山西晉城污水處理廠電力監(jiān)控系統(tǒng)

1、ACREL-3000在晉城污水處理廠配電系統(tǒng)中的應用吳磊磊 T蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 QQ:2880263324摘要:本文介紹山西晉城污水處理廠高低壓配電電能管理系統(tǒng), 采用智能電力儀表和微機保 護采集配電現(xiàn)場各回路的各種電參量和開關信號。 系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線進行現(xiàn)場采集設備的組 網(wǎng),組網(wǎng)后聯(lián)至通訊層設備將采集上來的數(shù)據(jù)遠傳至系統(tǒng)監(jiān)控后臺,通過 Acrel-3000型電 能管理系統(tǒng)實現(xiàn)污水處理廠電力能耗數(shù)據(jù)化管理、 現(xiàn)場設備的遠程控制等功能, 為污水處理 廠設備監(jiān)控,電能管理和節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)依據(jù)。關鍵詞:污水處理廠 智能電力儀表 電能管理 遠程控制前言目前,供

2、配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地重 點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的急劇增加,對供配電系統(tǒng) 的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。 安科瑞的 Acrel-3000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機、 通訊設備、 計量保護裝置等, 為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺。 該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以 為武漢重型機床集團提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫 AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件 AcrControl、電力自動化軟件 AcrNetPower 等。系統(tǒng)概述晉城污

3、水處理廠是山西晉城市市政府為減少污染,美化環(huán)境而建立的。上海安科瑞電氣股份有限公司承接晉城污水處理廠遠程自動抄表系統(tǒng)項目的設計與實 施。采用 Acrel-3000型電力監(jiān)控系統(tǒng), 本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍:高壓配電室、低壓配電室 1#、低壓配電室 2#的電力儀表。其中高壓配電室微機保護為 9臺,低壓配電室 1#、2#有上 海安科瑞電氣股份有限公司儀表共 126臺?？蛻粜枨蟾邏何C保護部分:對 IA、IB、IC、I0、Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、P、Q、f、fs、 PF 的精準測量和保護電流 Ia、Ib、Ic 的監(jiān)視,以及對正向 kWh、反向 kWh、正向 kVarh、 反 向 kVa

4、rh 的計量。其中電壓、電流和功率因數(shù)的測量精度達到了 0.2級,功率、電度的精度 達到了 0.5級,測頻偏差最大±0.01Hz。具有用于事故分析診斷的信息 SOE 記錄功能。 系統(tǒng)具有較強的人機接口、全漢化的友好界面,系統(tǒng)畫面、打印格式組態(tài)方便,用戶可 自行生成新的界面或打印畫面。全部功能通過綜合一體化系統(tǒng)來完成,各間隔層設備(微機保護裝置和電力參數(shù)采集 儀 、通訊層和監(jiān)控層設備間相互獨立,各間隔層設備的功能和可靠性不依賴于通訊或監(jiān)控 層設備。高壓系統(tǒng)的所有信息都保存在微機綜合保護裝置中,便于故障錄波和事故追溯。本系統(tǒng)通訊層實現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的傳輸、 網(wǎng)絡和通訊規(guī)約的轉換, 各種運行參數(shù)

5、的本地保存, 且掉電不丟失。當系統(tǒng)監(jiān)控層工作站故障時,可存儲兩個周的監(jiān)控參數(shù),當工作站恢復時, 能夠將數(shù)據(jù)批量上傳。系統(tǒng)采用模塊化、 分布式結構, 所有間隔層設備都分散安裝在開關柜上, 簡化二次系統(tǒng) 結構。參照標準GB2887-2000計算站場地技術要求GB/T13729-2002遠動終端通用技術條件DL/T814-2002配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T634-2002遠動設備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準DL/T721-2000配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL/T770-2001微機變壓器保護裝置通用技術條件GB/T50063-2008電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范GB-14285-200

6、6繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程GBJ232-2002建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范GB/T15145-2001微機線路保護裝置通用技術條件GB/50198-2011監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB/T17626.5浪涌(沖擊抗擾度試驗軟件設計按照晉城污水處理廠的實際需求和智能元器件的功能,完成系統(tǒng)的設計,主要功能為:一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄,系統(tǒng)運行異常監(jiān)測; 故 障報警及操作記錄; 電能報表查詢與打印; 歷史曲線, 用戶權限管理、 高壓遙控等主要功能。 整個系統(tǒng)采用網(wǎng)絡分布式結構,監(jiān)控主機位于監(jiān)控室內,系統(tǒng)采用開放的通訊協(xié)議, 現(xiàn) 場的微機保護和低壓智能電測儀表通過

7、現(xiàn)場總線連接到監(jiān)控主機的通訊擴展卡, 然后將現(xiàn)場 采集到的數(shù)據(jù)上傳至主機。系統(tǒng)的結構本系統(tǒng)采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示:間隔層主要的設備為:電力儀表、 開關量采集模塊和智能斷路器等。 這些裝置分別對應 相應的一次設備安裝在電氣柜內, 這些裝置均采用 RS485通訊接口, 通過現(xiàn)場總線組網(wǎng)通訊, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。中間層主要為:串口擴展卡, 其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集, 同時遠傳 至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。站控層:設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS 電源、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在 計算機上,集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況,以人機交

8、互的形式顯示給用戶。以上網(wǎng)絡儀表均采用 RS485接口和 MODBUS-RTU 開放式通訊協(xié)議。系統(tǒng)的主要功能一、數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎, 數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡儀表采集完成, 實現(xiàn)遠程 數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓 U、三相電流 I、頻率 Hz、功率 P、功率因數(shù) COS、電度 Ep、遠程設備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶, 達到配電監(jiān)控的自動 化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。二、人機交互系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,配電系統(tǒng)電氣一次主接 線圖,顯示設備

9、狀態(tài)及實時運行參數(shù);畫面實時動態(tài)刷新;模擬量顯示;開關量顯示;報警 記錄顯示等。1、高壓一次圖: 高壓一次圖為系統(tǒng)主監(jiān)控畫面,主要實時監(jiān)測高壓回路的運行狀態(tài),重要的電參量等。 界面上各回路一次圖顯示紅色代表合閘,綠色代表分閘。2、高壓光子牌 顯示微機保護裝置上電、裝置掉電、裝置復位、信號復歸、遙控操作、就地操作、修改 保護定值、裝置自檢錯誤、裝置超溫等信號,信號跳變時伴隨聲光報警。3、低壓一次圖 實時顯示低壓進線回路,電容補償、出線回路的合分閘情況,實時刷新負載、電流、 電 壓、功率等的實時值。4、電能報表 此電能報表支持手動輸入時間查詢任何時段和任何回路的耗電量。 同一變壓器下的出線 回路安

10、排在同一個電能報表內, 便于管理人員的統(tǒng)計管理。 系類報表可設計成用戶慣用的電 能報表格式,以延續(xù)工作人員的工作風格。三、故障報警及事故追憶 在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時， 會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應故障回路， 同時自 動記錄事件發(fā)生的時間、地點、回路名稱、值班人員等信息，以便用戶查詢，追憶故障原因。 四、用戶權限管理 可根據(jù)買方要求添加和刪除軟件的用戶數(shù)量和設置用戶的權限。針對不同級別的用戶， 設置不同的權限組，防止因人為誤操作帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。 總結 本系統(tǒng)在軟件功能和界面友好成都等方面都達到了客戶的要求，順利通過了項目的驗 收。通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了控制各種儀表；實現(xiàn)對配電室數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理；同時具備報 警處理等功能。友好的界面操作系統(tǒng)和簡易的操作，使系統(tǒng)更具有人性化。而且，