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電力監(jiān)控系統(tǒng)在杭州武林廣場(chǎng)地下商城的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):655更新日期:2018-02-09

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要:基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,人們對(duì)電力資源的依賴越來(lái)越廣泛,而現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高,因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用,它能夠有力的電網(wǎng)管理工作效率,降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本,本文通過(guò)杭州武林廣場(chǎng)地下商城電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商業(yè)綜合體中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字:電力系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;商業(yè)綜合體;監(jiān)控系統(tǒng)

0、引言

  配電自動(dòng)化,是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)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,電能質(zhì)量,向用戶提供服務(wù),降低運(yùn)行費(fèi)用,減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

  隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng),各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn),用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題,同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶需要更加的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)杭州武林廣場(chǎng)地下商城電力監(jiān)控的建設(shè),介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商業(yè)綜合體中的應(yīng)用。

1、項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

  杭州武林廣場(chǎng)地下商城(地下空間開(kāi)發(fā))項(xiàng)目經(jīng)杭州市建設(shè)委員會(huì)和杭州市規(guī)劃局杭建設(shè)審[2011]108號(hào)、杭規(guī)發(fā)[2011]539號(hào) 文同意建設(shè),并已列為浙江省建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模地下建筑面積9.4萬(wàn)平方米,共三層、總投資約為12億元人民幣,建設(shè)地址位于浙江省杭州市武林廣場(chǎng) ,于2016年建成。

  整個(gè)項(xiàng)目配電系統(tǒng)包括10kV/0.4kV供變電系統(tǒng),包括1#配電室、2#配電室、展覽館配電室以及景觀照明配電室,其中1#配電室、2#配電室設(shè)一套電力監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控值班室位于1#配電室值班室;展覽館配電室設(shè)一套電力監(jiān)控系統(tǒng),值班室位于展覽館配電室值班室。景觀照明配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)也需要接入電力監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)整個(gè)地下商場(chǎng)配電系統(tǒng)的集中管理。

  本電力監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控要求主要有以下幾個(gè)方面:

  1.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。要求系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、視在功率、功率因數(shù)、頻率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

  2.遠(yuǎn)程通信。要求系統(tǒng)能夠及時(shí)的傳遞設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)以及故障信息。

  3.報(bào)警。要求系統(tǒng)能夠通過(guò)設(shè)定,對(duì)各種信息進(jìn)行報(bào)警。4.顯示。要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運(yùn)作信息。

2、電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,要充分考慮客戶的實(shí)際需求,以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本,同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

  本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng),分別在1#配電室值班室以及展覽館配電室值班室各設(shè)置一套電力監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)武林廣場(chǎng)地下商城高低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,有利于用電管理。另一方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時(shí)的顯示各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),當(dāng)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,便于有關(guān)人員分析各部分的用電狀況,使整個(gè)地下商城的用電活動(dòng)更加可靠。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  依據(jù)地下商城的配電情況和配電室分布情況,電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(1#及2#配電室)結(jié)構(gòu)下圖所示:

  其中1#配電室運(yùn)行參數(shù)通過(guò)485總線直接接入1#配電室值班室,2#配電室運(yùn)行參數(shù)通過(guò)光纖傳輸至1#配電室值班室。

  站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口,對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算、分析與處理,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況,是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等組成。

  通訊層使用的設(shè)備為工業(yè)串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn),在本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時(shí)為低壓配電回路進(jìn)線回路設(shè)計(jì)ACR330ELH,出線回路設(shè)計(jì)PZ系列智能儀表,實(shí)現(xiàn)進(jìn)線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電度、諧波等電參量,實(shí)現(xiàn)出線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電度等電參量,并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

  系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。

2.2.1數(shù)據(jù)的采集與處理

  數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能質(zhì)量等信息進(jìn)行采集,開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài),以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求,同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢。

2.3.2數(shù)據(jù)記錄

  電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄,它要求系統(tǒng)中有足夠的內(nèi)存空間,進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次,電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄,即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。由此可見(jiàn),數(shù)據(jù)記錄功能可以通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄,以及對(duì)故障信息的記錄,準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,從而便于工作人員解決。

2.3.3遠(yuǎn)程操作

  電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程調(diào)控等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制,使工作人員可以遠(yuǎn)程對(duì)電流、電壓等信息進(jìn)行觀測(cè),對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析,對(duì)保護(hù)裝置的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,更便于工作人員在遠(yuǎn)程對(duì)隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行操作,大大減少了工作人員的工作量,不過(guò),在供配電設(shè)計(jì)中不僅要有電力監(jiān)控系統(tǒng),還要設(shè)計(jì)人工操作系統(tǒng),當(dāng)電力監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可以人工進(jìn)行處理。 

2.3.4用電管理

  為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本商城內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了用電管理報(bào)表,系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度的采集,按照回路名稱(chēng)的不同,自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能,并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢,可以幫助物業(yè)建立的用能管理考核制度。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立,使各入駐商鋪管理人員節(jié)能意識(shí)大大提高,的節(jié)約了管理辦公能源消耗。

3、供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

  綜上所述,電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運(yùn)營(yíng)成本,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運(yùn)營(yíng)成本,也成為供配電設(shè)計(jì)中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便,可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn),因此,不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進(jìn)行傳輸。另一方面,在供配電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備,而一些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。   在商城等場(chǎng)所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)商業(yè)綜合體內(nèi)高低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,有利于電能管理。另一方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計(jì)算機(jī)、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時(shí)的顯示樓內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),當(dāng)樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況,使樓內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,從而保證樓內(nèi)人員的生命安全,提高辦公人員的工作效率。

參考文獻(xiàn)

  [1]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》,高士宏,科技風(fēng)

  [2]《電力監(jiān)控運(yùn)用于10kv供配電設(shè)計(jì)》,姚強(qiáng),科技天地