上海罗泾矿码头变电所远程抄表及电能标准管理系统.doc

上海罗泾矿码头变电所远程抄表及电能管理系统罗帅上海安科瑞电气股份，上海 01摘要：电网是一个不可分割整体，对整个电网一、二次设备信息进行综合利用，对确保电网安全稳定运行含有重大意义。变电站自动化控制是一项提升变电站安全、可靠稳定运行水平、降低运行维护成本、提升经济效益、向用户提供高质量电能服务一项方法。本文简单介绍下基于Acrel-3000电能管理软件和ACR220ELK、ACR230EFLK、ACR330EFLK网络电力仪表上海罗泾矿石码头电能管理系统在变电站电能管理方面应用。该系统设计并实现了一套分散式采集和集中控制管理功效，提升了供电质量和管理水平，含有简明实用、投资少等优点。 关键词：电能管理 电力仪表 电能管理 远程抄表 罗泾码头 0 概述目前，中国很多建筑配电仍普遍采取箱式变电站配以低压电缆分接箱实现分散供电，给整个系统运行管理带来了很多不便，且计算机技术和网络通信技术日趋成熟，配电系统测量、控制等功效智能化、网络化已是发展肯定趋势，配电系统运行中多种问题能够经过微机全方面处理。智能化配电系统由开关配置含有通信功效智能化元件，经数字通信和计算机系统网络连接，实现对分散分布低压电缆分接箱内开关设备运行自动化管理。系统可实现数据实时采集、数字通信、远程操作和程序控制及设备维护信息管理等功效。本文以上海罗泾矿石码头电能管理系统为例子，介绍怎么样实现变电站智能化管理。1 项目概况上海罗泾矿石码头由上海国际港务（集团）股份、香港珏瑞投资、宝山钢铁股份、马鞍山钢铁股份，以共同投资、共同经营方法合资组建。企业于11月1日正式成立，港区在宝山罗泾地域，距市中心38km，距吴淞口约17km，年吞吐量2200万吨，可同时停靠2艘20万吨级（经减载）超大型散货船舶，并可对2万吨级海轮直接进行装船作业。在世界上首次实现供货码头和大型钢铁企业之间工业物流配送新理念，进行物流链及生产链无缝隙衔接。本项目为远程集抄电能管理系统项目。监控系统监控范围是：上海罗泾矿石码头2#分变、2B分变、3#分变、4#分变内安装100多个智能电测仪表。整个系统采取分布式网络结构，监控主机放置于办公大楼八楼计算机房内。四个变电站分别立在码头四个不一样位置，厂区内早前已铺设好光纤网络，四个变电站均可经过各网络配置室接入此光纤网络和办公大楼进行通讯连接。四个变电站具体监控点数为：2#分变34个点；2B分变26个点；3#分变16个点；4#分变24个点。上海安科瑞电气股份于11月承接上海罗泾矿石码头远程自动抄表系统项目标设计和实施。项目采取Acrel-3000型电能管理系统，实现罗泾矿石码头变电站智能化管理2 用户需求a) 模拟显示2B分变、2分变、3分变、4分变配电室一次图b) 实时显示10kV、700V、400V全部回路监测到电参数（I、U、P、F、PF、EPI等）c) 700V变频器回路电流越限报警，开关变位报警，并能能同时弹出告警窗口，方便让维护人员快速找到报警位置d) 系统含有自检功效，当系统软件或硬件出现问题时有声光报警e) 10kV、700V、400V配电系统负荷实时和历史曲线显示f) 10kV、700V关键全部回路谐波实时和历史棒图g) 丰富电能管理功效，（电能棒图，日用电量趋势，饼图等）丰富报表管理，（日，月复费率电能计量，查询），10KV、700V、400V、全部回路含有电能报表查询功效h) 用户账户管理，不通等级用户账户限制查询不一样等级系统数据i) 可经过网页浏览方法在办公室经局域网浏览该系统，方便随时掌握生产现场用电设备情况j) 将该系统里电能等关键数据转发至本企业生产管理系统Oracle数据库，以备深入处理分析k) 细化功效依据用户习惯修改3 设计及选型参考标准GB2887-计算站场地技术要求GB/T13729-远动终端通用技术条件DL/T 814-配电自动化系统功效规范DL/T634- 远动设备和系统传输规约基础远动任务配套标准DL/T721- 配电网自动化系统远方终端DL/T770- 微机变压器保护装置通用技术条件GB/T50063-电力装置电测量仪表装置设计规范GB-14285-继电保护和安全自动装置技术规程GBJ232- 建筑电气工程施工质量验收规范GB/T15145-微机线路保护装置通用技术条件GB/50198-监控系统工程技术规范4 硬件选型 本项目监控变电所分为三个电压类型：10kV、700V、400V。各变配电所情况为：2#分变9个10kV监控点，19个700V监控点，6个400V监控点；2B分变19个700V监控点，7个400V监控点；3#分变3个10KV监控点，7个700V监控点，6个400V监控点；4#分变8个10kV监控点，10个700V监控点，6个400V监控点，累计100个点。结适用户需求和现场实际情况，10kV电压段选择上海安科瑞电气股份生产ACR330EFLH谐波表，该仪表功效特点是：纯汉字操作界面，能测量全部常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流2-31次谐波分量等多个电参量。