淮亞利

      安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801

 摘要：本文介紹了安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000在阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司中的應(yīng)用，該系統(tǒng)實現(xiàn)了阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司變電所的集中管理和無人值守，對于提高其供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)運行指標(biāo)，促進(jìn)公司供電系統(tǒng)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義，亦給其開展節(jié)能減排工作提供了有力的資料依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 節(jié)能減排   電力監(jiān)控   多回路裝置   阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)

概述

      電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機(jī)、通訊設(shè)備、智能測控單元為基本工具，為變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運作成本，提高生產(chǎn)效率，加快變配電過程中異常的反應(yīng)速度。

項目簡介

      阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司系天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)的全資子公司，創(chuàng)立于2005年12月15日，注冊資本6300萬元人民幣，位于中國安徽省阜陽市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是以污水處理為主營業(yè)務(wù)的水務(wù)投資及運營企業(yè)，負(fù)責(zé)安徽及周邊的水務(wù)環(huán)保建設(shè)，積極打造中部地區(qū)水務(wù)旗艦式企業(yè)，擁有國家環(huán)保部頒發(fā)的環(huán)境污染治理設(shè)施運營（生活污水甲級）和自動連續(xù)監(jiān)測（水）兩項資質(zhì)，同時公司以規(guī)范、科學(xué)為準(zhǔn)則，順利通過了ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理三項體系認(rèn)證。

阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司原供配電狀況：

1） 兩路10kV進(jìn)線，一用一備，需將其工作狀態(tài)納入智能配電監(jiān)控系統(tǒng)；

2） 兩路10kV出線；

      3）0.4kV側(cè)配電柜共計11臺，2臺進(jìn)線柜、4臺無功柜、1臺聯(lián)絡(luò)柜、其他配電柜4臺，主要包括9個供電回路（1~5#鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)房、預(yù)處理、辦公樓、污泥脫水間已安裝電能計量表在統(tǒng)一的箱體內(nèi)進(jìn)行電能計量，但該表計無法遠(yuǎn)傳至后臺系統(tǒng)）。

      安科瑞電氣股份有限公司于2012年8月承接了阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，為該項目定制的電力監(jiān)控系統(tǒng)為Acrel-2000。該電力監(jiān)控系統(tǒng)是在阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司原有變配電柜基礎(chǔ)上增加帶通訊接口的安科瑞多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表，將電網(wǎng)用電參數(shù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的一個高低壓配電改造項目。通過對現(xiàn)有10KV變配電所實施改造，建立一套比較規(guī)范的變配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)，以便于掌握進(jìn)線供電質(zhì)量、故障情況、廠內(nèi)負(fù)荷變化等，提高變電所運行的安全性，同時監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與存貯、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、數(shù)據(jù)發(fā)布與遠(yuǎn)傳；以實時監(jiān)測電網(wǎng)數(shù)據(jù)為依據(jù)，為阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司的能源監(jiān)控與節(jié)能提供有效手段，實現(xiàn)有效節(jié)能并提高能源管理水平。

客戶需求

n 監(jiān)控并記錄兩路10kV配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，能夠?qū)﹄妷骸㈦娏鳌㈩l率、電能計量、功率因數(shù)以及供電連續(xù)性等性能參數(shù)實時監(jiān)測和記錄，并實現(xiàn)事故異常報警、事件記錄和打印、統(tǒng)計報表的整理和打印、電能量管理、負(fù)荷監(jiān)控及查閱歷史數(shù)據(jù)的功能，形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表和圖形曲線以供直觀分析。

n 出于成本考量，10kV出線處的計量取消，數(shù)據(jù)參考0.4kV進(jìn)線處數(shù)據(jù)。

n 監(jiān)控并記錄兩路0.4kV進(jìn)線柜的供電質(zhì)量，能夠?qū)﹄妷骸㈦娏鳌㈩l率、電能計量、功率因數(shù)以及供電連續(xù)性等性能參數(shù)實時監(jiān)測和記錄，并實現(xiàn)事故異常報警、事件記錄和打印、統(tǒng)計報表的整理和打印、電能量管理、負(fù)荷監(jiān)控及查閱歷史數(shù)據(jù)的功能，形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表和圖形曲線以供直觀分析。

