配電室配電房改造智能電力監(jiān)控系統(tǒng)
1、 概述
Acrel-2000用戶端智能配電系統(tǒng)是適用于各行業(yè)用戶端供配電監(jiān)控和運行管理的一系列產(chǎn)品,通過對用戶配電網(wǎng)絡(luò)和電氣設(shè)備的不間斷保護和監(jiān)控,提高供電可靠性和供配電系統(tǒng)的自動化水平,來實現(xiàn)可靠、安全、、的供配電系統(tǒng)。
Acrel-2000用戶端智能配電系統(tǒng)可以建立供電網(wǎng)絡(luò)仿真模型,模擬配電網(wǎng)絡(luò)運行,監(jiān)測故障,實現(xiàn)無人值班模式。系統(tǒng)在配電發(fā)生故障時,能在zui快的時間內(nèi)切除故障,保護一次設(shè)備,縮小停電范圍;對于發(fā)生故障的部分,能協(xié)助運行人員分析故障原因,快速查找和排除故障,盡量縮短停電時間;對于有備用電源或者備用設(shè)備的場合,發(fā)生故障時還能在極短的時間內(nèi)有選擇性的自動使用備用電源或者設(shè)備,提高系統(tǒng)供電可靠性。此外,系統(tǒng)還提供大量的圖形和報表等分析統(tǒng)計工具,幫助管理者提高運行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級的用戶端供配電系統(tǒng)。
2、 參照標(biāo)準(zhǔn)
uGB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》
uGB/T 13729-2002 《遠動終端設(shè)備》
uGB50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
uJGJ16-2008 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
uDL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
uDL/T 1101-2009 《35kV~110kV變電站自動化系統(tǒng)驗收規(guī)范》
uDL/T 634.5101-2002 《遠動設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》
uDL/T 634.5104-2009 《遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分:傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》
uQ/GDW213-2008 《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)工廠驗收管理規(guī)程》
uQ/GDW214-2008 《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》
3、 用戶端的幾種供電方式
根據(jù)用戶端負荷類型、容量和供電網(wǎng)絡(luò)面積大小,可以采取不同的供電方式,主要有以下幾種。
3.1 單電源供電
如果用戶沒有三級以上的負荷時可以采用單電源供電,這種供電方式比較經(jīng)濟,但是供電可靠性不高,一旦電源失電就會造成全部停電。適用于對供電可靠性要求不高的用戶,一次接線和保護配置如下圖。這種供配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方式可采用標(biāo)準(zhǔn)模式,見4
3.2 雙電源供電
用戶有二級及以上負荷時需要采用雙電源供電,雙電源設(shè)計應(yīng)取自不同的電源,一路電源檢修或故障時,另一路電源應(yīng)能正常供電,且能滿足全部三級以上負荷用電。
當(dāng)采用一主一備雙電源供電時,母線可以采用單母分段的接線方式,在母聯(lián)斷路器處設(shè)置備用電源自動投入裝置,一旦主電源失電,能瞬時切換到備用電源,一次接線和保護配置如上圖。母聯(lián)保護裝置AM5-B除了母聯(lián)保護測控功能外,還具備進線互投、母聯(lián)備自投等備自投功能。這種供電方適用于中斷供電可能導(dǎo)致較大經(jīng)濟損失的生產(chǎn)企業(yè)或單位。
3.3 雙電源供電帶自備電源
用戶負荷中有非常重要的一級負荷,中斷供電一定時間可能會導(dǎo)致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時,除了雙電源供電外,還應(yīng)配置獨立的自備應(yīng)急電源作為單獨的應(yīng)急電源系統(tǒng),應(yīng)急電源根據(jù)響應(yīng)時間要求可以是柴油發(fā)電機或者蓄電池等。這種配電方式適用于醫(yī)院、公共建筑的應(yīng)急照明、消防以及停電可能導(dǎo)致生命危險的廠礦企業(yè)。
4、 典型組網(wǎng)方案
1) 標(biāo)準(zhǔn)模式
適合保護安裝比較集中的場合,裝置與監(jiān)控計算機距離均不超過300米。這種組網(wǎng)方式簡單可靠,經(jīng)濟實用,便于擴展,是目采用zui普遍的組網(wǎng)方式。
2) 光纖星型以太網(wǎng)
光纖星型以太網(wǎng)適用于面積大、分散的供配電系統(tǒng),比如大型廠區(qū)、商業(yè)廣場的智能配電系統(tǒng),包含一個總降變電站或開閉所以及多個10kV的變電所。為了提高系統(tǒng)可靠性,站級控制層以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線都可以采用雙網(wǎng)冗余設(shè)計。
3) 光纖環(huán)網(wǎng)
和光纖星型以太網(wǎng)一樣,光纖環(huán)網(wǎng)也適用于大面積的分散的配電網(wǎng)絡(luò),尤其適用于高速公路、地鐵、隧道監(jiān)控這樣的直線型分布的智能配電系統(tǒng)。
5、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
1 系統(tǒng)容量:
模擬量:≥8000點
狀態(tài)量:≥10000點
遙控:≥500點
計算量:≥2000點
2 系統(tǒng)實時性
測控裝置模擬量越死區(qū)傳送時間(至站控層):≤2秒
測控裝置狀態(tài)量變位傳送時間(至站控層):≤1秒
測控裝置模擬量信息響應(yīng)時間(從I/O輸入端至站控層):≤3秒
