安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在虹科創(chuàng)新改造項目的應用

安科瑞 陳聰 周潔

摘要：隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性、高自動化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展，對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關鍵問題，特別是監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中起著控制和監(jiān)測等重要作用。本文針對開閉所供配電系統(tǒng)特點及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求，提出了保護類、監(jiān)測類產(chǎn)品解決方案。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預警，大大提高了變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量。實現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理。

  關鍵詞：10kV開閉所；微機保護；電力監(jiān)控系統(tǒng)

  1概述

  本項目為四川虹科創(chuàng)新科技有限公司10kV開閉所改造工程。本工程在10kV進、出線回路采用微機保護裝置和多功能網(wǎng)絡儀表，并在10kV開閉所內(nèi)設變電站電力監(jiān)控數(shù)據(jù)采集通訊機柜一套，以完成對綜合保護、多功能儀表的數(shù)據(jù)采集、設備的遠方控制等功能，減少運行人員巡檢工作量、提高變電站及配電房運行的安全可靠。

  2系統(tǒng)需求

  數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設備實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關量及溫度量、電能抄表值等；

  畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警等信息。

  記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

  報警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。

  應具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作。

  曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢。

  報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數(shù)，形成運行日報、月報、電能統(tǒng)計日報、月報、年報。

  3 系統(tǒng)架構(gòu)

  根據(jù)客戶需求及項目實際情況，本項目智能化設計一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)分為三層架構(gòu)：設備層、網(wǎng)絡層、站控層。

  設備層：現(xiàn)場電力系統(tǒng)的測量控制部分，即微機保護裝置、電力儀表等關鍵設備。

  網(wǎng)絡層：完成監(jiān)控系統(tǒng)通信所涉及的底層通信鏈路（如 RS485）、通信轉(zhuǎn)換設備（如通信管理機）以及頂層通信鏈路（如光纖以太網(wǎng)、TCP/IP 網(wǎng)絡）等的總稱。這一部分是連接現(xiàn)場層和管理層的紐帶環(huán)節(jié)。

  站控層：接受現(xiàn)場采集層上傳的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)分析、轉(zhuǎn)換、存儲，并以數(shù)字、曲線、報表等形式顯示在屏幕上。便于電力監(jiān)管人員能夠在辦公室通過計算機遠方瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)和調(diào)看各種運行報表。

  4系統(tǒng)功能

  （1）實時監(jiān)測

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實時顯示10kV電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報警信號等。遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量等；遙信量包括中壓開關柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠方就地控制狀態(tài)；報警信號包括微機保護裝置的告警信號、保護跳閘信號及裝置異常信號。

  （2）電參量查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能等。

  （3）曲線查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度等曲線。并統(tǒng)計該曲線查詢范圍內(nèi)發(fā)生時間、發(fā)生時間、平均值等。

  （4）運行報表

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以查詢各回路或設備相應時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、溫度值等。可以按照日、月、年的格式進行查詢、導出、打印。

  （5）實時告警

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

  1.圖元告警

  2.彈出事件報警窗口

  3.實時語音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

  （6）歷史事件查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。可以按時間、類型和設備進行查詢和排序。

  （7）電能統(tǒng)計報表

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。

  （8）用戶權(quán)限管理

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

  （9）網(wǎng)絡拓撲圖

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整地顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

  （10）遙控

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點擊相應的斷路器遙信點調(diào)出遙控操作界面。

  （11）通信管理

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。可以查看某個設備的通信和數(shù)據(jù)報文。可以完成與各種智能電子設備的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括微機保護、電力儀表、智能操控、直流屏、模擬屏、五防系統(tǒng)和調(diào)度等。

  5結(jié)束語

  隨著電力、計算機、信息和網(wǎng)絡等技術(shù)的不斷發(fā)展，推動了電力監(jiān)控的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高。智能配電監(jiān)控保護類、監(jiān)測類產(chǎn)品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行起著至關重要的作用，尤其是微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反映設備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證*設備繼續(xù)正常運行，將事故限制在很小范圍，提高系統(tǒng)運行的可靠性，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文針對中虹科創(chuàng)新項目中不同保護對象提供對應的保護功能和監(jiān)測功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值守。

  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] 安科瑞智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全（產(chǎn)品報價手冊）.2020.01月版

  [3] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設計與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

  [4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.2月版