安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在河北省玉田信用社辦公樓的應(yīng)用

分類：技術(shù)教程日期：2014-04-17 13:56:37 來源：江蘇安科瑞電器制造有限公司

1.概述

該項目地下一層，地上十五層，占地面積為14086.41平方米，總建筑面積15423.36平方米。其中地上建筑面積為12000平方米，地下建筑面積為3423.36平方米。地上建筑面積中主樓建筑面積為10049.21平方米，包括服務(wù)總臺、各部門經(jīng)理室和辦公室、檔案室、宿舍和接待室、會議室等；附屬建筑面積為1950.79平方米，包括：營業(yè)大廳、自助銀行服務(wù)區(qū)、封閉柜臺服務(wù)區(qū)等

安科瑞電氣股份有限公司于2013年10月承接河北省玉田信用社辦公樓配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實施，配電系統(tǒng)共有10路10kV回路，電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測其中的1#進(jìn)線柜、1#變壓器柜、母聯(lián)柜、2#變壓器柜、2#進(jìn)線柜共5個回路，配電系統(tǒng)一次圖如圖1所示下：

圖（1）配電一次系統(tǒng)圖

2.客戶需求

現(xiàn)場66個電壓回路的儀表和6塊燃?xì)獗矸植荚谕坏攸c(diǎn)，改造前所有數(shù)據(jù)依靠人工統(tǒng)計，無法保證數(shù)據(jù)的正確性和統(tǒng)一性，對用電管理帶來很大的不便，根據(jù)其實際情況提出以下需求：

1.集中采集5塊AM系列的綜合測控裝置的數(shù)據(jù)并在一次系統(tǒng)圖界面顯示。

2.SOE事件記錄，實時記錄發(fā)生的電流速斷保護(hù)、電流限時速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)事件并可查詢。

3.遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能。

4.負(fù)荷趨勢曲線，對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路設(shè)計了負(fù)荷趨勢曲線。便于配電維護(hù)人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報。

根據(jù)用戶需求，需要對現(xiàn)場變配電所通過現(xiàn)場總線進(jìn)行組網(wǎng)并建立電力監(jiān)控系統(tǒng)（主要是數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控），在控制中心值班室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控平臺，對5個回路實時監(jiān)測、統(tǒng)計、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。

安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中管理。

3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層，項目組網(wǎng)圖如下，現(xiàn)場5個高壓回路的AM系列綜合測控裝置經(jīng)RS485現(xiàn)場總線連接至串口服務(wù)器，然后通過以太網(wǎng)傳輸至現(xiàn)場監(jiān)控主機(jī)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，顯示和上傳如圖（2）所示：

圖（2）電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

間隔設(shè)備層主要為：AM系列綜合測控裝置，分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備分散安裝在同一配電室的電氣柜內(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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：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。

站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機(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。

建設(shè)完成后的AM系列綜合測控裝置均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。

4 案例分析

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)河北省玉田信用社辦公樓變電所5個回路配電實時監(jiān)測、分析及管理，監(jiān)控范圍如下表1所示：

表1 監(jiān)測點(diǎn)位分布表

根據(jù)其改造的回路，系統(tǒng)可實時顯示一次回路運(yùn)行狀況，功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線電壓、電流、功率、功率因數(shù)、等電參量。見圖（3）

圖（3）軟件一次系統(tǒng)圖

系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場所有點(diǎn)的通訊狀態(tài)，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便于用戶查看各監(jiān)測點(diǎn)通訊狀態(tài)，如圖4：

圖（4）通訊狀態(tài)圖

遙信報警查詢功能，對開關(guān)分合閘位置、彈簧儲能、小車開關(guān)工作位置和試驗位置、接地刀位置等開關(guān)量的變化實時記錄并提供歷史查詢功能，見圖（5）。

圖（5）遙信報警查詢

遙測報警功能，主要完成對直變和主變負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能，見圖（6）。

圖（6）歷史遙測報警信息

SOE事件查詢功能，可對發(fā)生的電流速斷保護(hù)、電流限時速斷保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、接地保護(hù)、負(fù)序過流一段保護(hù)、負(fù)序過流二段保護(hù)等發(fā)生的保護(hù)事件進(jìn)行查詢?nèi)鐖D（7）所示：

圖（7） SOE事件歷史查詢

參數(shù)抄表功能，主要所有回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。電參數(shù)主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。如圖（8）所示。

圖（8）參數(shù)抄表

負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實時和歷史趨勢曲線，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持，見圖（9）。