而且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点，这些接点能够配合智能断路器实现断路器遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表关键应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。700V电压段选择ACR230EFLH谐波表，该仪表功效特点是：测量全部常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流2-31次谐波分量等多个电参量。400V电压段选择ACR220EFL网络电力仪表，该仪表功效特点是：三相电流、三相电压、有功电度测量、复费率电能计量和开关信号检测和继电器遥控输出。5 系统结构 本系统采取分层分布式结构，以下图所表示：本项目四个分变内10kV配电室监控设备为码头桥吊、斗轮堆料机、斗轮取料机等大型设备；700V配电室监控设备为变频器；400V配电室监控设备为厂区照明用电、皮带机、维修设备等。数目全部少于10个，所以12个子配电室现场只需各铺设一根总线即可，该总线将智能电测仪表以菊花链方法连接起来，然后引致各分变网络配置室即可。四个分变四个网络配置室各配有一个8口通讯服务器和 一个思科光端机，配置完成以后将采集上来数据传至办公大楼八楼计算机房内系统后台监控主机。本项目标远程抄表及电能管理系统后台设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行情况，以人机交互形式显示给用户，同时用户能够经过系统软件发送指令至现场设备，实现远程遥控功效。以上网络仪表均采取RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采取屏蔽线传输，通讯方法为半双工通信；数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采取平衡驱动器和差分接收器组合，抗噪声干扰能力增强，总线上许可连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。6 系统关键功效6.1数据采集和处理数据采集是配电监控基础，数据采集关键由底层多功效网络仪表采集完成，实现远程数据当地实时显示。需要完成采集信号包含：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COS、电度Ep、远程设备运行状态等数据。数据处理关键是把按要求采集到电参量实时正确显示给用户，达成配电监控自动化和智能化要求，同时把采集到数据存放至数据库并供用户查询。6.2人机交互系统提供简单、易用、良好用户使用界面。采取全汉字界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及对应实时运行参数，画面定时轮巡切换、画面实时动态刷新、模拟量显示、开关量显示、连续统计显示等。6.3故障报警及事故追忆在配电系统发生运行故障时，会立即发出声光报警，提醒用户立即响应故障回路，同时自动统计事件发生时间地点，以被用户查询、追忆故障原因。6.4数据库建立和查询关键完成遥测量和遥信量定时采集，而且建立数据库，定时生成报表，以供用户查询打印。6.5电能成本管理自动进行日、月、年电能统计，能够进行尖、峰、平、谷时段设定，实现电能分时段计费功效，同时生成日、月、年报表，电能棒图、饼图、电能曲线图等。6.6用户权限管理 可依据买方要求添加、删除软件用户数量和设置用户权限。针对不一样等级用户，设置不一样权限组，预防因人为误操作给生产、生活带来损失，实现配电系统安全，可靠运行。6.7运行负荷曲线定时采集进线及关键回路电流负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线，方便用户立即了解设备运行负荷情况、实时显示关键回路谐波数据（231次谐波）及查询历史谐波数据等。6.8系统特点l 通讯线接点少，画面显示直观，数据刷新快，立即反应现场设备运行情况；l 系统操作简单，方便用户使用；l 功效可依据用户需求灵活改变，系统设计快捷方便，修改软件简单明了；7 结束语本文讲述了变电站综合自动化系统特征、结构及其功效。整套电力监控系统达成了预期效果，满足用户提出需求。变电站自动化是一个系统工程，要实现变电站自动化功效，还有很多技术问题需要攻关处理，作者相信在不太远一段时间管理便捷化变电站自动化系统，将有一个蓬勃发展期。参考文件任致程、周中编著 电力电测数字仪表原理和应用指南 中国电力出版社 .4朱立泉 变配电系统智能管理系统分析 智能建筑电气技术 第1卷第4期王振生 解析变配电所计算机监控系统智能建筑电气技术 第5卷第3期作者介绍：罗帅 男 1984年生 本科 任职单位：现任职于上海安科瑞电气股份技术交流： QQ: Email: