西郊金茂府地庫項目中電力監控系統的應用

 李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司

摘要：基于目前科學技術飛速發展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現階段國內電力系統的運營成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經勢在必行。電力監控系統在整個電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統的運營成本，本文通過在西郊金茂府地塊1#、2#變電所的應用進而介紹電力監控系統商辦領域中的應用。

關鍵字：西郊金茂府；電力監控系統；Acrel-2000Z；

1 引言

        配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

        隨著電力網絡的不斷發展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷涌現，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、高效低耗的運行。本文通過對西郊金茂府地庫項目電力監控系統的建設，介紹電力監控系統在商辦商業中的應用。

2 電力監控系統設計依據

        GB50052-2009      《供配電系統設計規范》

        GB50053-2013      《20KV及以下變電所設計規范》

        GB50054-2011      《低壓配電設計規范》

        GB50059-2011      《35-110 KV變電所設計技術規程》

        GB50060-2008      《3～110kV高壓配電裝置設計規范》

        GB/T50062-2008    《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》

        GB/T50063-2017    《電力裝置電測量儀表裝置設計規范》

        IEC61587-2016     《電子設備機械結構系列》

        DL/T5103-2012     《35-110 KV無人值班變電所設計規程》

        DL/T5136-2012     《火力發電廠、變電所二次接線設計技術規定》

        GB50229-2019      《火力發電廠與變電所設計防火標準》

        GB6162-1985       《靜態繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》

        DL/T587-2016      《繼電保護和安全自動裝置運行管理規程》

        GB14285-2006      《繼電保護和安全自動裝置技術規程》

        GB/T15145-2017    《微機線路保護裝置通用技術條件》

        GB7261-2016       《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》

        DL/T720-2013      《電力系統繼電保護及安全自動裝置柜(屏)通用技術條件》

3 項目概況

        西郊金茂府地庫項目位于上海市嘉定區嘉定新城E27-1地塊，東臨永盛路，西臨合作路，南接麥積路，北接封周路。車庫部分，建筑面積：70584m2停車1619輛，屬I類車庫。

        本項目有1#、2#兩個用戶站變電所，1#、2#用戶站為10KV/0.4KV變電所。1#用戶站變電所包含10KV高壓部分、TMA1、TMB1 兩個變壓器，變壓器容量1250KVA；2#用戶站變電所包含TMB2變壓器，變壓器容量1000KVA。該項目總共有高壓兩路10KV電源進線，3路出線回路；低壓三個進線柜，十一個饋線柜，配電系統采用放射式與樹干式相結合的方式。 

4 電力監控系統設計

        在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。

    本項目的電力監控系統，可以實現對站內高、配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高車站工作人員的工作效率。

4.1 系統結構

    依據西郊金茂府地庫項目1#、2#配電情況分布情況，在線監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構如圖所示：

        站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。

        通訊層使用的設備為ANet-2E4SM通訊管理機。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

        現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。現場配置建培廠家多功能電能表，實現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

系統結構圖

5 電力監控系統軟件功能

  配電系統實時監測

        系統人機界面友好，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、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

  曲線查詢

        電力監控系統可通過采集電壓參量來繪制電壓曲線的時間跨度可設（單位為：天），初始進入該界面時曲線圖形應為實時曲線。當設定好曲線的起始時間，點擊界面中的刷新曲線按鈕時，此時曲線應自動切換為歷史曲線，顯示的為自曲線的起始時間至設置時間后的趨勢曲線。通過對曲線的分析可了解該配電電壓是否穩定，是否達到電壓上下浮動要求。

  歷史事件查詢

電力監控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報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

  實時報警

電力監控系統具有實時報警功能，系統能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。電力監控系統具有實時語音報警功能，系統能夠對所有事件發出語音告警。

  通訊狀態圖

        系統支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，及時維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

6 前景展望

        綜上所述，電力監控系統幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營成本，電力監控系統能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力監控系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現。因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進行傳輸。另一方面，在供配電設計中運用電力監控系統，應該根據實際情況選擇監控設備。一般的電力監控系統通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設備，而一些gao端電力監控系統則需要選擇功能更加齊全的智能設備。

    在商辦區域等場所設置電力監控系統，可以實現對站內低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證站內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風

作者簡介：

李婧婧，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電