0 概述
上海安科瑞電氣股份有限公司于2009年8月承接了上海浦江雙輝大廈的電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng),上海浦江雙輝大廈位于浦東南路東側(cè),,銀城中路北側(cè),,工程占地面積約24140 m2由兩幢高度為208米塔樓組成,建成后將成為陸家嘴地區(qū)首座“雙子樓”,。
浦江雙輝大廈監(jiān)控部分有1個35kv配電室,, 1#、2#,、3#,、4#、5#5個配電室分10kv高壓和0.4kv低壓。35kv配電室有高壓電力儀表,、綜保和2臺變壓器溫控儀,,另外5個配電室有10kv高壓電力儀表和綜保,0.4kv低壓部分有電力儀表和22臺變壓器溫控儀,。35kv和1#配電室分布在A棟的B2層,,2#配電室分布在B棟的B2層,3#配電室分布在A棟的33樓,,4#配電室分布在B棟的33樓,,5#配電室分布在A棟的B4層。針對浦江雙輝大廈的實際情況,,通過計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),,將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體,實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備運行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。
設(shè)計的電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)具備全電參量測量,、開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測以及電能計量與電能質(zhì)量管理等功能。設(shè)計中充分體現(xiàn)系統(tǒng)的可用性,、先進(jìn)性,、方便性、安全性,、可靠性,、可擴(kuò)展性及系統(tǒng)性價比的合理性。
1 項目立項的意義
浦江雙輝大廈對高壓部分電力參數(shù)的監(jiān)控和變壓器三相溫度的監(jiān)測的要求比較高,,值班室人員一天要6次巡查變壓器溫控儀的溫度和一些電力參數(shù)且變壓器分布于6個不同的變電所里,。這樣費時費力又不能實時的反應(yīng)一些緊急狀況。低壓部分由600左右的回路組成,,如果要抄電能那是一個不小的任務(wù),。使用該系統(tǒng)能夠帶來如下優(yōu)點:
1)像浦江雙輝這樣的儀表分布的比較散,沒有電力監(jiān)控和電能管理系統(tǒng)之前只能通過人力去跑上跑下的去抄表,,查看電力參量,,這樣對于抄表人員來說是個費時費力,而且也不能及時的掌握第一手信息,。使用系統(tǒng)后后臺值班監(jiān)控人員只需在值班室就能實時準(zhǔn)確的監(jiān)控到每個表的運行情況,,和表所測量的各個電參量,實時的進(jìn)行抄表,,省時省力,,快速及時的掌握用電情況。
2) 對于浦江雙輝在一些主要回路上的電力儀表根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),,可以實時的監(jiān)控它們的運行情況,,如電壓,、電流、有功,,無功,,功率因數(shù)等,系統(tǒng)可以對它們進(jìn)行設(shè)置一個預(yù)警值,,只要回路上的電參量達(dá)到或接近時系統(tǒng)就會對值班人員進(jìn)行報警,,比如發(fā)現(xiàn)一些短路問題,電流過大等,,就使得值班人員可以及時的去解決問題如關(guān)閉或安排專業(yè)人員去修,。
3)系統(tǒng)有對歷史數(shù)據(jù)的對比分析,這樣方便管理人員發(fā)現(xiàn)其中的問題實施一些有針對性的方案,,如一些電參量突然變化的表,,就要去看它是否正常工作或?qū)嶋H是否是這樣,這樣可以及時發(fā)現(xiàn)潛在故障,,減少設(shè)備維護(hù)費用,延長設(shè)備使用壽命,;提高運行管理效率,,減少運行維護(hù)人員工作量。
4)通過數(shù)據(jù)分析,,使管理者合理有效地利用設(shè)備,,減少不必要設(shè)備添置,避免了資源浪費,,精簡值班人員數(shù),,及時發(fā)現(xiàn)電能消耗異常現(xiàn)象,,采取有效措施進(jìn)行設(shè)備改造或補償,,以避免電能損耗,這樣下來節(jié)約大量資金,。通過對資源的充分利用,,強(qiáng)調(diào)高效率、低能耗,、低污染,,達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),。
5)系統(tǒng)可以直觀而形象的反映出在哪個位置的哪個表的電力參數(shù),,方便技術(shù)人員分辨出來,簡潔明了的操作界面讓操作人員方便操作,。
6)通過實時監(jiān)控可以使值班人員及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理問題,,如在不需要用電的時間地點時可以不用電,,智能電力儀表的電力參數(shù)不穩(wěn)定時可以不用等情況,這樣一來可以減少用電量,,節(jié)約成本,。
7)系統(tǒng)具有曲線、報表分析,,曲線,、報表打印功能,這樣管理者在進(jìn)行分析決策時就有了依據(jù),。
8)該系統(tǒng)具有良好的開放性,,可以方便的與大廈中中其他相關(guān)系統(tǒng)和智能裝置進(jìn)行通信,如:樓宇自控系統(tǒng)(BAS)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等,,實現(xiàn)自動化系統(tǒng)間相互通訊和信息共享,。
