|
摘要 :本文介紹基於Acrel-2000dianlijiankongruanjianhewangluodianliyibiaoershejishixiandeyitaofensanshicaijihejizhongkongzhiguanlidepeidianzidonghuaxitong,xitongshixianleweijizaipeidianshizhongwurenguanlidegongneng,shengqulezhibanrenyuanxianchangcaozuodewuxuxing,tigaolegongdianzhiliangheguanlishuiping,juyoujianmingshiyong、投資少等優點。
關鍵詞:電力監控軟件;網絡電力儀表;中化化肥;應用
0 引言
近(jin)年(nian)來(lai),隨(sui)著(zhe)電(dian)網(wang)現(xian)代(dai)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao),變(bian)配(pei)電(dian)站(zhan)將(jiang)向(xiang)數(shu)字(zi)化(hua),智(zhi)能(neng)化(hua)發(fa)展(zhan)。智(zhi)能(neng)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)將(jiang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)變(bian)配(pei)電(dian)站(zhan)中(zhong)的(de)保(bao)護(hu),控(kong)製(zhi)和(he)測(ce)量(liang)領(ling)域(yu)。電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)能(neng)夠(gou)明(ming)顯(xian)提(ti)高(gao)數(shu)據(ju)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)真(zhen)實(shi)有(you)效(xiao)性(xing),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)管(guan)理(li)的(de)規(gui)範(fan)性(xing),安(an)裝(zhuang)在(zai)監(jian)控(kong)側(ce)的(de)網(wang)絡(luo)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)與(yu)變(bian)配(pei)電(dian)站(zhan)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)通(tong)信(xin),可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)充(chong)分(fen)的(de)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)狀(zhuang)態(tai)數(shu)據(ju),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)整(zheng)個(ge)變(bian)配(pei)電(dian)站(zhan)的(de)運(yun)行(xing)和(he)維(wei)護(hu)水(shui)平(ping)。 Acrel-2000電力監控軟在中化平原化工有限公司的應用,成功實現了5個低壓配電室電力參數的集中采集,成為中化平原化工有限公司變配電站向數字化,智能化發展的標誌。
1 項目介紹
中化平原化工有限公司是中化化肥有限公司控股的百萬噸級大型氮肥生產企業,公司位於山東省平原縣龍門經濟開發區,占地麵積2256畝。公司主要產品產能包括尿素116萬噸/年、甲醇30萬噸/年、碳酸氫銨25萬噸/年、三聚氰胺3萬噸/年、發電10萬千瓦時、粉煤灰節能牆材30萬立方米、工業板紙20萬噸、棉紗2萬紗錠。公司作為國家大型一檔企業、山東省200家重點工業企業之一、德州市5家重點骨幹企業之一、平原縣重點骨幹企業,先後獲得山東省化肥行業企業創新先進單位、山東省金融係統“AAA”級企業、全國小氮肥市場綜合占有率前10位等榮譽稱號。 公司原名為德齊龍化工集團,於2008年6月17日與中化化肥有限公司簽訂了股權轉讓協議,正式更名為中化平原化工有限公司。
中化平原電力監控係統現場分為5個低壓配電室,配電室內采用安科瑞PZ係列電力監控儀表采集各回路的電流、電壓、電能等電參量,然後通過中間層采集設備經光纖傳到監控室計算機上,實現遙測、遙信功能。
2 用戶需求
