杭政儲(chǔ)出[2007]74號(hào)地塊萬通中心電力監(jiān)控系統(tǒng)

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    【摘要】：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟、智能電力儀表的應(yīng)用，電力系統(tǒng)監(jiān)控已進(jìn)入智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的時(shí)代。本文介紹基于網(wǎng)絡(luò)電力儀表的Acrel-3000電力監(jiān)測(cè)、電能管理軟件在杭州萬通中心配電監(jiān)控中的應(yīng)用。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化電能管理。

    1、項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

    杭州萬通中心（杭政儲(chǔ)出[2007]74號(hào)地塊）所在區(qū)域?yàn)檫\(yùn)河商務(wù)區(qū)，規(guī)劃為杭州城北城市副中心，整個(gè)項(xiàng)目由商業(yè)和寫字樓兩部分組成，商業(yè)總建筑面積約6.55萬平方米（含地上和B1層）；寫字樓地上建筑面積不少于3.65萬平方米， 整個(gè)項(xiàng)目的配電系統(tǒng)包含四路10kV總進(jìn)線，其中兩路位于5#配電室10kV開關(guān)站，另外兩路位于2#配電室10kV開關(guān)站。1#、3#、5#配電室0.4kV進(jìn)線引自5#配電室10kV開關(guān)站，2#、4#配電室0.4kV進(jìn)線引自2#配電室10kV開關(guān)站。

    萬通中心配電系統(tǒng)通過多功能的電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)建筑供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故預(yù)警、事故記錄和分析、電能質(zhì)量檢測(cè)、三相不平衡監(jiān)視、繼電保護(hù)等，完成建筑的安全供電、用電管理、設(shè)備管理和運(yùn)行管理。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由主控層、通訊管理層和現(xiàn)場(chǎng)控制層構(gòu)成，系統(tǒng)要求盡量減少集中采集數(shù)據(jù)的裝置以保證系統(tǒng)的通訊可靠性。

    具體監(jiān)控要求主要有以下幾個(gè)方面：

    1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層單元實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種模擬量、開關(guān)量等；

    2）統(tǒng)計(jì)計(jì)算：對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，產(chǎn)生用戶所必需的電壓合格率、有功、無功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值、最小值及時(shí)間、日期、負(fù)荷率、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運(yùn)算值等；

    3）畫面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

    4）記錄功能：具有對(duì)各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時(shí)查詢、回顧、打印。

    5）報(bào)警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口中，根據(jù)不同的報(bào)警級(jí)別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級(jí)別的音響進(jìn)行報(bào)警；

    6）維護(hù)功能：系統(tǒng)應(yīng)具有完善的維護(hù)功能，允許系統(tǒng)管理工程師在線對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行診斷、管理、維護(hù)和擴(kuò)充；

    7）應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；

    8）歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意模擬量、電度量以及母線電壓任意時(shí)間的歷史波形圖；

    9）報(bào)表打印功能：可召喚打印、定時(shí)打印各種歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)，電度計(jì)量報(bào)表、電壓合格率統(tǒng)計(jì)，事故報(bào)告統(tǒng)計(jì)，平、峰、谷電度量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，主接線圖，負(fù)荷曲線；定時(shí)打印班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表；

    2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮建筑自身特性，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

    本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)萬通中心高低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于用電管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況，使建筑內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，從而保證樓內(nèi)人員的生命安全，提高辦公人員的工作效率。

    2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場(chǎng)控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及軟、硬件系統(tǒng)，高性能的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護(hù)方便。

    監(jiān)控層包括工程師站和遠(yuǎn)動(dòng)通信站，包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印機(jī)、UPS以及Acrel-2000電力監(jiān)控軟件，設(shè)于變電所控制間內(nèi)，作為調(diào)度、運(yùn)行及專業(yè)人員的人機(jī)交互窗口，以圖形顯示、報(bào)表打印、音響報(bào)警等各種方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，可控裝置的控制調(diào)節(jié)等，完成系統(tǒng)的“四遙”功能。

    通訊網(wǎng)絡(luò)層包括通訊服務(wù)器、光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集箱以及通訊光纖網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

    2.2 主要設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)

    GBT 14598.300-2008 《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)要求》

    DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

    GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

    《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》

    DL 448-91 《電能計(jì)量裝置管理規(guī)程》

    ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

    2.3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè)；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢與打印；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線，用戶權(quán)限管理等主要功能。