Acrel-3000在焦作煤業開元化工配電系統中的應用
0 前言
目前，供配電產業的發展及可靠性對國民經濟的發展起著舉足輕重的作用，全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電系統的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
安科瑞開發的Acrel-3000型電能管理系統軟件借助計算機、通訊裝置、計量保護裝置等設備，為系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電能管理系統為焦作煤業開元化工提供“監控一體化”整體解決方案，主要包括實時歷史數據庫AcrSpace、工業自動化組態軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。
1 項目概述
焦作煤業集團是河南煤化集團主要成員企業之一。至今已經具有112年的開采歷史。礦區地處河南省西北部，橫跨洛陽、濟源、焦作、新鄉四個地市，是我國六大無煙煤生產基地之一，也是全國最早運用現代技術開采的四大煤礦之一。焦作開元化工是河南煤化集團下的一個化工企業。
焦作煤業集團是河南煤化集團主要成員企業之一。至今已經具有112年的開采歷史。礦區地處河南省西北部，橫跨洛陽、濟源、焦作、新鄉四個地市，是我國六大無煙煤生產基地之一，也是全國最早運用現代技術開采的四大煤礦之一。焦作開元化工是河南煤化集團下的一個化工企業。
本項目針對現場3個低壓配電室(A、B、C)內安裝的100只左右電力儀表。監控室在A配電室內，B配電室距離A配電室200米左右，儀表為20只左右。另一個C配電室距離A配電室600米左右，儀表為40只左右。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2011年4月承接了焦作開元化工遠程自動抄表系統項目的設計與實施。項目采用Acrel-3000型電能管理系統，實現對焦作開元化工的燒堿變、中控中化樓、公用變等三個配電房的若干個回路進行監控；監測范圍為低壓配電柜及高壓配電柜。
2 客戶需求
廠區配電中心提供一套電能管理系統，雙機同步顯示；將廠區各變壓器的主進線柜、出線柜、各低壓回路配多功能智能儀表，接至監控后臺。系統能監控分時計量尖峰、峰、平、谷電量；實時測量相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等數據，能打印月度用電報表，并有歷史曲線的查詢（時間不小于30天）。各參數及數據通過網絡送至配電中心的電工值班室（后臺監控中心）。
電能管理組態軟應具有方便、靈活的開發環境，提供各種工程、畫面模板，高性能實時、歷史數據庫，支持報警、事件網絡數據斷線存儲、恢復功能；提供報表操作函數集、支持復雜腳本控制，其中包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，設計多套報表模板。
3 參照標準
GB2887-2000 《計算站場地技術要求》
GB/T13729-2002 《遠動終端通用技術條件》
DL/T 814-2002 《配電自動化系統功能規范》
DL/T634-2002 《遠動設備和系統傳輸規約基本遠動任務配套標準》
DL/T721-2000 《配電網自動化系統遠方終端》
DL/T770-2001 《微機變壓器保護裝置通用技術條件》
GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》
GB-14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術規程》
GBJ232-2002 《建筑電氣工程施工質量驗收規范》
GB/T15145-2001 《微機線路保護裝置通用技術條件》
GB/50198-2011 《監控系統工程技術規范》
GB/T17626.5 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》
4 系統的結構
本系統采用分層分布式計算機網絡結構，即站控管理、網絡通信層和現場設備層，如下圖所示：
5 組網方案設計：
1、配電室A、B用雙絞線直接連接到通訊服務器。配電室A、B共有儀表80只左右，采用一臺4口通訊服務器。
2、配電室C距離較遠，考慮干擾，采用光纖連接。采用一臺4口通訊服務器。
3、儀表之間采用屏蔽線連接。
4、監控室根據客戶要求采用雙機（研華工控機）。
5、所需硬件：工業主機 （2臺）、顯示器（2臺）、Acrel-3000電能管理軟件（2套）、UPS電源（2臺）、打印機（2臺）、操作臺（1臺）、通訊機柜（2套）、通訊服務器（2臺）、屏蔽 線（1千米）、光纖(800米)、光電轉換（2個）、開關電源（2臺）、交換機(1臺)。
6 系統的主要功能
6.1數據采集與處理