上(shang)海(hai)安(an)科(ke)瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)部(bu)對(dui)中(zhong)化(hua)平(ping)原(yuan)化(hua)工(gong)有(you)限(xian)公(gong)司(si)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)詳(xiang)細(xi)分(fen)析(xi),弄(nong)清(qing)楚(chu)項(xiang)目(mu)發(fa)起(qi)人(ren)及(ji)項(xiang)目(mu)其(qi)他(ta)幹(gan)係(xi)人(ren)的(de)要(yao)求(qiu)¸待開發的信息係統要解決客戶和用戶的業務問題以及問題的來龍去脈後,經雙方溝通知電力監控係統應實現各配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實時刷新,配電室整體一次圖形式直觀動態顯示;完成對各配電回路的電壓、電流或功率實時和曆史趨勢曲線的繪製,便於分析該回路配電運行工況,調配三相配電平衡和削峰填穀;完成對各回路的電能集抄功能,並自動生成符合客戶管理需求的用電報表,所有報表或圖表支持查詢打印功能;對各監測點的通訊狀態或異常用電進行報警,便於管理人員實時掌握並分析配電運行情況。
3 設計方案
genjukekaoxinghegaoxiaolvpeidianguanlideyaoqiu,yijishiyongxing,anquanxing,shishixing,wendingxing,kekuozhanxingheyiweihuxingdeyuanze,shanghaiankeruidianqigufenyouxiangongsiduizhonghuapingyuanhuagongyouxiangongsidezhinengpeidianxitongde改造提供如下設計方案
3.1 參考標準
係統的設計滿足以下所列製造和試驗標準:
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
JGJ/T 16-92 《民用建築電氣設計規範》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》
GB/T13730 《地區電網數據采集與監控係統通用技術條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》
GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》
IEC-61131-3 《圖形可編程標準》
3.2 組網結構圖拓撲圖
為(wei)滿(man)足(zu)配(pei)電(dian)室(shi)統(tong)一(yi)監(jian)控(kong)的(de)要(yao)求(qiu),配(pei)電(dian)室(shi)現(xian)場(chang)安(an)裝(zhuang)安(an)科(ke)瑞(rui)公(gong)司(si)網(wang)絡(luo)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)手(shou)拉(la)手(shou)相(xiang)連(lian)至(zhi)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi),串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)經(jing)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)器(qi)後(hou)接(jie)入(ru)網(wang)絡(luo)交(jiao)換(huan)機(ji),進(jin)而(er)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)後(hou)台(tai)主(zhu)機(ji)實(shi)現(xian)對(dui)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji),存(cun)儲(chu),處(chu)理(li),實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)以(yi)及(ji)曆(li)史(shi)查(zha)詢(xun)。
3.3 儀表,通訊線纜,交換機及串口服務器選型
對中化平原化工有限公司提出的需求和我們確定的組網方案,站控管理層設備層采購華北工控的工業主機,聯想的顯示器,SANTAK的UPS以及HP的打印機;網絡通訊層使用MOXA的NPORT5430I串口服務器,華為3C16470網絡交換機;現場設備層采上海安科瑞公司PZ80係列網絡電力儀表,總線鋪設屏蔽雙絞線,以滿足係統組網的要求,具體設備如下表:
|
應用場合 |
|
型號 |
主要功能 |
|
站控管理層 |
工作站
主機 |
|
RPC-610 |
● 4U、19英寸可上架,歐美風格,符合
EIARS-310C 標準
● 前麵板帶鎖,防止誤操作
● 尺寸482mm×460mm×177mm(W×D×H)
● 前麵板帶鎖,防止誤操作 |
|
UPS
電源 |
|
C1K/1KVA |
輸入保護 可復位斷路器 輸出保護 短路、電池低電壓、過載、輸出高電壓、UPS過溫 工作溫度 0℃~40℃ 存放溫度 -25℃~55℃ 執行標準 Q/ZYDZ 1-2002備案號:QB/440600 29 1555-2002 濕度 0~90℃不凝結 |
