電力監(jiān)控系統(tǒng)

1、 概述安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

    Acrel-2000用戶端智能配電系統(tǒng)是適用于各行業(yè)用戶端供配電監(jiān)控和運行管理的一系列產(chǎn)品，通過對用戶配電網(wǎng)絡和電氣設備的不間斷保護和監(jiān)控，提高供電可靠性和供配電系統(tǒng)的自動化水平，來實現(xiàn)可靠、安全、、的供配電系統(tǒng)。安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

    Acrel-2000用戶端智能配電系統(tǒng)可以建立供電網(wǎng)絡仿真模型，模擬配電網(wǎng)絡運行，監(jiān)測故障，實現(xiàn)無人值班模式。系統(tǒng)在配電發(fā)生故障時，能在zui快的時間內(nèi)切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發(fā)生故障的部分，能協(xié)助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時間；對于有備用電源或者備用設備的場合，發(fā)生故障時還能在極短的時間內(nèi)有選擇性的自動使用備用電源或者設備，提高系統(tǒng)供電可靠性。此外，系統(tǒng)還提供大量的圖形和報表等分析統(tǒng)計工具，幫助管理者提高運行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級的用戶端供配電系統(tǒng)。

2、 參照標準

uGB/T 2887-2011 《計算機場地通用規(guī)范》

uGB/T 13729-2002  《遠動終端設備》

uGB50052-2009  《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

uJGJ16-2008  《民用建筑電氣設計規(guī)范》

uDL/T 5430-2009  《無人值班變電站遠方監(jiān)控中心設計技術規(guī)程》

uDL/T 1101-2009  《35kV~110kV變電站自動化系統(tǒng)驗收規(guī)范》

uDL/T 634.5101-2002  《遠動設備及系統(tǒng) 第5-101部分:傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準》 

uDL/T 634.5104-2009  《遠動設備及系統(tǒng)第5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡訪問》

uQ/GDW213-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)工廠驗收管理規(guī)程》

uQ/GDW214-2008  《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場驗收管理規(guī)程》

3、 用戶端的幾種供電方式

    根據(jù)用戶端負荷類型、容量和供電網(wǎng)絡面積大小，可以采取不同的供電方式，主要有以下幾種。

3.1 單電源供電

    如果用戶沒有三級以上的負荷時可以采用單電源供電，這種供電方式比較經(jīng)濟，但是供電可靠性不高，一旦電源失電就會造成全部停電。適用于對供電可靠性要求不高的用戶，一次接線和保護配置如下圖。這種供配電網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方式可采用標準模式，見4

3.2 雙電源供電

    用戶有二級及以上負荷時需要采用雙電源供電，雙電源設計應取自不同的電源，一路電源檢修或故障時，另一路電源應能正常供電，且能滿足全部三級以上負荷用電。

    當采用一主一備雙電源供電時，母線可以采用單母分段的接線方式，在母聯(lián)斷路器處設置備用電源自動投入裝置，一旦主電源失電，能瞬時切換到備用電源，一次接線和保護配置如上圖。母聯(lián)保護裝置AM5-B除了母聯(lián)保護測控功能外，還具備進線互投、母聯(lián)備自投等備自投功能。這種供電方適用于中斷供電可能導致較大經(jīng)濟損失的生產(chǎn)企業(yè)或單位。

3.3 雙電源供電帶自備電源

    用戶負荷中有非常重要的一級負荷，中斷供電一定時間可能會導致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時，除了雙電源供電外，還應配置獨立的自備應急電源作為單獨的應急電源系統(tǒng)，應急電源根據(jù)響應時間要求可以是柴油發(fā)電機或者蓄電池等。這種配電方式適用于醫(yī)院、公共建筑的應急照明、消防以及停電可能導致生命危險的廠礦企業(yè)。

4、 典型組網(wǎng)方案

    1) 標準模式

    適合保護安裝比較集中的場合，裝置與監(jiān)控計算機距離均不超過300米。這種組網(wǎng)方式簡單可靠，經(jīng)濟實用，便于擴展，是目前采用zui普遍的組網(wǎng)方式。

    2) 光纖星型以太網(wǎng)

    光纖星型以太網(wǎng)適用于面積大、分散的供配電系統(tǒng)，比如大型廠區(qū)、商業(yè)廣場的智能配電系統(tǒng)，包含一個總降變電站或開閉所以及多個10kV的變電所。為了提高系統(tǒng)可靠性，站級控制層以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線都可以采用雙網(wǎng)冗余設計。

    3) 光纖環(huán)網(wǎng)

    和光纖星型以太網(wǎng)一樣,光纖環(huán)網(wǎng)也適用于大面積的分散的配電網(wǎng)絡，尤其適用于高速公路、地鐵、隧道監(jiān)控這樣的直線型分布的智能配電系統(tǒng)。

5、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)技術指標

1   系統(tǒng)容量：

     模擬量：≥8000點   

     狀態(tài)量：≥10000點  

     遙控：≥500點  

     計算量：≥2000點

2   系統(tǒng)實時性

     測控裝置模擬量越死區(qū)傳送時間（至站控層）：≤2秒

     測控裝置狀態(tài)量變位傳送時間（至站控層）：≤1秒

     測控裝置模擬量信息響應時間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒

     測控裝置狀態(tài)量信息響應時間（從I/O輸入端至站控層）：≤2秒

     人工控制命令從生成到輸出的時間：≤1秒

3   畫面整幅調(diào)用響應時間

     實時畫面：≤1秒

     其他畫面：≤2秒

4   畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期

     模擬量:≤3秒

     開關量:≤2秒

5   站內(nèi)事件順序(SOE)分辨率：≤2 ms

6   遙控正確率:>99.99%

7   監(jiān)控系統(tǒng)CPU平均負荷率

     正常狀態(tài)下(任意30min內(nèi))≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內(nèi))≤40%

