|
楊興媚 羅帥
江蘇安科瑞電器有限公司,江蘇江陰 214405
摘要:本文介紹了安科瑞電力監控係統Acrel-2000在建業集團內江天科化工項目中的應用,該係統實現了分布式采集和集中控製的智能化管理。為內江天科化工安全、可靠、高效的進行生產提供了堅實的技術保障,亦給其開展節能減排工作提供了有力的資料依據。
關鍵詞: 智能配電 電力監控 節能減排 威遠建業集團
一 概述
智能化配電監控係統是數字化和信息化時代應運而生的產物,已經被廣泛應用於電網用戶側樓宇、體育場館、科研設施、機場、交通、醫院、電力和石化行業等諸多領域的高/低壓變配電係統中。智能化配電監控係統對高壓開關櫃、低壓開關櫃、應急發電機組等的工作狀態進行監控。通過實時記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因子、電度、頻率和電流開關狀態等各項參數實現監測,當參數值超出允許的範圍時便產生預警、報警,並對相關設備進行控製。智能配電監控係統在用電量及用電設備的管理中已經起到了不可替代的作用。
1.1 項目簡介
四川省威遠建業集團有限公司是一個集原煤開采、煉焦、煤化工、建材、房地產開發、建(jian)築(zhu)等(deng)行(xing)業(ye)為(wei)一(yi)體(ti)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)股(gu)份(fen)製(zhi)民(min)營(ying)企(qi)業(ye)集(ji)團(tuan),是(shi)西(xi)南(nan)地(di)區(qu)首(shou)家(jia)環(huan)已(yi)酮(tong)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di),首(shou)家(jia)粗(cu)苯(ben)加(jia)氫(qing)生(sheng)產(chan)純(chun)苯(ben)企(qi)業(ye),四(si)川(chuan)省(sheng)首(shou)批(pi)循(xun)環(huan)經(jing)濟(ji)試(shi)點(dian)企(qi)業(ye)、國家節能減排示範企業、環保治理及綜合利用領先企業;2010年被評為全省化學原料及化學製品製造前10強,最佳效益前10強;全省工業企業最大規模前100強,最佳效益200強企業。

