Acrel-2000電力監(jiān)控軟件在江森集團高容量全密封免維護鉛酸蓄電池廠變配電中的應用
繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801
摘 要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展、計算機網(wǎng)絡技術的成熟、智能高壓綜保的應用，電力系統(tǒng)監(jiān)控已進入智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的時代。本文介紹Acrel-2000電力監(jiān)控軟件在高容量全密封免維護鉛酸蓄電池電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用。系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化電力監(jiān)測。
關鍵詞：工廠變配電；高壓綜保；電力監(jiān)測軟件
0 引言
配電自動化，是一項集計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶提供服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。
隨著電力網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關注電能質(zhì)量問題，同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運行。
本文以高容量全密封免維護鉛酸蓄電池廠電力監(jiān)控系統(tǒng)為例，簡單介紹變電站的配電自動化監(jiān)測系統(tǒng)。
1 項目簡介
高容量全密封免維護鉛酸蓄電池廠是江森集團投資新建的，該廠坐落在江西安吉和平鎮(zhèn)306道傍，整個廠用電高壓部分分為20kV和10kV。20kV高壓線路分兩路送至電廠，分別為和江甲線和和森乙線。整個高壓變配電系統(tǒng)中用的是2臺美SEL（20kV）和39臺美GE(10kV) 的智能綜合保護，綜合保護帶有RS485通訊端口,可供上位計算機通訊來實現(xiàn)實時監(jiān)測和智能管理。為了滿足工廠智能化變配電監(jiān)測的要求，浙江江森采用了上海安科瑞的電力監(jiān)控軟件Acrel-2000，該軟件用來實現(xiàn)對電池廠智能用電設備的自動采集、遠傳和存儲、預處理及分析的電力監(jiān)測平臺。
2 系統(tǒng)結(jié)構
Acrel-2000電力監(jiān)控軟件是對現(xiàn)場智能綜保進行電參量采集與電能數(shù)據(jù)存儲的軟件，系統(tǒng)為智能化網(wǎng)絡電力監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)綜合應用計算機網(wǎng)絡、通訊、數(shù)據(jù)庫、數(shù)值處理等多種現(xiàn)代信息技術，是電力系統(tǒng)的基礎和重要組成部分。軟件組態(tài)靈活、實用性強、操作簡單、易于維護和擴展性強。它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，能夠滿足企業(yè)智能化供配電的要求，而且可利用網(wǎng)絡通訊和IT信息處理技術，有效的加強企業(yè)的內(nèi)部管理，提升企業(yè)的科學管理決策速度和準確度。
系統(tǒng)采用分布式結(jié)構，數(shù)據(jù)處理以數(shù)據(jù)庫為中心，分采集、顯示、算法等模塊，各主要結(jié)構關系如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)總體拓撲圖
整套電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控管理部分包括監(jiān)控管理主機、打印機、UPS電源等；該配電系統(tǒng)分成兩個部分：20kV高壓配電系統(tǒng)以及10kV低壓配電系統(tǒng)，相應的一次設備安裝在高壓電氣柜、溫控箱內(nèi)。其中20kV開關柜內(nèi)安裝的2臺微機保護通過一條485總線接入智能通訊管理機；10kV開關柜內(nèi)39臺微機保護通過2條485總線接入智能通訊管理機，另外變壓器溫控儀經(jīng)過一條485總線接入智能通訊管理機。智能通訊管理機將現(xiàn)場所有設備信號經(jīng)以太網(wǎng)接入監(jiān)控主機。
2.1 主要設計參考依據(jù)
l IEC870-1 《遠動設備及系統(tǒng)總則一般原理和指導性規(guī)范》
l IEC870-4 《遠動設備及系統(tǒng)性能要求》
l IEC870-5 《遠動設備及系統(tǒng)傳輸規(guī)約》
l DL 448-91 《電能計量裝置管理規(guī)程》
l ISO/IEC11801 《綜合布線標準》
l GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
2.2 軟件功能
系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求及相關標準進行設計，并實現(xiàn)了配電監(jiān)測、遠程抄表、電能報表、趨勢曲線、事件及報警等功能。
人機交互
圖2所示為本系統(tǒng)配電監(jiān)測界面，顯示了當各回路設備運行狀態(tài)及電力參數(shù)的實時顯示。實時顯示網(wǎng)球中心10KV各回路三相電壓、電流；并顯示當回路斷路器分合閘狀態(tài)，另外對于設備通訊故障以及負荷越限等非常規(guī)狀態(tài)進行聲光報警，提醒工作人員及時發(fā)現(xiàn)并處理突發(fā)事件，消除隱患，確保所有設備在安全穩(wěn)定的環(huán)境下運行，
圖2
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎，數(shù)據(jù)采集主要由底層的測控裝置采集完成，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)COSφ、電度Ep、遠程設備運行狀態(tài)、溫度等。
數(shù)據(jù)處理
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、分析。避免了運行保障團隊直接去配電室查看配電系統(tǒng)運行狀態(tài)，確保在zui短時間發(fā)現(xiàn)并排除故障。
故障報警及事故追憶查詢
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，以被用戶查詢，追憶故障原因，記錄如圖3所示：
圖3
用戶權限管理
可根據(jù)用戶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，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。
運行負荷曲線
定時采集進線及重要回路電流負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況、方便管理員掌握用電設備的運行狀況，對存在故障隱患的設備及時提出整改，對不合理用電單位提出科學合理的改進，如圖4所示
圖4
數(shù)據(jù)報表查詢
為了更加直觀的顯示各回路運行的歷史數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)開發(fā)出了報表查詢功能，可以通過時間設定窗口，查詢?nèi)我庖欢螘r間內(nèi)的或者任意時間點的電度或者電流數(shù)據(jù)。為用戶提供了準確的歷史數(shù)據(jù)查詢。
3 系統(tǒng)特點
系統(tǒng)的軟硬件全部模塊化，硬件全部智能化。軟硬件設計選擇工業(yè)級標準，可靠性非常高；整個系統(tǒng)的智能控制終端，遠程智能通訊控制器全部由16位微機組成，這種集散型控制系統(tǒng)速度快，實時性好，通訊可靠；智能控制終端自帶CPU，采集周期短，實時性強，系統(tǒng)冗余度高；各個子系統(tǒng)都是獨立工作，互不影響；并且和子系統(tǒng)都實現(xiàn)了模塊化，進一步提高了整個系統(tǒng)的安全及可靠性。4 總結(jié)
本文介紹了高容密全密封免維護鉛蓄電池電力監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構以及實現(xiàn)功能。在2011年系統(tǒng)投資運營以后，已經(jīng)成功運行了近一年時間，為該廠電力設備運行狀況起到了良好的監(jiān)督與管理作用，并將進一步為該廠設備維護提供數(shù)據(jù)依據(jù)，將各種隱患消除于萌芽之中。
參考文獻：
1《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》 任致程，周中，中電力出版社
作者簡介：繆建梅，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，：，，，：http://it.shacrel.cn
