摘要
基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,人們對電力資源的依賴越來越廣泛,而現(xiàn)階段國內(nèi)電力系統(tǒng)的運(yùn)營成本還相對較高,因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢在必行。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,它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率,降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營成本,本文通過中國*汽車集團(tuán)公司數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用。
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,改善電能質(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,各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn),用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題,同時(shí)也對電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶需要更加的電力監(jiān)控管理解決方案來應(yīng)對上述變化帶來的挑戰(zhàn),以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運(yùn)行。本文通過對中國*汽車集團(tuán)公司數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在重工工廠中的應(yīng)用。
1 項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)
一汽產(chǎn)銷量、營業(yè)收入等連續(xù)多年居中國汽車*。2010年,一汽銷售汽車255.8萬輛,實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入4179億元,列“世界大500家公司”41名;2010年,“中國一汽”品牌價(jià)值達(dá)到653.32億元。
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),可以實(shí)現(xiàn)對廠內(nèi)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)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),當(dāng)廠內(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)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況,使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,從而保證廠內(nèi)人員的生命安全,提高商業(yè)人員的工作效率。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)新建商場的配電情況分布情況,在線監(jiān)測系統(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)場設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示:
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,對采集的現(xiàn)場各類數(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)場的運(yùn)行狀況,是系統(tǒng)的上層部分。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NPORT232I串口服務(wù)器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。
現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?,F(xiàn)場配置acrel的P42L-E4電能表,實(shí)現(xiàn)低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測;并對每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ)。把現(xiàn)場每個(gè)設(shè)備就地與總線連接,之后在把各條總線全部接入通訊網(wǎng)關(guān),來實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞。
2.3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;電參量遙測及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測;故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打??;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。
2.3.1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關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集,開關(guān)量的采集則主要是對斷路器、隔離開關(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)而長時(shí)間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲。其次,電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄,即對故障發(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。由此可見,數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄,以及對故障信息的記錄,準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問題,從而便于工作人員解決。
2.3.3電能管理
為了實(shí)現(xiàn)對本廠內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電能管理報(bào)表,系統(tǒng)通過對有功電度的采集,按照回路名稱的不同,自動(dòng)生成日報(bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能,并可對某一回路的某一時(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。通過系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立,使各入駐管理人員節(jié)能意識大大提高,的節(jié)約了能源消耗。
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)備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實(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。 在工業(yè)建筑等場所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對廠內(nèi)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)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),當(dāng)廠內(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)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況,使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,從而保證廠內(nèi)人員的生命安全,提高工作人員的工作效率。
參考文獻(xiàn)
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
[2]《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)
作者簡介:周菁,女,本科,就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司。