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变电站综合自动化监控系统在某物流园35kV变电站中应用

时间:2022-11-29 点击次数:226
周颖

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要:Acrel-1000变电站综合自动化系统,是我司根据电力系统自动化及无人值守的要求,总结内外的研究和生产的*经验,专门研制出的新一代电力监控系统。本系统具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能,可实现无人或少人值守功能,为监控系统的、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。系统采用分层分布式结构,整个监控系统在物理上分为两个层:站控层和间隔层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议,物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、等通信规约。
关键词:变电站综合自动化系统;无人值守。
1概述   
      该物流园变电站为全户内两层布置。一楼西侧为主变室。东侧为10kV配电装置室,东北侧为二次设备室。二层东侧为35kV 配电装置室,西北侧为10kV电容器室。35kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜,户内单列布置;10kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜,户内双列布置。35kV供电系统采用双母线分段系统,共有13面高压开关柜;10kV供电系统采用双母线分段系统,共有21面高压开关柜;综合自动机监控系统设置在电气监控室。
      根据用户配电系统管理需求,需要对35kV开关柜、10kV开关柜、35kV/10kV主变、交直流系统等进行全方面监控与保护,及时发现故障故障,保证配电系统可靠运行。
      结合用户实际生产工艺要求,为实现本项目35kV变电站的监控与管理,在35kV和10kV配电回路中配置AM5SE系列进线保护、主变保护及各种出线保护装置;在总进线处配置APView500电能质量在线监测装置。
      在电气监控室配置一套Acrel-1000变电站综合自动化系统,通过通信管理机及网络交换机实时采集微机保护装置、电能质量等二次设备数据,实现整个物流园区供配电系统的电力监控与自动化管理。在电气监控室配置一套电源系统,为整个变电站的断路器、二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源。



图1 物流园电气监控图

2系统结构
      变电站综合自动化系统通过智能电力监控装置、通讯网络和计算机软件,实现供配电系统在运行过程中的数据采集、运行监视、事故记录和分析、继电保护等,完成园区的供电、用电管理和运行管理。系统可分为三层结构:即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。
      现场设备层:包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等设备,用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据,同时分别在35kV变电站和10kV变电所配置多套直流电源,保障现场设备良好的运行环境。
      网络通讯层:包含ANet-2E8S智能网关。网关主动采集现场设备层设备的数据,并可进行规约转换,数据存储,分散10kV变电站通过数据采集箱(内置智能网关)采集数据通过光纤上传至通信室变电站综合自动化监控系统平台;同时网关充当远动通信装置,将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网。
      平台管理层:变电站综合自动化监控系统平台、网浙江杭州市萧山区电力调度控制平台。



图2 监控系统网络结构图

3 解决方案
      本项目35kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜,本期及远景进线2回,采用单母线分段,本期新上柜中,有2台进线隔离柜,2台计量柜,2台进线开关柜,2台压变柜,2台主变进线开关柜,1台母线分段开关柜,1台母线分段隔离柜。为预留远景可能的3#主变,在35kVⅡ段母线PT柜与2#主变柜间空余一个柜位,日后可插入新柜。开关柜具有可靠的“机械五防"功能,进线开关与进线隔离手车间设置电器连锁。


4 系统功能
4.1实时监测
      Acrel-1000变电站综合自动化系统人机界面友好,能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中,10kV配电系统中监测的开关量主要有:断路器分、合闸信号,手车工作、试验位置信号,远方/就地切换位置信号、弹簧储能状态信号、接地刀合分信号、变压器超温跳闸信号、高温报警信号,保护跳闸信号和事故预告信。


图 实时监测主界面图

4.2电能质量分析
      提供电能质量检测仪所采集数据,如电压值,偏差率,谐波畸变率,电流值,分相功率,总功率等信息。



图 电参量查询界面图

4.3运行报表
      能查询各回路或设备时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。 



图 电参量运行统计报表界面图

4.4网络拓扑图
      系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态,能够完整的显示整个系统网络结构;可在线诊断设备通信状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。



图 站内设备系统网络拓扑图

4.5曲线查询
      在曲线查询界面可以直接查看各电参量曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等曲线。



图 曲线查询界面图

5 结语
      变电站综合自动化系统在变电站的作用越来越显著,对实现电网调度自动化和运维管理现代化,提高电网的和可靠运行水平起到了很大的作用,因此各个地区电网中的变电站要进一步加强综合自动化系统水平,提高运维人员的技能,保证电网稳定运行。



参考文献
[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.

作者介绍:
周颖,女,本科,测控技术与仪器,现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要研究变电站综合自动化、配电室综合监控、电力监控系统解决方案。

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