安科瑞 陳聰

摘要：Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)適用于35kV及以下電壓等級的各類變電站，可以幫助用戶掌握配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，獲取預(yù)警、告警等各類事件，實(shí)現(xiàn)主要區(qū)域的無人值守，提高安全監(jiān)管水平。針對重慶五桂堂歷史文化商業(yè)街區(qū)項(xiàng)目的要求，系統(tǒng)將完成對專用開閉所、配電房內(nèi)主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)，以及與上級系統(tǒng)通信等綜合性的自動(dòng)化功能。其中保護(hù)、測量等功能通過中、低壓智能型保護(hù)測控裝置和多功能電表來實(shí)現(xiàn)，為變電站安全穩(wěn)定地運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

關(guān)鍵詞：Acrel-2000Z；電力監(jiān)控系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)測；保護(hù)測量

0 引言

歷史街區(qū)是一個(gè)城市的文脈，重慶市五桂堂歷史文化商業(yè)街區(qū)為了在現(xiàn)代化城市的發(fā)展進(jìn)程中找到適合歷史街區(qū)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(shè)。為了建筑可以安全可靠的用電，變電站內(nèi)需要一套系統(tǒng)來進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)，安科瑞推出的Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以控制和管理變電站設(shè)備，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。在該項(xiàng)目中，系統(tǒng)將完成對專用開閉所、配電房內(nèi)主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)，以及與上級系統(tǒng)通信等綜合性的自動(dòng)化功能。

1 項(xiàng)目概述

據(jù)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（后來的鐵器社）西側(cè)，南止天主堂大門前橫街盡頭，長約200米，寬約2米，該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于重慶市涪陵區(qū)敦仁街道望欄橋社區(qū)（八角井），占地面積約36225㎡，合約54.3畝。

變電站內(nèi)設(shè)有2個(gè)配電室，直接從110kV東門變電站的開閉所引入10kV線路，每個(gè)配電室內(nèi)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(dú)立運(yùn)行，互為備用(單臺變壓器運(yùn)行時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)可合閘；兩臺同時(shí)運(yùn)行時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)須斷開)。其中1#配電室內(nèi)有6面高壓柜、36面低壓柜，2#配電室內(nèi)有6面高壓柜、39面低壓柜，除開關(guān)柜外配電室內(nèi)還有直流屏、無功補(bǔ)償控制器、有源濾波等裝置。

該項(xiàng)目對電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全管理有較高的要求，安全管理信息簡單來說包括用戶登陸和注銷等信息，還包括系統(tǒng)各級用戶權(quán)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(jiān)控軟件具備分級限權(quán)的用戶管理功能來滿足，除此外其他功能需求如下：

1、系統(tǒng)可以進(jìn)行圖形及報(bào)表的生成、修改、打印，可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定義和修改；

2、系統(tǒng)可以發(fā)出操作控制命令，并對報(bào)警確認(rèn)、報(bào)警點(diǎn)退出/恢復(fù)；

3、系統(tǒng)可以查看歷史數(shù)值以及各項(xiàng)定值；

4、系統(tǒng)應(yīng)有硬件設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，能反映所有硬件設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；

5、系統(tǒng)具備用戶分級管理和用戶權(quán)限設(shè)置功能。

以下是配電室高壓部分的電氣接線圖：

1#配電室

2#配電室

2 方案配置

本項(xiàng)目為每面高壓柜配置AM3SE-I系列微機(jī)保護(hù)裝置以及電壓電流數(shù)顯表。AM3SE-I電流型保護(hù)裝置的功能有：三段式過流保護(hù)（可經(jīng)低電壓閉鎖、可經(jīng)二次諧波閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過負(fù)荷告警/跳閘、三段式零序過流/反時(shí)限過流保護(hù)、FC回路配合的過流閉鎖功能、零序過壓告警/跳閘、過電壓告警/跳閘、PT斷線告警、低電壓告警/跳閘、兩段式負(fù)序過流保護(hù)、負(fù)序反時(shí)限過流保護(hù)、非電量保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流保護(hù)（可經(jīng)低電壓閉鎖）、電參量測量、故障錄波功能（保護(hù)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(xiàng)目硬件產(chǎn)品配置方案如下：

系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三層，采用屏蔽雙絞線直接將儀表數(shù)據(jù)接至數(shù)據(jù)采集器，然后通過網(wǎng)線直接接至監(jiān)控主機(jī)，保障了電力監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。

1）站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，包括工控機(jī)、顯示器、打印機(jī)等高性能設(shè)備，是人機(jī)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(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，不僅提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，也達(dá)到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層的主要目的就是對配電系統(tǒng)中的各類運(yùn)行參數(shù)做好測量與采集,同時(shí)將獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，各類設(shè)備應(yīng)該在不依賴于主控計(jì)算機(jī)運(yùn)行情況下，可以保持互相獨(dú)立完成各自功能。現(xiàn)場設(shè)備層主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

3 現(xiàn)場安裝

配電室內(nèi)柜體安裝如下圖：

4 軟件功能

4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測

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 曲線查詢

在歷史曲線界面，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。

4.3 電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)同時(shí)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。

4.4 歷史事件查詢

系統(tǒng)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)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。可以按時(shí)間、類型和設(shè)備進(jìn)行查詢和排序。

4.5 用戶權(quán)限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)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(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

5 結(jié)語

在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，配電的安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上述歷史文化商業(yè)街區(qū)中的應(yīng)用，不但可以實(shí)現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳轉(zhuǎn)發(fā)。該項(xiàng)目中系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)顯示配電室內(nèi)10KV配電進(jìn)出線回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框、報(bào)警聲音提示；同時(shí)生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究；該系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行，為上述歷史文化商業(yè)街區(qū)及時(shí)解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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

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