內江天科化工有限責任公司是2001年9月5日ri由you國guo家jia大da型xing一yi檔dang企qi業ye四si川chuan省sheng威wei遠yuan建jian業ye集ji團tuan公gong司si屬shu轄xia威wei遠yuan冶ye金jin化hua工gong股gu份fen有you限xian公gong司si和he科ke技ji型xing上shang市shi公gong司si四si川chuan天tian一yi科ke技ji股gu份fen有you限xian公gong司si共gong同tong投tou資zi生sheng產chan環huan已yi酮tong的de股gu份fen製zhi合he資zi公gong司si,總zong投tou資zi約yue2億元人民幣,是西部地區唯一生產環已酮3萬噸,石油級純苯2.5萬噸,石油級甲苯、二甲苯0.5萬噸,屬高新環保企業。公司采用先進的管理體製,機構高效,人員精簡,總定員188人。其中管理人員18人,占職工總額的9.57%,生產及其輔助生產人員170人,占職工總額的80.43%。
上海安科瑞電氣股份有限公司於2010年4月份承接了內江天科化工智能配電監控係統項目,為該項目定製的電力監控係統為Acrel-2000。Acrel-2000型電力監控係統的監控範圍是:內江天科化工有限責任公司的低壓配電室。該低壓配電室主要對環己酮的生產設備進行供電。具體的監控點位包括兩個進線、一個母聯和7個低壓配電櫃內的智能電測儀表。
1.2 客戶需求
1. 具有實時數據采集、一次接線圖顯示與操作、參數設置、事件報警、曲線及電能分類管理。
2. 實時顯示配電室內的用電狀態等信息。
3. 故障智能分析、負荷分析、設備檔案和電量統計信息上傳等功能。
4. 提供低壓一次係統圖界麵,便於係統維護通訊狀態監視。
5. 報警及操作記錄。報表查詢及打印,用戶權限管理等。
二 係統設計原則
1 係統的實用性
係(xi)統(tong)的(de)前(qian)端(duan)產(chan)品(pin)和(he)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)均(jun)有(you)良(liang)好(hao)的(de)可(ke)學(xue)習(xi)性(xing)和(he)可(ke)操(cao)作(zuo)性(xing)。特(te)別(bie)是(shi)操(cao)作(zuo)性(xing),使(shi)具(ju)備(bei)計(ji)算(suan)機(ji)初(chu)級(ji)操(cao)作(zuo)水(shui)平(ping)的(de)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan),通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)的(de)培(pei)訓(xun)就(jiu)能(neng)掌(zhang)握(wo)係(xi)統(tong)的(de)操(cao)作(zuo)要(yao)領(ling),達(da)到(dao)能(neng)完(wan)成(cheng)值(zhi)班(ban)任(ren)務(wu)的(de)操(cao)作(zuo)水(shui)平(ping)。
2 係統的安全性
peidianwangluodexitongpeizhibutongyuqitadexingye,renheyidiandeshuhushijudadeanquanyinhuan,zheyaoqiuxitongzhongdesuoyoushebeijipeijianzaixingnenganquankekaoyunzhuandetongshi,haiyingfuhezhongguohuoguojiyouguandeanquanbiaozhun,bingkezaifeilixianghuanjingxiayouxiaogongzuo。qiangdadeshishijiankonggongnengheliandonggongneng,chongfenbaozhengshiyongzhehuanjingdeanquanxing。
3 係統的實時性
電dian力li係xi統tong中zhong的de電dian參can量liang時shi刻ke都dou處chu在zai變bian化hua中zhong,超chao負fu荷he,不bu平ping衡heng等deng因yin素su將jiang會hui對dui配pei電dian設she備bei造zao成cheng巨ju大da的de損sun害hai,然ran而er這zhe些xie因yin素su的de產chan生sheng並bing不bu是shi預yu期qi的de,所suo以yi對dui係xi統tong的de實shi時shi性xing要yao求qiu非fei常chang關guan鍵jian,係xi統tong不bu僅jin能neng夠gou實shi現xian實shi時shi性xing監jian測ce,還hai應ying對dui一yi些xie必bi要yao的de事shi件jian具ju有you記ji錄lu存cun儲chu的de功gong能neng。
4 係統的穩定性
由you於yu電dian力li監jian控kong監jian測ce係xi統tong是shi一yi項xiang長chang期qi不bu間jian斷duan運yun行xing的de係xi統tong,肩jian負fu著zhe監jian測ce配pei電dian係xi統tong的de運yun行xing狀zhuang況kuang,並bing具ju有you一yi定ding的de處chu理li事shi件jian的de功gong能neng,所suo以yi係xi統tong的de穩wen定ding性xing顯xian得de尤you為wei重zhong要yao。要yao求qiu係xi統tong要yao有you數shu年nian以yi上shang市shi場chang的de成cheng功gong應ying用yong經jing驗yan,擁yong有you相xiang應ying的de客ke戶hu群qun和he客ke戶hu服fu務wu體ti係xi。
5 係統的易維護性
係統在運行過程中的維護應盡量做到簡單易行。從計算機的配置到係統的配置、前(qian)端(duan)設(she)備(bei)的(de)配(pei)置(zhi)都(dou)充(chong)分(fen)仔(zai)細(xi)地(di)考(kao)慮(lv)了(le)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing),並(bing)實(shi)施(shi)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)認(ren)證(zheng)。我(wo)們(men)在(zai)做(zuo)到(dao)係(xi)統(tong)故(gu)障(zhang)率(lv)最(zui)低(di)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)考(kao)慮(lv)到(dao)即(ji)使(shi)因(yin)為(wei)意(yi)想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)原(yuan)因(yin)而(er)發(fa)生(sheng)問(wen)題(ti)時(shi),保(bao)證(zheng)數(shu)據(ju)的(de)方(fang)便(bian)保(bao)存(cun)和(he)快(kuai)速(su)恢(hui)複(fu),並(bing)且(qie)保(bao)證(zheng)緊(jin)急(ji)時(shi)能(neng)迅(xun)速(su)地(di)打(da)開(kai)通(tong)道(dao)。整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)分(fen)層(ceng)管(guan)理(li)保(bao)證(zheng)了(le)網(wang)絡(luo)中(zhong)一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang),不(bu)會(hui)因(yin)為(wei)某(mou)部(bu)分(fen)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu),而(er)停(ting)止(zhi)所(suo)有(you)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)作(zuo)。
三 設計參照的標準和依據
GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》
GB/T13730 《地區電網數據采集與監控係統通用技術條件》
DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》
GB/T13729 《遠動終端通用技術條件》
GB2887 《計算站場地技術要求》
四 項目的係統結構
智能化配電監控係統是由智能測控裝置、網絡設備及計算機設備等互聯布局而成。係統因項目規模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同,可采取不同的拓撲結構。但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層——網絡通訊層——現場設備層”defencengfenbushishejisixiang。zhezhongfencengsheji,fuhedangqiantongxuntixishejishixiandebiaozhun,zaimeicengdounengxiangduidiwanchengjianshikongzhigongneng,jikeyishixianyuanfangdejianshikongzhi,yenenggouzaishangcengguzhangshibuyingxiangbencenghexiayicengdegongneng。xianyineijiangtiankehuagongAcrel-2000智能化配電監控係統為例,對該智能化配電監控係統的主要功能進行詳細介紹。
Acrel-2000智能化配電監控係統應用於內江天科化工的網絡拓撲結構如圖