2 項目的設(shè)計方案
上海安科瑞電氣股份有限公司為浦江雙輝項目設(shè)計的電力監(jiān)控及電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),由站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成,。
現(xiàn)場設(shè)備層主要的設(shè)備為:多功能電力儀表、微機(jī)保護(hù)裝置,、變壓器溫控儀,。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,,通過現(xiàn)場屏蔽雙絞線進(jìn)行組網(wǎng)通訊,,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為:通訊服務(wù)器,,其主要功能為采集現(xiàn)場設(shè)備層中的儀表數(shù)據(jù),,同時遠(yuǎn)傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,。
站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī),、顯示器、UPS電源,、打印機(jī)等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況,,以人機(jī)交互的形式顯示給用戶,。
各智能電力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,。然后35kv配電室,、1#配電室高低壓部分和5#配電室高低壓部分通過網(wǎng)線直接與值班室的工業(yè)交換機(jī)相連, 3#高低壓部分通過光纜直接與值班室的工業(yè)交換機(jī)相連,,4#高低壓部分通過光纜先連到2#配電室,,再和2#高低壓部分一起通過光纜一起連到值班室的工業(yè)交換機(jī),。最后工業(yè)交換機(jī)通過網(wǎng)線連到值班室的兩臺主機(jī)。
由于該項目電力儀表較多,,故采用2套系統(tǒng)的方式實現(xiàn),,一臺主機(jī)監(jiān)控管理在A棟的配電室,另一臺監(jiān)控管理在B棟的配電室,。
本系統(tǒng)采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
3 系統(tǒng)實現(xiàn)的的過程
實現(xiàn)系統(tǒng)的過程:首先通過數(shù)據(jù)量的采集把我們需要的數(shù)據(jù)量保存到我們的歷史和實時數(shù)據(jù)庫,,在我們系統(tǒng)上把需要實時顯示的數(shù)據(jù)量在界面上實時刷新的顯示出來;需要查詢和分析過去的歷史記錄的數(shù)據(jù),,通過我的各種查詢報表和分析曲線等一些形象的界面反應(yīng)給值班人員,;系統(tǒng)中設(shè)置報警,把一些重要的操作量動作時和一些重要數(shù)據(jù)量異常時進(jìn)行報警,;系統(tǒng)中設(shè)置針對值班室內(nèi)不同級別的用戶,,設(shè)置不同的權(quán)限來進(jìn)行操作管理,防止因人為誤操作或人為破壞給生產(chǎn)帶來的損失,,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,,可靠運行。
這樣下來我們的系統(tǒng)就完成了,,下圖為1#配電室變壓器溫度信息及狀態(tài)表,。
4 項目實施后的綜合分析
浦江雙輝項目在施工調(diào)試中,發(fā)現(xiàn)了一些問題,,如:在調(diào)試綜保過程中發(fā)現(xiàn)幾只綜保的一些開關(guān)量和實際情況不符,反應(yīng)了安裝過程中接線有問題,;在低壓部分,,后臺監(jiān)控時一部分儀表合閘了且有電流,但這些表是分閘的,,去現(xiàn)場查看時在儀表上的顯示燈也是分閘的,,反應(yīng)了安裝過程中的問題;在低壓部分有些儀表的有功功率等一些電參量為負(fù),,反應(yīng)了接線問題,。故通過我們在系統(tǒng)調(diào)試這個項目600多個智能儀表通訊時,我們可以幫助電力值班人員快速及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)這些儀表是否安裝正確 ,,顯示的值是否準(zhǔn)確,。在調(diào)試過程中幫助用戶檢驗了他們所采購的設(shè)備的完好和安裝正確性。
系統(tǒng)的完成,,讓電力值班人員的抄表任務(wù)輕松了,,節(jié)約了抄表時間,提高了抄表積極性,。
5 結(jié)束語
Acrel-3000電力監(jiān)控系統(tǒng)及電能管理系統(tǒng)具有實用性,、安全性,、系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性,、可擴(kuò)展性,、易維護(hù)性。隨著計算機(jī)信息技術(shù)的普及,,低壓配電智能化的要求也越來越高,,變配電監(jiān)控及低壓配電管理使得實現(xiàn)配電室的無人職守真正成為現(xiàn)實。該系統(tǒng)在浦江雙輝大廈的應(yīng)用,,實現(xiàn)了在值班室遠(yuǎn)程監(jiān)控了6個配電室的各種通訊儀表,,對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示,處理,,并生成報表,、圖形、曲線等,,便于值班人員的分析與定時查詢所需要的數(shù)據(jù),。
參考文獻(xiàn):
[1] 任致程 周中.電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4