測控裝置狀態(tài)量信息響應(yīng)時間(從I/O輸入端至站控層):≤2秒
人工控制命令從生成到輸出的時間:≤1秒
3 畫面整幅調(diào)用響應(yīng)時間
實時畫面:≤1秒
其他畫面:≤2秒
4 畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期
模擬量:≤3秒
開關(guān)量:≤2秒
5 站內(nèi)事件順序(SOE)分辨率:≤2 ms
6 遙控正確率:>99.99%
7 監(jiān)控系統(tǒng)CPU平均負荷率
正常狀態(tài)下(任意30min內(nèi))≤20% 事故狀態(tài)下(任意10s內(nèi))≤40%
8 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平均負荷率
正常狀態(tài)下(任意30min內(nèi))≤20% 事故狀態(tài)下(任意10s內(nèi))≤40%
9 遙測合格率:>98%
10 系統(tǒng)的可用性
系統(tǒng)采用雙機冗余配置,任何單一服務(wù)器故障不會影響系統(tǒng)的正常運行。
雙機故障切換時間(從故障發(fā)生到所有功能*恢復(fù))≤30s
系統(tǒng)可用率:單機 >99.0%,雙機 >99.98%。
11 系統(tǒng)可靠性
系統(tǒng)使用壽命≥10年
站控層平均*時間(MTBF)≥25000小時
間隔層平均*時間(MTBF)≥30000小時
12 時鐘同步系統(tǒng)對時精度:≤1ms
13 歷史曲線采樣間隔:1min~30min可調(diào)
14 事故追憶(PDR):事故1min,事故后5min
6、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)軟件功能
Acrel-2000智能配電系統(tǒng)是基于Windows平臺的應(yīng)用軟件,可以運行于Windows XP/2000/NT環(huán)境。軟件具備遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等SCADA功能,為用戶端變配電系統(tǒng)的自動化運行提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下:
實時數(shù)據(jù)采集與處理
利用就地安裝的微機保護裝置和多功能電力儀表,采集各回路的電氣參數(shù)和狀態(tài)量。采集到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時顯示在主界面圖形或者遙測界面,還可以按照要求進行統(tǒng)計分析,并由此產(chǎn)生各種報警、各種合格率的統(tǒng)計計算等。
事件報警
將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統(tǒng)一管理,激發(fā)事件記錄分類別進行記錄。重要報警信息,如事故報警、保護動作等隨時彈出文字顯示、即時打印,并語音通知。
控制操作
遙控操作在操作對象的顯示畫面上進行,具有操作人、口令、權(quán)限和多重內(nèi)部校核功能和操作員登錄等防誤操作措施,保證遙控操作的正確性??刂萍墑e由高到低依次為就地、站內(nèi)監(jiān)控、遠方調(diào)度。三種控制級別相互閉鎖,同一時刻只允許一級控制。
圖形顯示功能
圖形顯示:包括電氣主接線圖(總畫面、分畫面)、電壓棒圖、負荷曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫面種類包括主接線圖、操作顯示、組態(tài)顯示、報警及各種表格顯示及有關(guān)打印。軟件把采集的各種數(shù)據(jù)以數(shù)字、文字、圖形和語音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機界面。
統(tǒng)計、報表和打印功能
提供靈活的報表生成工具,根據(jù)運行要求自動生成各種報表:時報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表,包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數(shù)計算的結(jié)果值。對各類報表均可召喚打印。
事故追憶
系統(tǒng)具備事故追憶功能,當(dāng)事故發(fā)生后,可以重放事故1分鐘,事故后5分鐘系統(tǒng)重要參數(shù),準(zhǔn)確、直觀的進行事故分析,查找供電系統(tǒng)的隱患,快速定位故障,及時恢復(fù)供電。
運行管理
包括系統(tǒng)安全管理、操作管理、用戶權(quán)限管理、設(shè)備管理等等。系統(tǒng)支持多級密碼,登陸、退出、操作均需要相應(yīng)的權(quán)限,針對工程師和操作人員提供不同的權(quán)限密碼,并對所有系統(tǒng)操作帶時標(biāo)記錄。
保護定值管理
軟件具有保護定值上傳和下載功能,可遠程顯示保護功能的投退狀態(tài)和定值設(shè)置,并可以通過計算機遠程修改控制字和定值,需要密碼授權(quán)并記錄。
用戶端負荷管理
監(jiān)控軟件可以對用戶端的負荷進行實時的監(jiān)控,控制用戶負荷的zui大需量不超過購買的需量限值。當(dāng)實際需量接近或者超過需量限值時,以告警方式告知操作員。
電子地圖導(dǎo)入
支持GIS電子地圖導(dǎo)入,實現(xiàn)圖形化顯示區(qū)域內(nèi)各變電所的位置,通過點擊地圖上變電所的標(biāo)志能直接進入變電所監(jiān)控界面。
通訊兼容功能
廣泛支持外主流廠家的設(shè)備通訊規(guī)約,可方便接入外廠家的保護設(shè)備和其它相關(guān)智能設(shè)備,系統(tǒng)支持和其它系統(tǒng)的接口,比如BAS、DCS等。
WEB瀏覽和遠程維護功能
軟件提供WEB服務(wù),客戶端可以通過遠程PC的IE瀏覽器查看監(jiān)控系統(tǒng)的各種界面和參數(shù)。
7、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)的選型
在一個35kV的用戶端供配電系統(tǒng),AM5和AM7系列的保護測控裝置能*變電站的保護測控功能要求。
微機保護配置方案
符號代碼功能對照表
AM系列保護具備以上的功能,但是不僅于以上功能,在復(fù)雜的供配電網(wǎng)絡(luò)中,AM系列微機保護能配置復(fù)雜的保護功能組合,詳細的功能組合見下表。
AM系列保護測控裝置功能一覽表