n 對九個0.4kV饋電線路的電能進(jìn)行單獨計量，歷史數(shù)據(jù)形成圖形曲線可供查閱。

n 四個電容補(bǔ)償柜，其中兩個為主柜，兩個為輔柜。用戶使用過程中發(fā)現(xiàn)，主柜的容量已滿足其需求，故僅要求監(jiān)控2個主柜數(shù)據(jù)。

n 可考慮統(tǒng)一的視屏顯示界面。

項目改造實施情況：

1）高壓系統(tǒng)：依據(jù)原高壓系統(tǒng)圖以及客戶對10kV側(cè)供電質(zhì)量的監(jiān)控及記錄需求，在兩路進(jìn)線處各加裝1只ACR330ELH儀表，該儀表功能強(qiáng)大，LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約；

2）0.4kV系統(tǒng)：

a）0.4kV進(jìn)線及饋線：由于九個0.4kV饋電線路原已安裝儀表，該儀表無通訊遠(yuǎn)傳功能，應(yīng)客戶要求重新加裝安科瑞智能儀表，以便接入后臺監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)客戶的功能需求（對九個低壓饋電線路、兩個低壓進(jìn)線回路的電能進(jìn)行單獨計量，歷史數(shù)據(jù)形成圖形曲線可供查閱），同時考慮到改造實施成本及簡易度，在低壓柜內(nèi)加裝了安科瑞AMC16B-3E3/K多回路監(jiān)控裝置；該儀表可測量3路三相I、U、P、Q、F；有功、無功電能計量；9DI+1DO、LCD顯示、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議；為導(dǎo)軌式安裝，大大方便了系統(tǒng)的接線、安裝及調(diào)試；為用戶節(jié)約投資的同時，降低了系統(tǒng)的成本；

b）0.4kV無功柜：應(yīng)客戶需求，在原有2臺無功柜上加裝安科瑞ARC-12/J無功補(bǔ)償儀，該儀表為嵌入式安裝，具有12路控制、過壓保護(hù)、諧波保護(hù)、投切延時設(shè)定的功能，同時具有12DI輸入；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。

設(shè)計參照的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

l GB2887-2000 《計算站場地技術(shù)要求》

l GB/T13729-2002《遠(yuǎn)動終端通用技術(shù)條件》

l DL478-2001《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動裝置通用技術(shù)條件》

l DL/T400-2010 《繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

l DL/T 814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

l DL/T634-2002 《遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

l DL/T721-2000《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》

l DL/T770-2001《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

l GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

l GB-14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

l GBJ232-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

l GB/T15145-2001《微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

l GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

l GB/50198-2011 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

l GB/T17626.5《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

l DL/T5003-2005 《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

l IEC-61131-3《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

系統(tǒng)功能實現(xiàn)

友好的人機(jī)交互界面（HMI）

系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示高、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互接口并實時刷新。

圖1 阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-高壓一次圖

 

圖2阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-低壓一次圖

 

圖3阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-通訊示意圖

數(shù)據(jù)采集處理

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、開關(guān)位置、設(shè)備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)直接顯示或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因子上下限等），并對重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。

趨勢曲線分析

系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析接口，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線接口分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。

 

圖4阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-趨勢曲線分析圖

報表管理

系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計。可自動生成各種類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的時、日、月、年度報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

圖5阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-報表管理示意圖

事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息，參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

圖6阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司-報警示意圖

結(jié)束語

      本文以阜陽創(chuàng)業(yè)水務(wù)有限公司供配電智能監(jiān)控系統(tǒng)為核心，采用智能電力儀表對公司原有配電現(xiàn)場的改造，通過總線型組網(wǎng)方式，將現(xiàn)場各種電參量集中采集，上傳至后臺監(jiān)控主機(jī)，進(jìn)行智能化組網(wǎng)，分析了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)最終實現(xiàn)的功能。電力監(jiān)控系統(tǒng)方便的監(jiān)控了配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，便于維護(hù)人員明確設(shè)備運行狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計劃，減少工作人員，提高工作效率。為公司節(jié)約大量人力成本的同時，實現(xiàn)了公司配電系統(tǒng)智能化。

參考文獻(xiàn)：

電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南  任致程、周中，中國電力出版社 2007.4