數據采集是配電監控系統的基礎，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。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COSφ、電度Ep、遠程設備運行狀態等數據。
數據處理主要是把按要求將采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，滿足配電監控系統的自動化、智能化要求，同時把采集到的數據存儲至數據庫并供用戶查詢。
6.2人機交互
系統提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，配電系統電氣一次主接線圖，顯示設備狀態及實時運行參數；畫面實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；報警記錄顯示等。
a、高壓一次圖界面：
界面顯示母線電壓、各個高壓回路電流值。紅色表示回路處于閉合狀態。并可顯示各高壓回路的核心電參數，要觀察高壓回路的詳細電參量，點擊對應回路的詳細電參量按鈕即可查看該回路的詳細電參量數據。
b、低壓一次圖界面：
模擬顯示現場的實際配電情況，包括中控中化樓配電一次系統圖、公用變配電一次系統圖、燒堿變配電一次系統圖。一次圖中可顯示各個回路的遙測值，如電壓、電流、功率、電能等。
各回路詳細參數如下圖：
主進線、高壓部分含有諧波和復費率計量功能。界面顯示2-31次電壓、電流諧波含量，報表、棒圖直觀、明了。
c、曲線界面：
界面內的功能按鈕包括時間間隔的選擇、刷新曲線、搜索曲線、曲線在顯示界面里的左右移動以及電流曲線位置的調整。電流在趨勢圖中位置的調整分為5檔（0.5倍、原始倍數、2倍、4倍、0.1倍），用戶可以根據查詢電流的大小，選擇適當的量程。
d、報表界面：
報表部分包括電參量報表和電能報表。電量報表可以查詢任意時刻回路電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因素等全電量的值。電能報表支持手動輸入時間查詢任意時間段的用電量。
e、報警界面：
報警菜單欄下有4個功能按鈕，分別為實時遙測量報警、歷史遙測報警信息、實時遙信報警，歷史遙信報警信息。具備實時報警信息和歷史報警信息查詢功能。報警界面內提示的內容包括報警時間、回路名稱、報警內容、報警限值以及當值人員等。
最后是用戶管理窗口，窗口內包括用戶登錄、注銷、密碼修改和添加刪除功能按鈕，也可以根據用戶的級別設置不同的權限。
f、部門棒圖界面：
部門日/月棒圖：選擇每個分部門回路，可查詢以任意時刻為起始時間的30天電能棒圖。
部門日/月棒圖：選擇每個分部門回路，可查詢以任意時刻為起始時間的30天電能棒圖。
g、直流屏界面：
查詢直流屏各電參量的值，如主入電壓、備入電壓、母線電壓、母線電流、電池電壓、電池電流等。
h、故障報警及事故追憶
在配電系統發生運行故障時，會發出聲光報警提示用戶及時響應故障回路，同時自動記錄事件發生的時間、地點，以被用戶查詢、追憶故障原因。
6.3 用戶權限管理
可根據買方要求添加和刪除軟件的用戶數量和設置用戶的權限。針對不同級別的用戶設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產，生活帶來的損失，實現配電系統的安全，可靠運行。
7 結束語
過去配電室內的電力儀表都是“各自為政”，各類通訊協議的系統無法實現數據共享。這不符合電氣值班人員精簡和系統集中監控的發展。焦作開元化工通過上位機電能管理軟件，讀取配電室各儀表的信息，實現監控主機對配電室內電力儀表的集中監控。可以了解到整個工廠的電力系統狀況，這對電力系統事故狀態下的調度指揮也很有益處。
8 總結
經過科學的設計、安裝和調試，整套系統達到了預期的功能。通過監控系統實現對各種儀表的控制；實現對配電室的數據采集、監控和管理；同時具備報警處理等功能。友好的界面操作系統和簡易的操作使系統更具有人性化。而且，本系統將硬件設備組裝在自行設計的通用開關柜中，實現集中管理，同時也便于系統的維護與更換，提高產品的模塊化、標準化、層次化，便于系統的擴展。采用電能管理系統，減少了電力設備狀態監視對人力的依賴，降低人力成本，提高經濟效益，為電力系統的生產運行和管理提供了科學、準確的依據。
經過科學的設計、安裝和調試，整套系統達到了預期的功能。通過監控系統實現對各種儀表的控制；實現對配電室的數據采集、監控和管理；同時具備報警處理等功能。友好的界面操作系統和簡易的操作使系統更具有人性化。而且，本系統將硬件設備組裝在自行設計的通用開關柜中，實現集中管理，同時也便于系統的維護與更換，提高產品的模塊化、標準化、層次化，便于系統的擴展。采用電能管理系統，減少了電力設備狀態監視對人力的依賴，降低人力成本，提高經濟效益，為電力系統的生產運行和管理提供了科學、準確的依據。
技術支持：周菁 電話：0510-86179969 傳真：0510-86179975
文章版權歸西部工控xbgk所有，未經許可不得轉載。
上一篇：柳州麗笙酒店電能管理系統設計方案
服務咨詢