|
網絡通訊層 |
串口服
務器 |
|
NPORT5430I |
NPort 5400係列的串口設備聯網服務器可讓工業串口設備立即連上網絡。NPort 5400係列的串口設備聯網服務器體積小巧,將RS-232或RS-422/485串口設備,如PLC,測量儀,和傳感器連接到IP-based Ethernet LAN。 |
|
網絡交
換機 |
|
3C16470 |
桌麵級,二層,非網管型交換機,存儲轉發方式,16口,10M/100Mbps,支持網絡標準 IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.1d,IEEE 802.3x,支持全雙工。 |
|
光電轉
換器 |
|
MIE-1102 |
工業級以太網收發器。用於10Base-T或100Base-TX雙絞線與100Base-FX光纜之間數據通訊,它將網絡傳輸距離的極限從雙絞線的100米擴展到了100公裏以上。 |
|
現場設備層 |
網絡電
力儀表 |
|
PZ係列 |
全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、複費率電能統計、最大需量統計;2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協議。 |
|
現場總線 |
|
RVVP2*1.0 |
屏蔽雙絞線:中距離傳輸 RS485通訊方式時傳輸距離≤1200m,沒跟現場總線理論上手拉手連接32塊網絡電力儀表。 |
4 係統功能
上位機軟件采用Acrel–2000電力監控軟件,通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界麵設計等,完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。
4.1. 一次圖顯示 ACREL-2000軟件通過中間采集設備采集現場電力監控儀表數據,並在係統一次圖顯示出來。如下圖所示,各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能等電參量實時刷新顯示,能直觀反映該係統各進出線回路運行狀況。
4.2. 遠程抄表查詢 各個配電室各個回路按照時間段進行曆史數據查詢。選擇回路後,可選擇時間間隔、時間長度對該回路進行曆史數據精確查詢,包括電壓、電流、功率、功率因數和電能等常用數據。查詢結果可導出成EXCEL表格進行保存,也可打印保存。
4.3 趨勢曲線 各重要回路電流、功率實時趨勢顯示及曆史趨勢查詢功能。選擇回路後,該回路實時趨勢曲線會不斷刷新,選擇“起始時間”可查看該回路曆史趨勢曲線,選擇“時間長度”可查看曆史日、月、年趨勢曲線,能更加直觀反映該回路運行情況。
5 項目實施後的效果分析
實現數據集中采集,降低管理費用:可以實現各種電參量數據的集中采集記錄,集中數據分析,減少分支變電所數據的沉澱,集中信息反映。
兼容性和可擴展性分析:安科瑞2000電力監控係統充分考慮了與BA係xi統tong之zhi間jian的de互hu連lian互hu通tong,避bi免mian成cheng為wei信xin息xi孤gu島dao,隻zhi要yao稍shao做zuo調tiao整zheng即ji可ke與yu正zheng在zai實shi施shi或huo即ji將jiang實shi施shi的de樓lou宇yu自zi動dong化hua係xi統tong對dui接jie,可ke以yi充chong分fen保bao護hu企qi業ye的de投tou資zi。
保持數據的原始性,防止被修改:原始的由現場電工抄表後送交管理層的方式,增加了因數據抄送過程中被修改而使領導讀髒數據的幾率,安科瑞2000電力監控係統保持了數據的原始性,便於領導層了解真實的數據。
6 結束語
本文以Acrel-2000智能電力監控係統的三層網絡拓撲結構為核心,分析了網絡拓撲結構的選型,以及Acrel-2000電力監控係統的功能和性能指標。在電力監控係統中,配置網絡電力儀表具有實施簡明、touzishaodengxianzheyoudian,keyifangbianheshishidijiankongpeidianxitongdeyunxingzhuangtai,duixianchangdeyongdianshebeijinxingtongyiguanli,mianqugongzuorenyuandaoxianchangjiludefansuogongzuo,xitongduigezhongyongdianshebeidelishiyunxingshujuhezhuangtaijinxingguanlifenxi,bianyuweihurenyuanmingqueshebeizhuangkuang,zhidingxiangxideshebeiweihujihua,jianshaogongzuorenyuan,tigaoxiaolv。tongshi,genjujianlidediannengjiliangtixi,keyilejie、分析建築總體能耗,提出降耗計劃,采取節能降耗措施,逐步提高用電效率。
參考文獻
[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
|