圖1 供配電系統(tǒng)架構(gòu)圖
監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電力監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過(guò)執(zhí)行規(guī)定功能來(lái)實(shí)現(xiàn)某一給定目標(biāo)的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、*化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量。
系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)、智能操控、多功能儀表、計(jì)量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運(yùn)行參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)，同時(shí)分別在每處10kV變配電所配置1套直流電源，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。
網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，分散變電所通過(guò)數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過(guò)光纖上傳*消控室電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。
平臺(tái)管理層：電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM。
圖2 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
解決方案
方案綜述
本項(xiàng)目10kV開(kāi)閉所1座，區(qū)域變電所4座，此項(xiàng)目變、配電所布置深入負(fù)荷，采取高低壓配電室、變壓器室及電力電池室貼近負(fù)荷的布局在各層設(shè)置變壓器和低壓配電室、電力電池室，向數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備供電。
其中一層為10kV開(kāi)閉所、二層、三層、四層以及地下一層為10kV變壓器及0.4kV開(kāi)關(guān)室。消控室位于一層10kV開(kāi)閉所內(nèi)。
10kV開(kāi)閉所一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有48面開(kāi)關(guān)柜，分別為：4面進(jìn)線隔離柜、4面進(jìn)線柜、24面出線柜、4面計(jì)量柜、4面PT柜、4面母聯(lián)柜、4面油機(jī)進(jìn)線柜。
圖3 10kV供配電一次系統(tǒng)圖
區(qū)域變電所10kV采用多回路電源供電，采用10kV變電所內(nèi)高壓計(jì)量。變壓器出線柜裝設(shè)定時(shí)限過(guò)流、速斷、零序、失壓報(bào)警，干式變壓器超溫跳閘保護(hù)，高溫報(bào)警。低壓配電柜采用固定分隔柜，配電柜進(jìn)出線電纜、插接母線采用上進(jìn)上出方式，變壓器不允許并列運(yùn)行，同一套低壓系統(tǒng)市電進(jìn)線、聯(lián)絡(luò)采用自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，三者只能任合其中二個(gè)，保證兩路電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)不能同時(shí)投入。變壓器供電采用M（1+1）配置，平時(shí)運(yùn)行時(shí)每臺(tái)變壓器的負(fù)荷率不大于50；當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可帶起全部負(fù)荷。（注：負(fù)荷計(jì)算時(shí)按"當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可帶起全部負(fù)荷"計(jì)算）。
圖4 區(qū)域10kV變電所10kV進(jìn)線部分一次系統(tǒng)圖
圖5 區(qū)域10kV變電所低壓配電部分一次系統(tǒng)圖
功能需求
①本地?cái)?shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)
電力監(jiān)控系統(tǒng)需采集設(shè)備數(shù)量共計(jì)88臺(tái)，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)中每個(gè)配電房計(jì)量柜的電量數(shù)據(jù)上傳*數(shù)據(jù)的DCIM平臺(tái)，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)類型主要分為遙測(cè)、遙信、電能三類數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)展示如下：
遙測(cè)量
遙信量
電
②二次防護(hù)需求
為了加強(qiáng)本工程供配電系統(tǒng)，對(duì)本項(xiàng)目電氣二次部分加強(qiáng)防護(hù)，10kV進(jìn)線采用過(guò)流、速斷、零序保護(hù)；出線采用過(guò)流、速斷、零序保護(hù)；變壓器設(shè)置過(guò)流、速斷、溫度保護(hù)。電能計(jì)量設(shè)計(jì)采用高壓集中計(jì)量，在每路10kV電源進(jìn)線處設(shè)置專用計(jì)量裝置，并可根據(jù)要求設(shè)置低壓電力分表。低壓保護(hù)裝置采用主進(jìn)斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)和瞬時(shí)保護(hù)脫扣器，其他低壓斷路器設(shè)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、瞬時(shí)脫扣器，部分回路設(shè)（分勵(lì)）脫扣器。
?、巯到y(tǒng)硬件配置需求
系統(tǒng)功能
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)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(hào)。其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)的開(kāi)關(guān)量主要有：斷路器分、合閘信號(hào)，手車工作、試驗(yàn)位置信號(hào)，遠(yuǎn)方/就地切換位置信號(hào)、彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)信號(hào)、接地刀合分信號(hào)、變壓器超溫跳閘信號(hào)、高溫報(bào)警信號(hào)，保護(hù)跳閘信號(hào)和事故預(yù)告信。
圖6 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主界面圖
電參量查詢
在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢(shì)曲線。
圖7 電參量查詢界面圖
運(yùn)行報(bào)表
能查詢各回路或設(shè)備指定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等。
歷史事件查詢
能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)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(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表
具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。
圖8 電運(yùn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表界面圖
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖9 站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
4.案例
