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新進芯微電子電能管理系統(tǒng)

更新時間:2015-04-16點擊次數:1817次
新進芯微電子電能管理系統(tǒng)

繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801

摘要:本文介紹了種電能管理系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)構成以及系統(tǒng)的功能,Acrel-3000組態(tài)軟件可以實現對現場設備的系統(tǒng)集成,數據的采集、傳輸以及存儲,從而實現對工廠用電數據統(tǒng)計、開關量的遙測、遙控功能。系統(tǒng)實現遠程精細化和實時性數據采集,避免人工采集數據的偏差,提高了供電質量和管理水平,具有簡明實用、投資少等點。

關鍵詞:電能管理 組態(tài)軟件 電力系統(tǒng) 電能計量 系統(tǒng)集成


引言

隨著工業(yè)現代化程度的不斷提高,對工廠供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高,以PC硬件和組態(tài)軟件為代表的計算機技術已在我各個行業(yè)得到廣泛應用。目工廠供電系統(tǒng)計算機應用主要體現在變電所的微機保護、微電管理、微機檢測等方面,并取得了較好的應用效果。

針對以上問題和現狀,本課題提出了利用安科瑞公司網絡電能管理儀表和Acrel-3000組態(tài)軟件設計了套適用于工廠的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該課題的研究和實施,可實現工廠高壓變電所的用電數據集中管理。對于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經濟運行指標,促進供電系統(tǒng)管理的科學化、現代化,有著非常重要的現實意義。

項目概況

上海新進芯有限公司電能管理系統(tǒng)是個新建廠區(qū)的配電系統(tǒng),包含35KV變壓器2臺,10KV變壓器3臺,項目中監(jiān)控范圍為35KV線路微機保護裝置2臺,變壓器溫控儀8臺,10KV微機保護裝置12臺,安科瑞智能儀表8臺,本套系統(tǒng)主要強調實時數據的監(jiān)測、控制,主要針對整個配電系統(tǒng)可靠性進行全程的智能化監(jiān)控,數據分析,投、斷,以及對各回路所用電能進行統(tǒng)計。


用戶需求

根據現場實際情況,新進芯變電所配電管理部,提出以下系統(tǒng)需求:

1、現場儀表必須實現實時顯示功能:電壓、電流、功率、功率因數、溫度、開關狀態(tài)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,并以次圖形式直觀動態(tài)顯示。

2、現場數據 報表需滿足自動生成日、周、月報表,并具有導出打印功能。

3、對各配電回路的電流具有趨勢曲線功能。

4、可完成對現場綜保的控制,當運行數據大于限值時自動斷開回路。

5、可以對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警,便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況。


設計方案

根據現場要求,安科瑞電氣股份有限公司為新進芯有限公司設計了Acrel-3000電能管理軟件,下面針對Acrel-3000電能管理軟件參數做具體說明。


3.1 Acrel-3000符合的標準

新進芯有限公司電能管理系統(tǒng)以現行家及電力行業(yè)的有效標準為依據,其中標未列入部分應參考IEC標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時,應以較高標準為準。

系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準:
ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設計規(guī)范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

GA/T70-94 《中華人民共和公共安全行業(yè)標準》

GB/T13730 《地區(qū)電網數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)程》

GB2887 《計算站場地技術要求》

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》


3.2 網絡結構拓撲圖

1.高壓配電間綜合保護共15臺,采用3根屏蔽雙絞線連接至4口通訊管理機,進行數據的集中采集,其中數據傳輸波特率為19200 bit/s;屏蔽線纜均采取屏蔽線接地,防止強電信號干擾,末端加裝120歐電阻,增強線路信號,保障了數據傳輸的實時性。
2.低壓配電間安裝有安科瑞智能儀表8臺、溫控儀8臺。其中8臺智能儀表通過1根屏蔽雙絞線連接至4口的通訊管理機進行數據上傳,8臺溫控儀通過1根屏蔽雙絞線連接至主機的232-485通訊采集器上進行數據上傳;其中數據傳輸波特率為9600 bit/s,現場屏蔽線纜均采取屏蔽線接地,防止強電信號干擾,末端加裝120歐電阻,增強線路信號,保障了數據傳輸的實時性。
3.以上網絡儀表均采用MODBUS-RTU通訊協議進行數據上傳,上位機采用TCP/IP通訊協議進行數據采集。