8   監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡平均負荷率

     正常狀態(tài)下(任意30min內(nèi))≤20%  事故狀態(tài)下(任意10s內(nèi))≤40%

9   遙測合格率：>98%

10 系統(tǒng)的可用性

     系統(tǒng)采用雙機冗余配置，任何單一服務器故障不會影響系統(tǒng)的正常運行。

     雙機故障切換時間（從故障發(fā)生到所有功能*恢復）≤30s

     系統(tǒng)可用率：單機 >99.0%，雙機 >99.98%。

11 系統(tǒng)可靠性

     系統(tǒng)使用壽命≥10年

     站控層平均*時間（MTBF）≥25000小時

     間隔層平均*時間（MTBF）≥30000小時

12 時鐘同步系統(tǒng)對時精度:≤1ms

13 歷史曲線采樣間隔:1min~30min可調(diào)

14 事故追憶（PDR）：事故前1min，事故后5min

6、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)軟件功能

    Acrel-2000智能配電系統(tǒng)是基于Windows平臺的應用軟件，可以運行于Windows XP/2000/NT環(huán)境。軟件具備遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等SCADA功能，為用戶端變配電系統(tǒng)的自動化運行提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

實時數(shù)據(jù)采集與處理

    利用就地安裝的微機保護裝置和多功能電力儀表，采集各回路的電氣參數(shù)和狀態(tài)量。采集到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時顯示在主界面圖形或者遙測界面，還可以按照要求進行統(tǒng)計分析，并由此產(chǎn)生各種報警、各種合格率的統(tǒng)計計算等。

事件報警

    將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統(tǒng)一管理，激發(fā)事件記錄分類別進行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護動作等隨時彈出文字顯示、即時打印，并語音通知。

控制操作

    遙控操作在操作對象的顯示畫面上進行，具有操作人、口令、權限和多重內(nèi)部校核功能和操作員登錄等防誤操作措施，保證遙控操作的正確性。控制級別由高到低依次為就地、站內(nèi)監(jiān)控、遠方調(diào)度。三種控制級別相互閉鎖，同一時刻只允許一級控制。

圖形顯示功能

    圖形顯示：包括電氣主接線圖(總畫面、分畫面)、電壓棒圖、負荷曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫面種類包括主接線圖、操作顯示、組態(tài)顯示、報警及各種表格顯示及有關打印。軟件把采集的各種數(shù)據(jù)以數(shù)字、文字、圖形和語音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機界面。

統(tǒng)計、報表和打印功能

    提供靈活的報表生成工具，根據(jù)運行要求自動生成各種報表：時報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表，包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數(shù)計算的結果值。對各類報表均可召喚打印。

事故追憶

    系統(tǒng)具備事故追憶功能，當事故發(fā)生后，可以重放事故前1分鐘，事故后5分鐘系統(tǒng)重要參數(shù)，準確、直觀的進行事故分析，查找供電系統(tǒng)的隱患，快速定位故障，及時恢復供電。

運行管理

    包括系統(tǒng)安全管理、操作管理、用戶權限管理、設備管理等等。系統(tǒng)支持多級密碼，登陸、退出、操作均需要相應的權限，針對工程師和操作人員提供不同的權限密碼，并對所有系統(tǒng)操作帶時標記錄。

保護定值管理

    軟件具有保護定值上傳和下載功能，可遠程顯示保護功能的投退狀態(tài)和定值設置，并可以通過計算機遠程修改控制字和定值，需要密碼授權并記錄。

用戶端負荷管理

    監(jiān)控軟件可以對用戶端的負荷進行實時的監(jiān)控，控制用戶負荷的zui大需量不超過購買的需量限值。當實際需量接近或者超過需量限值時，以告警方式告知操作員。

電子地圖導入

    支持GIS電子地圖導入，實現(xiàn)圖形化顯示區(qū)域內(nèi)各變電所的位置，通過點擊地圖上變電所的標志能直接進入變電所監(jiān)控界面。

通訊兼容功能

    廣泛支持外主流廠家的設備通訊規(guī)約，可方便接入外廠家的保護設備和其它相關智能設備，系統(tǒng)支持和其它系統(tǒng)的接口，比如BAS、DCS等。

WEB瀏覽和遠程維護功能

    軟件提供WEB服務，客戶端可以通過遠程PC的IE瀏覽器查看監(jiān)控系統(tǒng)的各種界面和參數(shù)。

7、Acrel-2000智能配電系統(tǒng)的選型

    在一個35kV的用戶端供配電系統(tǒng)，AM5和AM7系列的保護測控裝置能*變電站的保護測控功能要求。

微機保護配置方案

符號代碼功能對照表

    AM系列保護具備以上的功能，但是不僅僅限于以上功能，在更復雜的供配電網(wǎng)絡中，AM系列微機保護能配置更復雜的保護功能組合，詳細的功能組合見下表。

AM系列保護測控裝置功能一覽表

8 電力監(jiān)控產(chǎn)品選型