電力監(jiān)控系統(tǒng)

1、 概述安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

    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(yùn)行管理的一系列產(chǎn)品，通過對(duì)用戶配電網(wǎng)絡(luò)和電氣設(shè)備的不間斷保護(hù)和監(jiān)控，提高供電可靠性和供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，來實(shí)現(xiàn)可靠、安全、、的供配電系統(tǒng)。安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

    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(yùn)行，監(jiān)測(cè)故障，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班模式。系統(tǒng)在配電發(fā)生故障時(shí)，能在zui快的時(shí)間內(nèi)切除故障，保護(hù)一次設(shè)備，縮小停電范圍；對(duì)于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運(yùn)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(shí)間；對(duì)于有備用電源或者備用設(shè)備的場(chǎng)合，發(fā)生故障時(shí)還能在極短的時(shí)間內(nèi)有選擇性的自動(dòng)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(bào)表等分析統(tǒng)計(jì)工具，幫助管理者提高運(yùn)行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級(jí)的用戶端供配電系統(tǒng)。

2、 參照標(biāo)準(zhǔn)

uGB/T 2887-2011 《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范》

uGB/T 13729-2002  《遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備》

uGB50052-2009  《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

uJGJ16-2008  《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

uDL/T 5430-2009  《無(wú)人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

uDL/T 1101-2009  《35kV~110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范》

uDL/T 634.5101-2002  《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》 

uDL/T 634.5104-2009  《遠(yuǎn)動(dòng)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工廠驗(yàn)收管理規(guī)程》

uQ/GDW214-2008  《變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收管理規(guī)程》

3、 用戶端的幾種供電方式

    根據(jù)用戶端負(fù)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(jí)以上的負(fù)荷時(shí)可以采用單電源供電，這種供電方式比較經(jīng)濟(jì)，但是供電可靠性不高，一旦電源失電就會(huì)造成全部停電。適用于對(duì)供電可靠性要求不高的用戶，一次接線和保護(hù)配置如下圖。這種供配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)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(jí)及以上負(fù)荷時(shí)需要采用雙電源供電，雙電源設(shè)計(jì)應(yīng)取自不同的電源，一路電源檢修或故障時(shí)，另一路電源應(yīng)能正常供電，且能滿足全部三級(jí)以上負(fù)荷用電。

    當(dāng)采用一主一備雙電源供電時(shí)，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(dòng)投入裝置，一旦主電源失電，能瞬時(shí)切換到備用電源，一次接線和保護(hù)配置如上圖。母聯(lián)保護(hù)裝置AM5-B除了母聯(lián)保護(hù)測(cè)控功能外，還具備進(jìn)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(jì)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(fù)荷中有非常重要的一級(jí)負(fù)荷，中斷供電一定時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時(shí)，除了雙電源供電外，還應(yīng)配置獨(dú)立的自備應(yīng)急電源作為單獨(dú)的應(yīng)急電源系統(tǒng)，應(yīng)急電源根據(jù)響應(yīng)時(shí)間要求可以是柴油發(fā)電機(jī)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(xiǎn)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(hù)安裝比較集中的場(chǎng)合，裝置與監(jiān)控計(jì)算機(jī)距離均不超過300米。這種組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，便于擴(kuò)展，是目前采用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(chǎng)的智能配電系統(tǒng)，包含一個(gè)總降變電站或開閉所以及多個(gè)10kV的變電所。為了提高系統(tǒng)可靠性，站級(jí)控制層以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線都可以采用雙網(wǎng)冗余設(shè)計(jì)。

    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(diǎn)   

     狀態(tài)量：≥10000點(diǎn)  

     遙控：≥500點(diǎn)  

     計(jì)算量：≥2000點(diǎn)

2   系統(tǒng)實(shí)時(shí)性

     測(cè)控裝置模擬量越死區(qū)傳送時(shí)間（至站控層）：≤2秒

     測(cè)控裝置狀態(tài)量變位傳送時(shí)間（至站控層）：≤1秒

     測(cè)控裝置模擬量信息響應(yīng)時(shí)間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒

     測(cè)控裝置狀態(tài)量信息響應(yīng)時(shí)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(shí)間：≤1秒

3   畫面整幅調(diào)用響應(yīng)時(shí)間

     實(shí)時(shí)畫面：≤1秒

     其他畫面：≤2秒

4   畫面實(shí)時(shí)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(fù)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(fù)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(cè)合格率：>98%

