電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型方案

1、基于電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型方案1 概述目前, 供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用, 全國(guó)各地重 點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑 /大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的急劇增加,對(duì)供配電系統(tǒng) 的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)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-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、 通信設(shè)備、 計(jì)量保護(hù)裝置等, 為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、 開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。 該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為 企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù) AcrSpace 、工業(yè)自動(dòng) 化組態(tài)軟件 AcrControl

2、 、電力自動(dòng)化軟件 AcrNetPower 、 “軟”控制策略軟件 AcrStrategy 、 通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器 AcrFieldComm 、 OPC 產(chǎn)品、 Web 門(mén)戶工具等,可以廣泛地應(yīng)用于企業(yè)信 息化、 DCS 系統(tǒng)、 PLC 系統(tǒng)、 SCADA 系統(tǒng)。2 電力監(jiān)控系統(tǒng)宜選電力監(jiān)控儀表電力監(jiān)控儀表是針對(duì)電力系統(tǒng)、 工礦企業(yè)、 公用設(shè)施、 智能大型公共建筑的電力監(jiān)控需 求而設(shè)計(jì)的。它能高精度的測(cè)量所有常用的電力參數(shù),如三相電壓、三相電流、有功功率、 無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等,采用可視度高的 LCD 來(lái)顯示儀表測(cè)量參數(shù)和 電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息。 電力監(jiān)控儀表功能、 型號(hào)繁多, 價(jià)

3、格也各不相同, 因此, 應(yīng)合理選配, 達(dá)到較佳的性價(jià)比。3 電力監(jiān)控表計(jì)的選型方案1.中壓應(yīng)用場(chǎng)合 型號(hào) 主要功能進(jìn)線保護(hù) M5-FLCD 顯示、 線路保護(hù)測(cè)控裝置、 測(cè)控一體化裝置、 故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊電動(dòng)機(jī)保護(hù) M5-M LCD 顯示、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、測(cè)控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊備自投保護(hù) M5-B LCD 顯示,備自投保護(hù)、測(cè)控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊電容器保護(hù) M5-C LCD 顯示,補(bǔ)償電容器的全面綜合保護(hù)、測(cè)控一體化裝置、 故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊變壓器保護(hù) M5-T LCD 顯示、配變電保護(hù)測(cè)控裝置、測(cè)控一體化裝置

4、、故障錄 波、 SOE 事件記錄、通訊綜合自動(dòng)化保護(hù) M5-X LCD 顯示、變電站公用裝置、測(cè)控一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊PT 柜 M4-U LCD 顯示、兩段 PT 供電切換, PT 柜的全面綜合保護(hù)、測(cè)控 一體化裝置、故障錄波、 SOE 事件記錄、通訊固 定 柜 、 手 車(chē) 柜 、 335kV中置柜、環(huán)網(wǎng) 柜等多種開(kāi)關(guān)柜 ASD200一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、 分合閘、儲(chǔ)能、遠(yuǎn)方 /就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語(yǔ)音 功能ASD300一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、 分合閘、儲(chǔ)能、遠(yuǎn)方 /就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語(yǔ)音

5、 功能、測(cè)所有電參量(含電能2.低壓適用場(chǎng)合 型號(hào) 主要功能高壓重要回路或低 壓進(jìn)線柜 ACR330ELHLCD 顯示、全電參量測(cè)量(U 、 I 、 P 、 Q 、 PF 、 F 、 S ;四象 限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì); THDu , THDi 、 2-31次各次諧 波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流 K 系數(shù)、電壓 與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù) 序電流測(cè)量; 4DI+3DO(DO3做過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、不平 衡報(bào)警 ; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議或 DL/T645規(guī)約低壓聯(lián)絡(luò)柜、 出線柜 ACR220ELLCD 顯示、全電參量測(cè)量(U 、 I

6、、 P 、 Q 、 PF 、 F ;四象限電 能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì); 4DI+2DO; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低壓無(wú)功補(bǔ)償柜 ARC-12/J6-12路控制、過(guò)壓保護(hù)、諧波保護(hù)、投切延時(shí)設(shè)定、 12DI ; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低壓出線柜 (馬達(dá)回路 ARD 系列測(cè)量三相電流、定值查詢、定值整定、過(guò)載、斷相(不平衡 、 堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護(hù)功能、 8DI+4DO、 電能管理、漏電保護(hù)、 SOE 記錄、多種起動(dòng)模式、 RS485通訊 接口、 Modbus 協(xié)議低壓出線柜 (照明回路 AMC16-1E9/KAMC16-3E3/

