安科瑞 陳聰 周潔

摘要：隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性、高自動(dòng)化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展，對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關(guān)鍵問題，特別是監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中起著控制和監(jiān)測等重要作用。本文針對開閉所供配電系統(tǒng)特點(diǎn)及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求，提出了保護(hù)類、監(jiān)測類產(chǎn)品解決方案。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預(yù)警，大大提高了變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理。

  關(guān)鍵詞：10kV開閉所；微機(jī)保護(hù)；電力監(jiān)控系統(tǒng)

  1概述

  本項(xiàng)目為四川虹科創(chuàng)新科技有限公司10kV開閉所改造工程。本工程在10kV進(jìn)、出線回路采用微機(jī)保護(hù)裝置和多功能網(wǎng)絡(luò)儀表，并在10kV開閉所內(nèi)設(shè)變電站電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集通訊機(jī)柜一套，以完成對綜合保護(hù)、多功能儀表的數(shù)據(jù)采集、設(shè)備的遠(yuǎn)方控制等功能，減少運(yùn)行人員巡檢工作量、提高變電站及配電房運(yùn)行的安全可靠。

  2系統(tǒng)需求

  數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設(shè)備實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等；

  畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警等信息。

  記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

  報(bào)警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口。

  應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作。

  曲線分析功能：可以曲線形式展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢。

  報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日報(bào)、月報(bào)、電能統(tǒng)計(jì)日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)。

  3 系統(tǒng)架構(gòu)

  根據(jù)客戶需求及項(xiàng)目實(shí)際情況，本項(xiàng)目智能化設(shè)計(jì)一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)分為三層架構(gòu)：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、站控層。

  設(shè)備層：現(xiàn)場電力系統(tǒng)的測量控制部分，即微機(jī)保護(hù)裝置、電力儀表等關(guān)鍵設(shè)備。

  網(wǎng)絡(luò)層：完成監(jiān)控系統(tǒng)通信所涉及的底層通信鏈路（如 RS485）、通信轉(zhuǎn)換設(shè)備（如通信管理機(jī)）以及頂層通信鏈路（如光纖以太網(wǎng)、TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)）等的總稱。這一部分是連接現(xiàn)場層和管理層的紐帶環(huán)節(jié)。

  站控層：接受現(xiàn)場采集層上傳的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)分析、轉(zhuǎn)換、存儲，并以數(shù)字、曲線、報(bào)表等形式顯示在屏幕上。便于電力監(jiān)管人員能夠在辦公室通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)方瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)看各種運(yùn)行報(bào)表。

  4系統(tǒng)功能

  （1）實(shí)時(shí)監(jiān)測

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實(shí)時(shí)顯示10kV電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報(bào)警信號等。遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量等；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；報(bào)警信號包括微機(jī)保護(hù)裝置的告警信號、保護(hù)跳閘信號及裝置異常信號。

  （2）電參量查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能等。

  （3）曲線查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在曲線查詢界面，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(shù)、溫度等曲線。并統(tǒng)計(jì)該曲線查詢范圍內(nèi)發(fā)生時(shí)間、發(fā)生時(shí)間、平均值等。

  （4）運(yùn)行報(bào)表

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以查詢各回路或設(shè)備相應(yīng)時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、溫度值等。可以按照日、月、年的格式進(jìn)行查詢、導(dǎo)出、打印。

  （5）實(shí)時(shí)告警

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

  1.圖元告警

  2.彈出事件報(bào)警窗口

  3.實(shí)時(shí)語音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

  （6）歷史事件查詢

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。可以按時(shí)間、類型和設(shè)備進(jìn)行查詢和排序。

  （7）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

  （8）用戶權(quán)限管理

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

  （9）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整地顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

  （10）遙控

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點(diǎn)擊相應(yīng)的斷路器遙信點(diǎn)調(diào)出遙控操作界面。

  （11）通信管理

  Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。可以查看某個(gè)設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)報(bào)文。可以完成與各種智能電子設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括微機(jī)保護(hù)、電力儀表、智能操控、直流屏、模擬屏、五防系統(tǒng)和調(diào)度等。

  5結(jié)束語

  隨著電力、計(jì)算機(jī)、信息和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了電力監(jiān)控的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高。智能配電監(jiān)控保護(hù)類、監(jiān)測類產(chǎn)品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，尤其是微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反映設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動(dòng)迅速地、有選擇性地動(dòng)作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證*設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行，將事故限制在很小范圍，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文針對中虹科創(chuàng)新項(xiàng)目中不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能和監(jiān)測功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無人或少人值守。

  參考文獻(xiàn)

  [1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06月版

  [2] 安科瑞智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控/電能管理/電氣安全（產(chǎn)品報(bào)價(jià)手冊）.2020.01月版

  [3] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

  [4] 安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2021.2月版