電力監控系統在重慶五桂堂歷史文化商業(yè)街區的應用

摘要：Acrel-2000Z電力監控系統適用于35kV及以下電壓等級的各類(lèi)變電站，可以幫助用戶(hù)掌握配電系統的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，獲取預警、告警等各類(lèi)事件，實(shí)現重點(diǎn)區域的無(wú)人值守，提高安全監管水平。針對重慶五桂堂歷史文化商業(yè)街區項目的要求，系統將完成對專(zhuān)用開(kāi)閉所、配電房?jì)戎饕O備和輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)監視、測量、控制、保護，以及與上級系統通信等綜合性的自動(dòng)化功能。其中保護、測量等功能通過(guò)中、低壓智能型保護測控裝置和多功能電表來(lái)實(shí)現，為變電站安全穩定地運行提供了堅實(shí)的保障。

關(guān)鍵詞：Acrel-2000Z；電力監控系統；實(shí)時(shí)監測；保護測量

0 引言

歷史街區是一個(gè)城市的文脈，重慶市五桂堂歷史文化商業(yè)街區為了在現代化城市的發(fā)展進(jìn)程中找到適合歷史街區的發(fā)展路徑,讓老街保持高品質(zhì)的文化遺產(chǎn)這一核心特質(zhì)，進(jìn)行了一系列的整改、建設。為了建筑可以安全可靠的用電，變電站內需要一套系統來(lái)進(jìn)行監測保護，安科瑞推出的Acrel-2000Z電力監控系統，可以控制和管理變電站設備，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經(jīng)濟運行提供堅實(shí)的保障。在該項目中，系統將完成對專(zhuān)用開(kāi)閉所、配電房?jì)戎饕O備和輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)監視、測量、控制、保護，以及與上級系統通信等綜合性的自動(dòng)化功能。

1 項目概述

據悉原五桂堂街是一條上百年的地地道道的涪陵“老街"，北起火神廟（后來(lái)的鐵器社）西側，南止天主堂大門(mén)前橫街盡頭，長(cháng)約200米，寬約2米，該項目建設地點(diǎn)位于重慶市涪陵區敦仁街道望欄橋社區（八角井），占地面積約36225㎡，合約54.3畝。

變電站內設有2個(gè)配電室，直接從110kV東門(mén)變電站的開(kāi)閉所引入10kV線(xiàn)路，每個(gè)配電室內有4個(gè)容量為1000kVA的10kV變0.4kV變壓器，變壓器1B和2B、3B和4B均為解列獨立運行，互為備用(單臺變壓器運行時(shí)，聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)可合閘；兩臺同時(shí)運行時(shí)，聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)須斷開(kāi))。其中1#配電室內有6面高壓柜、36面低壓柜，2#配電室內有6面高壓柜、39面低壓柜，除開(kāi)關(guān)柜外配電室內還有直流屏、無(wú)功補償控制器、有源濾波等裝置。

該項目對電力監控系統的安全管理有較高的要求，安全管理信息簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)包括用戶(hù)登陸和注銷(xiāo)等信息，還包括系統各級用戶(hù)權限變更的信息以及其他一些和安全服務(wù)相關(guān)的信息。針對上述需求，Acrel-2000Z電力監控軟件具備分級限權的用戶(hù)管理功能來(lái)滿(mǎn)足，除此外其他功能需求如下：

1、系統可以進(jìn)行圖形及報表的生成、修改、打印，可以對數據庫進(jìn)行定義和修改；

2、系統可以發(fā)出操作控制命令，并對報警確認、報警點(diǎn)退出/恢復；

3、系統可以查看歷史數值以及各項定值；

4、系統應有硬件設備網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，能反映所有硬件設備的運行狀態(tài)；

5、系統具備用戶(hù)分級管理和用戶(hù)權限設置功能。

以下是配電室高壓部分的電氣接線(xiàn)圖：

1#配電室

2#配電室

2 方案配置

本項目為每面高壓柜配置AM3SE-I系列微機保護裝置以及電壓電流數顯表。AM3SE-I電流型保護裝置的功能有：三段式過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖、可經(jīng)二次諧波閉鎖）、反時(shí)限過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過(guò)負荷告警/跳閘、三段式零序過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護、FC回路配合的過(guò)流閉鎖功能、零序過(guò)壓告警/跳閘、過(guò)電壓告警/跳閘、PT斷線(xiàn)告警、低電壓告警/跳閘、兩段式負序過(guò)流保護、負序反時(shí)限過(guò)流保護、非電量保護、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、電參量測量、故障錄波功能（保護動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)）等。

高壓柜上圖方案如下:

1#配電室高壓柜上圖方案

2#配電室高壓柜上圖方案

整個(gè)項目硬件產(chǎn)品配置方案如下：

系統整體網(wǎng)絡(luò )結構分為三層，采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接將儀表數據接至數據采集器，然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接接至監控主機，保障了電力監控監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。

1）站控管理層

站控管理層針對電力監控系統的管理人員，包括工控機、顯示器、打印機等高性能設備，是人機交互的直接窗口。

2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，不僅提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，也達到了無(wú)人值守的目的。

3）現場(chǎng)設備層

現場(chǎng)設備層的主要目的就是對配電系統中的各類(lèi)運行參數做好測量與采集,同時(shí)將獲取的數據信息傳輸到監控系統，各類(lèi)設備應該在不依賴(lài)于主控計算機運行情況下，可以保持互相獨立完成各自功能?，F場(chǎng)設備層主要由智能儀表組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

3 現場(chǎng)安裝

配電室內柜體安裝如下圖：

4 軟件功能

4.1 實(shí)時(shí)監測

Acrel-2000Z電力監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。

4.2 曲線(xiàn)查詢(xún)

在歷史曲線(xiàn)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、溫度等曲線(xiàn)。

4.3 電能統計報表

系統同時(shí)具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。

4.4 歷史事件查詢(xún)

系統能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢(xún)統計、事故分析?？梢园磿r(shí)間、類(lèi)型和設備進(jìn)行查詢(xún)和排序。

4.5 用戶(hù)權限管理

為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5 結語(yǔ)

在當今配電設施的應用中，配電的安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在上述歷史文化商業(yè)街區中的應用，不但可以實(shí)現對配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，還具有網(wǎng)絡(luò )通訊功能，可以將數據進(jìn)行上傳轉發(fā)。該項目中系統軟件實(shí)時(shí)顯示配電室內10KV配電進(jìn)出線(xiàn)回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、報警聲音提示；同時(shí)生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究；該系統安全、可靠、穩定的運行，為上述歷史文化商業(yè)街區及時(shí)解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06月版

[2] 唐翰，史浩山．分布式電力監控系統中安全問(wèn)題的研究與實(shí)現[J]．電訊技術(shù)2004.

[3] 安科瑞用戶(hù)變電站綜合自動(dòng)化與運維解決方案.2021.11月版

作者介紹：

柏為為，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電力監控系統、綜自系統。