配電室配電房改造智能電力監(jiān)控系統(tǒng)

1、 概述

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)控和運行管理的一系列產(chǎn)品，通過對用戶配電網(wǎng)絡和電氣設備的不間斷保護和監(jiān)控，提高供電可靠性和供配電系統(tǒng)的自動化水平，來實現(xiàn)可靠、安全、、的供配電系統(tǒng)。

Acrel-2000用戶端智能配電系統(tǒng)可以建立供電網(wǎng)絡仿真模型，模擬配電網(wǎng)絡運行，監(jiān)測故障，實現(xiàn)無人值班模式。系統(tǒng)在配電發(fā)生故障時，能在zui快的時間內切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時間；對于有備用電源或者備用設備的場合，發(fā)生故障時還能在極短的時間內有選擇性的自動使用備用電源或者設備，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表等分析統(tǒng)計工具，幫助管理者提高運行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級的用戶端供配電系統(tǒng)。

2、 參照標準

uGB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》

uGB/T 13729-2002  《遠動終端設備》

uGB50052-2009  《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

uJGJ16-2008  《民用建筑電氣設計規(guī)范》

uDL/T 5430-2009  《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》

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

uDL/T 634.5101-2002  《遠動設備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準》

uDL/T 634.5104-2009  《遠動設備及系統(tǒng)第5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡訪問》

uQ/GDW213-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)工廠驗收管理規(guī)程》

uQ/GDW214-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》

3、 用戶端的幾種供電方式

根據(jù)用戶端負荷類型、容量和供電網(wǎng)絡面積大小，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

如果用戶沒有三級以上的負荷時可以采用單電源供電，這種供電方式比較經(jīng)濟，但是供電可靠性不高，一旦電源失電就會造成全部停電。適用于對供電可靠性要求不高的用戶，一次接線和保護配置如下圖。這種供配電網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方式可采用標準模式，見4

3.2 雙電源供電

用戶有二級及以上負荷時需要采用雙電源供電，雙電源設計應取自不同的電源，一路電源檢修或故障時，另一路電源應能正常供電，且能滿足全部三級以上負荷用電。

當采用一主一備雙電源供電時，母線可以采用單母分段的接線方式，在母聯(lián)斷路器處設置備用電源自動投入裝置，一旦主電源失電，能瞬時切換到備用電源，一次接線和保護配置如上圖。母聯(lián)保護裝置AM5-B除了母聯(lián)保護測控功能外，還具備進線互投、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致較大經(jīng)濟損失的生產(chǎn)企業(yè)或單位。

3.3 雙電源供電帶自備電源

用戶負荷中有非常重要的一級負荷，中斷供電一定時間可能會導致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時，除了雙電源供電外，還應配置獨立的自備應急電源作為單獨的應急電源系統(tǒng)，應急電源根據(jù)響應時間要求可以是柴油發(fā)電機或者蓄電池等。這種配電方式適用于醫(yī)院、公共建筑的應急照明、消防以及停電可能導致生命危險的廠礦企業(yè)。

4、 典型組網(wǎng)方案

1) 標準模式

適合保護安裝比較集中的場合，裝置與監(jiān)控計算機距離均不超過300米。這種組網(wǎng)方式簡單可靠，經(jīng)濟實用，便于擴展，是目采用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)廣場的智能配電系統(tǒng)，包含一個總降變電站或開閉所以及多個10kV的變電所。為了提高系統(tǒng)可靠性，站級控制層以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線都可以采用雙網(wǎng)冗余設計。

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，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)技術指標