7、K9路單相(3路三相 I 、 U 、 P 、 Q 、 F 測(cè)量;有功電能計(jì)量; 18DI+1DO、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議 PZ48L-AI3 LCD 顯示,三相電流測(cè)量,倍率任意設(shè)置動(dòng)力柜 PZ96L-AI3/KCLCD 顯示、測(cè)量三相電流、 4DI+2DO RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議低 壓 配 電 終 端 電 流、電能采集,開(kāi) 關(guān)量采集及自動(dòng)控 制 ARTU-K32遙信單元32路開(kāi)關(guān)量采集、 SOE 事件記錄、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議ARTU-J16遙控單元16路繼電器輸出、 SOE 事件記錄、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議AR

8、TU-P32遙脈單元32路脈沖量采集、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議ARTU-M32遙測(cè)單元交、直流 0-20mA 、 4-20mA , 32路模擬量信號(hào)采集、 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議中高壓開(kāi)關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱 式變電站內(nèi)部空氣 溫、濕度控制,防 止電氣爬電、閃絡(luò) 造成事故 WHD 系列溫、濕度控制、加熱器斷線故障報(bào)警 RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議水電廠、火電廠、 大型變電站、 母線、 變壓器繞組等溫度 的測(cè)量,防止因溫 升過(guò)高產(chǎn)生故障 ARTM 系列116路溫度巡檢, 熱電阻信號(hào)輸入; RS485通訊接口、 Modbus 協(xié)議; 2路繼電器輸出

9、4 電力監(jiān)控系統(tǒng)4.1 結(jié)構(gòu)安科瑞 Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是基于 10kV 及以下變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與管理,該系 統(tǒng)由管理層(站控層 、通信層(中間層 、間隔層(現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層三部分組成,見(jiàn)圖 1。圖 1 電力監(jiān)控拓?fù)鋱D4.2 功能4.2.1 友好的人機(jī)交互界面(HMI 標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有 CAD 一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況;龐大的系 統(tǒng)具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導(dǎo)航的功能; 分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫(huà)面。 主 畫(huà)面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài), 并具有回路帶電、 非帶電及故障著色的功能。 主要電參 量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時(shí)刷新。4.2.2 用戶管理本軟件可對(duì)不

10、同級(jí)別的用戶賦予不同權(quán)限, 從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠 性。如對(duì)某重要回路的合 /分閘操作,需操作員級(jí)用戶輸入操作口令外,還需工程師級(jí)用戶 輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。4.2.3 數(shù)據(jù)采集處理Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)(包 括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等 , 將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、 或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示 (總系統(tǒng)功率、 負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等 ,并對(duì)重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。4.2.4 趨勢(shì)曲線分析系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線分析界面, 通

11、過(guò)調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線界面分 析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。 如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備 所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。 系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì), 方 便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。4.2.5 報(bào)表管理系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式, 系統(tǒng)可自 動(dòng)統(tǒng)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、 操作 記錄報(bào)表等,可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值,自動(dòng)生成電能的日、月、季、年度報(bào) 表, 根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表, 查詢打印的起點(diǎn)、 間隔等參數(shù) 可自行

12、設(shè)置;系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報(bào)表輸出功能。4.2.6 事件記錄和故障報(bào)警系統(tǒng)對(duì)所有用戶操作、 開(kāi)關(guān)變位、 參量越限及其它用戶實(shí)際需求的事件均具有詳細(xì)的記 錄功能,包括事件發(fā)生的時(shí)間位置, 當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息,對(duì)開(kāi)關(guān)變位、 參量 越限等信息還具有聲音報(bào)警功能, 同時(shí)自動(dòng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排 除故障。4.2.7 五遙功能Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的“遙信” 、 “遙控” 、 “遙測(cè)” 、 “遙調(diào)”功 能,還可以實(shí)現(xiàn)“遙設(shè)”功能。遙信:實(shí)時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、 保護(hù)工作等開(kāi)關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視。 計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示和自動(dòng)報(bào)警。 遙控:通

13、過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號(hào)、開(kāi)關(guān)號(hào)、合 /分閘等信息,并在屏幕上將選擇 的開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋出來(lái),確認(rèn)后執(zhí)行,實(shí)時(shí)記錄操作時(shí)間、類型、合開(kāi)關(guān)號(hào)等。遙測(cè):通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)電壓、 電流、 有功功率、 無(wú)功功率、 功率因數(shù)、 超限報(bào)警、 頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線、棒圖,自動(dòng)生成報(bào)表。遙調(diào):用于有載變壓器的調(diào)壓升 /降。遙設(shè):用于遠(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、 控制字; 以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。 4.2.8 性能指標(biāo)序號(hào) 內(nèi) 容 指標(biāo) 序號(hào) 內(nèi) 容 指標(biāo)1 事件記錄正確率 99.9% 8 事故時(shí)遙信變位傳送時(shí)間 1s2 遙信正確率 100% 9 事故推畫(huà)面時(shí)間 <2s3

