖(3)。

圖(3) 參數(shù)抄表

用電量報(bào)表功能,可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢,支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。 見(jiàn)圖(4)。

圖(4) 電能報(bào)表

諧波曲線功能,主要完成對(duì)低壓出線回路的諧波分量統(tǒng)計(jì),為值班人員提供了直觀、、可靠的電網(wǎng)質(zhì)量報(bào)表。曲線具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表打印等功能。見(jiàn)圖(5)。

圖(5)諧波報(bào)表

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見(jiàn)圖(6)。

圖(6)系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

負(fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線,點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換;幫助用戶進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶,具備曲線打印功能。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見(jiàn)圖(7)。

圖(7)趨勢(shì)曲線圖

4  結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國(guó)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必然選擇,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在武漢愛(ài)機(jī)汽車配件有限公司3個(gè)變電所改造的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)模擬分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框及報(bào)警聲音提示,并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定,為變電所用戶解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),取得了較好的社會(huì)效益。[2]

參考文獻(xiàn):

[1].任致程 周中電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京中國(guó)電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10


 

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