1   系統(tǒng)容量：

模擬量：≥8000點

狀態(tài)量：≥10000點

遙控：≥500點

計算量：≥2000點

2   系統(tǒng)實時性

測控裝置模擬量越死區(qū)傳送時間（至站控層）：≤2秒

測控裝置狀態(tài)量變位傳送時間（至站控層）：≤1秒

測控裝置模擬量信息響應時間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒

測控裝置狀態(tài)量信息響應時間（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間：≤1秒

3   畫面整幅調用響應時間

實時畫面：≤1秒

其他畫面：≤2秒

4   畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期

模擬量:≤3秒

開關量:≤2秒

5   站內事件順序(SOE)分辨率：≤2 ms

6   遙控正確率:>99.99%

7   監(jiān)控系統(tǒng)CPU平均負荷率

正常狀態(tài)下(任意30min內)≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內)≤40%

8   監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡平均負荷率

正常狀態(tài)下(任意30min內)≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內)≤40%

9   遙測合格率：>98%

10 系統(tǒng)的可用性

系統(tǒng)采用雙機冗余配置，任何單一服務器故障不會影響系統(tǒng)的正常運行。

雙機故障切換時間（從故障發(fā)生到所有功能*恢復）≤30s

系統(tǒng)可用率：單機 >99.0%，雙機 >99.98%。

11 系統(tǒng)可靠性

系統(tǒng)使用壽命≥10年

站控層平均*時間（MTBF）≥25000小時

間隔層平均*時間（MTBF）≥30000小時

12 時鐘同步系統(tǒng)對時精度:≤1ms

13 歷史曲線采樣間隔:1min~30min可調

14 事故追憶（PDR）：事故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平臺的應用軟件，可以運行于Windows XP/2000/NT環(huán)境。軟件具備遙測、遙信、遙控、遙調等SCADA功能，為用戶端變配電系統(tǒng)的自動化運行提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

實時數(shù)據(jù)采集與處理

利用就地安裝的微機保護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)實時顯示在主界面圖形或者遙測界面，還可以按照要求進行統(tǒng)計分析，并由此產(chǎn)生各種報警、各種合格率的統(tǒng)計計算等。

事件報警

將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統(tǒng)一管理，激發(fā)事件記錄分類別進行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護動作等隨時彈出文字顯示、即時打印，并語音通知。

控制操作

遙控操作在操作對象的顯示畫面上進行，具有操作人、口令、權限和多重內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。控制級別由高到低依次為就地、站內監(jiān)控、遠方調度。三種控制級別相互閉鎖，同一時刻只允許一級控制。

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、負荷曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫面種類包括主接線圖、操作顯示、組態(tài)顯示、報警及各種表格顯示及有關打印。軟件把采集的各種數(shù)據(jù)以數(shù)字、文字、圖形和語音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機界面。

統(tǒng)計、報表和打印功能

提供靈活的報表生成工具，根據(jù)運行要求自動生成各種報表：時報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表，包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數(shù)計算的結果值。對各類報表均可召喚打印。

事故追憶

系統(tǒng)具備事故追憶功能，當事故發(fā)生后，可以重放事故1分鐘，事故后5分鐘系統(tǒng)重要參數(shù)，準確、直觀的進行事故分析，查找供電系統(tǒng)的隱患，快速定位故障，及時恢復供電。

運行管理

包括系統(tǒng)安全管理、操作管理、用戶權限管理、設備管理等等。系統(tǒng)支持多級密碼，登陸、退出、操作均需要相應的權限，針對工程師和操作人員提供不同的權限密碼，并對所有系統(tǒng)操作帶時標記錄。

保護定值管理

軟件具有保護定值上傳和下載功能，可遠程顯示保護功能的投退狀態(tài)和定值設置，并可以通過計算機遠程修改控制字和定值，需要密碼授權并記錄。

用戶端負荷管理

監(jiān)控軟件可以對用戶端的負荷進行實時的監(jiān)控，控制用戶負荷的zui大需量不超過購買的需量限值。當實際需量接近或者超過需量限值時，以告警方式告知操作員。

電子地圖導入

支持GIS電子地圖導入，實現(xiàn)圖形化顯示區(qū)域內各變電所的位置，通過點擊地圖上變電所的標志能直接進入變電所監(jiān)控界面。

通訊兼容功能

廣泛支持外主流廠家的設備通訊規(guī)約，可方便接入外廠家的保護設備和其它相關智能設備，系統(tǒng)支持和其它系統(tǒng)的接口，比如BAS、DCS等。

WEB瀏覽和遠程維護功能

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

微機保護配置方案

符號代碼功能對照表

AM系列保護具備以上的功能，但是不僅于以上功能，在復雜的供配電網(wǎng)絡中，AM系列微機保護能配置復雜的保護功能組合，詳細的功能組合見下表。

AM系列保護測控裝置功能一覽表