14、 遙控正確率 100% 10 遙信變位 <1s4 遙調(diào)正確率 100% 11 遙控過(guò)程完成 <3s5 遙測(cè)正確率 99.9% 12 模擬量測(cè)量綜合誤差 <0.5%6 7 重要遙測(cè)更新周期 一般遙測(cè)更新周期 2s 3s 13 電網(wǎng)頻率測(cè)量誤差 0.01Hz 4.3 軟件畫(huà)面 4.3.1 主接線圖畫(huà)面 4.3.2 電壓、電流波形計(jì)數(shù)值顯示界面，以及棒圖、餅圖的顯示。 6 4.3.3 對(duì)某個(gè)用電單位的不同用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的報(bào)表查詢和顯示，并可以打印輸出。 4.3.4 運(yùn)行事件記錄查詢及打印輸出 6 系統(tǒng)報(bào)價(jià) 單位：元（RMB） 名稱 監(jiān)控主機(jī) 顯示器 型號(hào) 單位 面價(jià) 8500 3

15、000 3800 2500 4000 均可用戶自備， 以當(dāng)時(shí) 市場(chǎng)價(jià)格為準(zhǔn)， 該報(bào)價(jià) 僅供參考 備注 IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè) 臺(tái) 三星 19 寸液晶顯示器 三星 22 寸液晶顯示器 HP LaserJet 1020 A4 EPSON-LQ1600KIIIH A3 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 打印機(jī) 7 UPS 電源 山特 C1KS 山特 C2KS 五類線 臺(tái) 臺(tái) 米 米 米 面 面 只 只 面 面 個(gè) 塊 只 只 只 只 只 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 5000 6500 4.6 5.6 6.6 3000 5000 750 60 50 50

16、50 3000 3000 5500 4000 6000 11500 30000 3000 8500 3萬(wàn) 4萬(wàn) 設(shè)備數(shù)量 110 設(shè)備數(shù)量 1120 設(shè)備數(shù)量 2140 設(shè)備數(shù)量 4180 設(shè)備數(shù)量 80 以上 單機(jī)價(jià)格×1.5 3000 5000 1.8 萬(wàn) 1.8 萬(wàn) 1.8 萬(wàn) 1.8 萬(wàn) 1.8 萬(wàn) 1.8 萬(wàn) 1.5 萬(wàn) 2900 4500 4860 3880 1420 根據(jù)不同的額定電流 人機(jī)界面 局域組網(wǎng) 通訊前置機(jī) 擴(kuò)展卡 串口服務(wù)器 遠(yuǎn)距離傳輸 通訊線纜 屏蔽雙絞線 RVVP 2×1.0 光纖（多模） 通訊機(jī)柜 1200×600×600

17、 2200×600×600 HTB-1000 終端盒 光電轉(zhuǎn)換 尾纖 耦合器 熔接點(diǎn) 擴(kuò)展卡 ACRNET-PCI/4 串口服務(wù)器 ACRNET-PORT(2 口 串口服務(wù)器 ACRNET-PORT(4 口 通訊轉(zhuǎn)換 通訊前置機(jī) ACRNET-UC02(2 口 通訊前置機(jī) ACRNET-UC04(4 口 通訊前置機(jī) ACRNET-UC08(8 口 通訊管理機(jī) ACRHMI 組網(wǎng)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) EDS-208 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) EDS-408 系統(tǒng)組態(tài)軟件 Acrel 監(jiān)控組態(tài)軟件 V6.0 圖形組態(tài)軟件 電能管理軟件 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件 雙機(jī)版 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) Web 發(fā)布 每+1 用戶 每+1 用戶（總用戶數(shù)5） M5-F M5-M M5-B M5-C 套 6萬(wàn) 8萬(wàn) 10 萬(wàn)元以上 監(jiān)控軟件 套 套 套 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 臺(tái) 中壓儀表 M5-T M5-X M4-U ASD200 ASD300 ACR330ELH 低壓儀表 ACR220EL ARC-12/J ARD 系列 8 AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K PZ48L-AI3 PZ96L-AI3/KC ARTU-K32 ARTU-J16 ARTU-P32 ARTU-M32