10 系統(tǒng)的可用性

     系統(tǒng)采用雙機(jī)冗余配置，任何單一服務(wù)器故障不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

     雙機(jī)故障切換時(shí)間（從故障發(fā)生到所有功能*恢復(fù)）≤30s

     系統(tǒng)可用率：?jiǎn)螜C(jī) >99.0%，雙機(jī) >99.98%。

11 系統(tǒng)可靠性

     系統(tǒng)使用壽命≥10年

     站控層平均*時(shí)間（MTBF）≥25000小時(shí)

     間隔層平均*時(shí)間（MTBF）≥30000小時(shí)

12 時(shí)鐘同步系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度:≤1ms

13 歷史曲線采樣間隔:1min~30min可調(diào)

14 事故追憶（PDR）：事故前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(tái)的應(yīng)用軟件，可以運(yùn)行于Windows XP/2000/NT環(huán)境。軟件具備遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等SCADA功能，為用戶端變配電系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理

    利用就地安裝的微機(jī)保護(hù)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(shí)時(shí)顯示在主界面圖形或者遙測(cè)界面，還可以按照要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并由此產(chǎn)生各種報(bào)警、各種合格率的統(tǒng)計(jì)計(jì)算等。

事件報(bào)警

    將遙測(cè)越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護(hù)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(jìn)行記錄。重要報(bào)警信息，如事故報(bào)警、保護(hù)動(dòng)作等隨時(shí)彈出文字顯示、即時(shí)打印，并語(yǔ)音通知。

控制操作

    遙控操作在操作對(duì)象的顯示畫面上進(jìn)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?jí)別由高到低依次為就地、站內(nèi)監(jiān)控、遠(yuǎn)方調(diào)度。三種控制級(jí)別相互閉鎖，同一時(shí)刻只允許一級(jí)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(fù)荷曲線圖、餅形圖、表計(jì)圖、趨勢(shì)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(bào)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(yǔ)音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機(jī)界面。

統(tǒng)計(jì)、報(bào)表和打印功能

    提供靈活的報(bào)表生成工具，根據(jù)運(yùn)行要求自動(dòng)生成各種報(bào)表：時(shí)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表、季報(bào)表、年報(bào)表，包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數(shù)計(jì)算的結(jié)果值。對(duì)各類報(bào)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，可以重放事故前1分鐘，事故后5分鐘系統(tǒng)重要參數(shù)，準(zhǔn)確、直觀的進(jìn)行事故分析，查找供電系統(tǒng)的隱患，快速定位故障，及時(shí)恢復(fù)供電。

運(yùn)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(jí)密碼，登陸、退出、操作均需要相應(yīng)的權(quán)限，針對(duì)工程師和操作人員提供不同的權(quán)限密碼，并對(duì)所有系統(tǒng)操作帶時(shí)標(biāo)記錄。

保護(hù)定值管理

    軟件具有保護(hù)定值上傳和下載功能，可遠(yuǎn)程顯示保護(hù)功能的投退狀態(tài)和定值設(shè)置，并可以通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程修改控制字和定值，需要密碼授權(quán)并記錄。

用戶端負(fù)荷管理

    監(jiān)控軟件可以對(duì)用戶端的負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，控制用戶負(fù)荷的zui大需量不超過購(gòu)買的需量限值。當(dāng)實(shí)際需量接近或者超過需量限值時(shí)，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(shí)現(xiàn)圖形化顯示區(qū)域內(nèi)各變電所的位置，通過點(diǎn)擊地圖上變電所的標(biāo)志能直接進(jìn)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(hù)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(yuǎn)程維護(hù)功能

    軟件提供WEB服務(wù)，客戶端可以通過遠(yuǎn)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(gè)35kV的用戶端供配電系統(tǒng)，AM5和AM7系列的保護(hù)測(cè)控裝置能*變電站的保護(hù)測(cè)控功能要求。

微機(jī)保護(hù)配置方案

符號(hào)代碼功能對(duì)照表

    AM系列保護(hù)具備以上的功能，但是不僅僅限于以上功能，在更復(fù)雜的供配電網(wǎng)絡(luò)中，AM系列微機(jī)保護(hù)能配置更復(fù)雜的保護(hù)功能組合，詳細(xì)的功能組合見下表。

AM系列保護(hù)測(cè)控裝置功能一覽表

8 電力監(jiān)控產(chǎn)品選型