圖1 內江天科化工係統網絡拓撲圖
五 硬件設備選型
四川內江天科化工主站層位於二層總值班室內,電力監控係統的站控管理層設備具體包括:Acrel-2000電力監控係統工控機一套、打印機、UPS。負責將通訊管理層上傳的數據解包,進行集中管理和分析,執行相關操作、以及整個變配電係統的整體監控。網絡通訊層設備的選型主要從兩個方麵考慮,一個是用戶需求,功能實現方麵;二是根據現場情況,綜合項目的費用來考慮的。針對這個項目來說,用戶的需求常規,軟件功能實現起來相對容易;現xian場chang情qing況kuang比bi較jiao簡jian單dan,監jian控kong點dian數shu比bi較jiao少shao。所suo以yi網wang絡luo通tong訊xun層ceng設she備bei采cai用yong性xing價jia比bi高gao的de可ke插cha入ru工gong控kong機ji主zhu板ban擴kuo展zhan插cha槽cao的de串chuan口kou擴kuo展zhan卡ka,既ji能neng滿man足zu用yong戶hu要yao求qiu,又you能neng減jian低di項xiang目mu成cheng本ben。現xian場chang設she備bei層ceng的de選xuan型xing,在zai本ben項xiang目mu中zhong主zhu要yao從cong性xing價jia比bi考kao慮lv。兩liang路lu進jin線xian選xuan擇ze的de是shi安an科ke瑞rui生sheng產chan的deACR220ELK網絡電力儀表,它能測量所有的常用電力參數,如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度、諧波等。出線回路選擇的是安科瑞生產的AMC16—I3多回路監控裝置,一個AMC16—I3多回路監控裝置就能實現對3個三相回路的電流的測量和開關狀態的監測,大大方便了係統的接線、安裝、調試;節約了用戶的投資,降低了係統成本。
六 功能實現
友好的人機交互界麵(HMI)
變配電係統具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網絡的接線情況;龐大的係統具有多畫麵切換及畫麵導航的功能;分散的配電係統具有空間地理平麵的係統主畫麵。主畫麵可直觀顯示各回路的運行狀態,並具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示於人機交互接口並實時刷新。

用戶管理
本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權限,從而保證係統在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作,需操作員級用戶輸入操作口令外,還需工程師級用戶輸入確認口令後方可完成該操作。
數據采集處理
Acrel-2000型電力監控係統可實時和定時采集現場設備的各電參量及開關量狀態(包括三相電壓、電流、開關位置、設備運行狀態等),將采集到的數據直接顯示或通過統計計算生成新的直觀的數據信息再顯示(總係統功率、負荷最大值、功率因子上下限等),並對重要的信息量進行數據庫存儲。

趨勢曲線分析
係xi統tong提ti供gong了le實shi時shi曲qu線xian和he曆li史shi趨qu勢shi兩liang種zhong曲qu線xian分fen析xi接jie口kou,通tong過guo調tiao用yong相xiang關guan回hui路lu實shi時shi曲qu線xian接jie口kou分fen析xi該gai回hui路lu當dang前qian的de負fu荷he運yun行xing狀zhuang況kuang。如ru通tong過guo調tiao用yong某mou配pei出chu回hui路lu的de實shi時shi曲qu線xian可ke分fen析xi該gai回hui路lu的de電dian氣qi設she備bei所suo引yin起qi的de信xin號hao波bo動dong情qing況kuang。係xi統tong的de曆li史shi趨qu勢shi即ji係xi統tong對dui所suo有you已yi存cun儲chu數shu據ju均jun可ke查zha看kan其qi曆li史shi趨qu勢shi,方fang便bian工gong程cheng人ren員yuan對dui監jian測ce的de配pei電dian網wang絡luo進jin行xing質zhi量liang分fen析xi。

報表管理
係統具有標準的電能報表格式並可根據用戶需求設計符合其需要的報表格式,係統可自動統計。可自動生成各種類型的實時運行報表、曆史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等,可以查詢和打印係統記錄的所有數據值,自動生成電能的時、日、月、年度報表,根據複費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表,查詢打印的起點、間隔等參數可自行設置;係統設計還可根據用戶需求量身定製滿足不同要求的報表輸出功能。

事件記錄和故障報警
係統對所有用戶操作、開關變位、參can量liang越yue限xian及ji其qi它ta用yong戶hu實shi際ji需xu求qiu的de事shi件jian均jun具ju有you詳xiang細xi的de記ji錄lu功gong能neng,包bao括kuo事shi件jian發fa生sheng的de時shi間jian位wei置zhi,當dang前qian值zhi班ban人ren員yuan事shi件jian是shi否fou確que認ren等deng信xin息xi,對dui開kai關guan變bian位wei、參量越限等信息還具有聲音報警功能,同時自動對運行設備發送控製指令或提示值班人員迅速排除故障。
七 結束語
本文以內江天科化工項目中Acrel-2000智能化配電監控係統的三層拓撲結構為核心,分析了Acrel-2000dianlijiankongxitongzuizhongshixiandegongneng。dianlijiankongxitongfangbiandejiankonglepeidianxitongdeyunxingzhuangtai,duixianchangdeyongdianshebeijinxingtongyiguanli,bianyuweihurenyuanmingqueshebeiyunxingzhuangkuang,zhidingxiangxideshebeiweihujihua,jianshaogongzuorenyuan,tigaogongzuoxiaolv。tayijiaoshaodetouzi,jidaditigaolegongpeidianxitongdekekaoxing、安全性和自動化水平。
參考文獻
1)上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.
2)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 2007.4
|