系統(tǒng)功能

根據現場對系統(tǒng)需求,安科瑞電氣股份有限公司針對性的對該項目系統(tǒng)界面及功能進行了設計,具體顯示界面如下:


4.1 系統(tǒng)主界面

配電示意界面:以次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監(jiān)測信息,滿足了現場需求。

4.2 報表統(tǒng)計

系統(tǒng)采集的有功電度數據,按照回路名稱的不同自動生成報表并有報表打印功能,可對某回路某時間段內的用電量進行查詢與打印,同時這些報表也能以Excel的格式導出。


4.3 趨勢曲線

曲線趨勢:實現了用戶所要求的通過對各配電回路的電流繪制趨勢曲線,分析該回路配電運行狀況。曲線中可對測量數據量程進行設置,方便查看,曲線還可設置開始時間和時間間隔,方便用戶進行任意時間的曲線查看。


4.4 遙控功能

控制回路通斷:登錄權限用戶,可以實現對現場斷路器實現分合閘控制,查看綜保定值,在線修改定值等功能。


4.5 事件報警

事件報警:越限報警內容,報警數值,值班人員以及動作類型和時間,同時對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警,便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況。如下圖所示,可以自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱,以便用戶查詢,追憶故障原因。


4.6 遙信功能

顯示高壓各回路遙信狀態(tài),通過畫面顏色的變化(紅色表示合閘狀態(tài)、綠色表示分閘狀態(tài)、灰色表示手車分離狀態(tài))可以看到現場斷路器運行狀態(tài)、手車位置、接地刀閘狀態(tài)、彈簧儲能狀態(tài)等。


4.7 通訊狀態(tài)

系統(tǒng)監(jiān)控現場所有點的通訊狀態(tài),紅色綠色分別代表儀表通訊正常和異常,便于用戶查看各監(jiān)測點通訊狀態(tài)。


運行效果

1.實時性:項目實施現場數據主要靠人工抄錄,1天2次,各回路時間不統(tǒng),可對性差;項目實施后后臺實時采集,50mS次,可比性強。

2.存儲管理:項目實施紙質記錄,查詢時翻箱倒柜,年久易失,數據日期管理復雜;項目實施后計算機存儲,數據可存儲10年以上,查詢速度快,只需鼠標點,迅速準確。

3.整體分析:項目實施各個時段用電量以及各個回路用電橫向和豎向無法對比;項目實施后通過曲線分析,峰平谷時段對比明顯,便于削峰填谷,而且三相用電的調配相對均衡。

4.數據安全:項目實施分散管理,手工定時備份,對連續(xù)數據備份不準確;項目實施后同步集中管理,系統(tǒng)自動即時備份。

5.設備管理:項目實施各個抽屜柜回路通斷電要現場去查看,斷電時無報警;項目實施后通過后臺次系統(tǒng)圖清晰展示,回路跳閘時,后臺自動記錄,并伴隨自動報警。

6.負荷調整:項目實施調整三相回路負荷平衡比較困難;項目實施后實時管理分配各個回路電流任務,使三相電流平衡,日志記錄。


結束語

在電能管理系統(tǒng)中配置網絡電力儀表,具有實施簡明,投資少等顯著點,可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài),對現場的用電設備進行統(tǒng)管理,免去工作人員到現場記錄的繁瑣工作,系統(tǒng)對各種用電設備的歷史運行數據和狀態(tài)進行管理分析,便于維護人員明確設備狀況,制定詳細的設備維護計劃,減少工作人員,提率。同時,根據建立的電能計量體系,可以了解、分析建筑總體能耗,提出降耗計劃,采取節(jié)能降耗措施,逐步提高用電效率。


參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4


作者簡介:繆建梅,女,本科,任職單位:現任職于安科瑞電氣股份有限公司,:, ,:2880157864,:http://it.shacrel.cn

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