Acrel-2000Z電力監控系統在重慶某商業街區的應用案例

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：Acrel-2000Z電力監控系統適用于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的實時運行狀態，獲取預警、告警等各類事件，實現區域的無人值守，提高安全監管水平。針對重慶五桂堂歷史文化商業街區項目的要求，系統將完成對專用開閉所、配電房內主要設備和輸配電線路的自動監視、測量、控制、保護，以及與上級系統通信等綜合性的自動化功能。其中保護、測量等功能通過中、低壓智能型保護測控裝置和多功能電表來實現，為變電站安全穩定地運行提供了堅實的保障。

關鍵詞：Acrel-2000Z；電力監控系統；實時監測；保護測量

0 引言

歷史街區是一個城市的文脈，重慶市五桂堂歷史文化商業街區為了在現代化城市的發展進程中找到適合歷史街區的發展路徑,讓老街保持高品質的文化遺產這一核心特質，進行了一系列的整改、建設。為了建筑可以安全可靠的用電，變電站內需要一套系統來進行監測保護，安科瑞推出的Acrel-2000Z電力監控系統，可以控制和管理變電站設備，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運行提供堅實的保障。在該項目中，系統將完成對專用開閉所、配電房內主要設備和輸配電線路的自動監視、測量、控制、保護，以及與上級系統通信等綜合性的自動化功能。

1 項目概述

據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，南止天主堂大門前橫街盡頭，長約200米，寬約2米，該項目建設地點位于重慶市涪陵區敦仁街道望欄橋社區（八角井），占地面積約36225㎡，合約54.3畝。

變電站內設有2個配電室，直接從110kV東門變電站的開閉所引入10kV線路，每個配電室內有4個容量為1000kVA的10kV變0.4kV變壓器，變壓器1B和2B、3B和4B均為解列獨立運行，互為備用(單臺變壓器運行時，聯絡開關可合閘；兩臺同時運行時，聯絡開關須斷開)。其中1#配電室內有6面高壓柜、36面低壓柜，2#配電室內有6面高壓柜、39面低壓柜，除開關柜外配電室內還有直流屏、無功補償控制器、有源濾波等裝置。

該項目對電力監控系統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，還包括系統各級用戶權限變更的信息以及其他一些和安全服務相關的信息。針對上述需求，Acrel-2000Z電力監控軟件具備分級限權的用戶管理功能來滿足，除此外其他功能需求如下：

1、系統可以進行圖形及報表的生成、修改、打印，可以對數據庫進行定義和修改；

2、系統應有硬件設備網絡拓撲圖，能反映所有硬件設備的運行狀態；

3、系統可以查看歷史數值以及各項定值；

4、系統可以發出操作控制命令，并對報警確認、報警點退出/恢復；

5、系統具備用戶分級管理和用戶權限設置功能。

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

本項目為每面高壓柜配置AM3SE-I系列微機保護裝置以及電壓電流數顯表。AM3SE-I電流型保護裝置的功能有：三段式過流保護（可經低電壓閉鎖、可經二次諧波閉鎖）、反時限過流保護（可經低電壓閉鎖）、過負荷告警/跳閘、三段式零序過流/反時限過流保護、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、兩段式負序過流保護、負序反時限過流保護、非電量保護、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流保護（可經低電壓閉鎖）、電參量測量、故障錄波功能（保護動作時啟動）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

整個項目硬件產品配置方案如下：

 

系統整體網絡結構分為三層，采用屏蔽雙絞線直接將儀表數據接至數據采集器，然后通過網線直接接至監控主機，保障了電力監控監控系統傳輸的穩定性與實時性。

1）站控管理層

站控管理層針對電力監控系統的管理人員，包括工控機、顯示器、打印機等高性能設備，是人機交互的直接窗口。

2）網絡通訊層

通訊層主要是由采集器、以太網設備及總線網絡組成。串口服務器主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，不僅提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，也達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

現場設備層的主要目的就是對配電系統中的各類運行參數做好測量與采集,同時將獲取的數據信息傳輸到監控系統，各類設備應該在不依賴于主控計算機運行情況下，可以保持互相獨立完成各自功能。現場設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通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程控制。

 

3 現場安裝

配電室內柜體安裝如下圖：

 

4 軟件功能

4.1 實時監測

Acrel-2000Z電力監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態及有關故障、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、溫度等曲線。

 

4.3 電能統計報表

系統同時具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。

 

4.4 歷史事件查詢

系統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。可以按時間、類型和設備進行查詢和排序。

 

4.5 用戶權限管理

為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

 

5 結語

在當今配電設施的應用中，配電的安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在上述歷史文化商業街區中的應用，不但可以實現對配電室供配電回路用電的實時監控，還具有網絡通訊功能，可以將數據進行上傳轉發。該項目中系統軟件實時顯示配電室內10KV配電進出線回路的運行狀態，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示；同時生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究；該系統安全、可靠、穩定的運行，為上述歷史文化商業街區及時解決用電問題提供了真實可靠的依據。

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06月版

[2] 唐翰，史浩山．分布式電力監控系統中安全問題的研究與實現[J]．電訊技術2004.

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版