基于電力監(jiān)控儀表的電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與選型方案
出處：maychang 發(fā)布于：2011-05-11 00:00:00 | 2440 次閱讀
1 概述
目前，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用，全國各地重點工程項目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機(jī)、通信設(shè)備、計量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門戶工具等，可以廣泛地應(yīng)用于企業(yè)信息化、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)宜選電力監(jiān)控儀表
電力監(jiān)控儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的。它能高的測量所有常用的電力參數(shù)，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運行信息。電力監(jiān)控儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，因此，應(yīng)合理選配，達(dá)到較佳的性價比。
3 電力監(jiān)控表計的選型方案
1．中壓
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應(yīng)用場合 |
|
型號 |
主要功能 |
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進(jìn)線保護(hù) |
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M5-F |
LCD顯示、線路保護(hù)測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 |
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電動機(jī)保護(hù) |
M5-M |
LCD顯示、電動機(jī)保護(hù)、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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備自投保護(hù) |
M5-B |
LCD顯示，備自投保護(hù)、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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電容器保護(hù) |
M5-C |
LCD顯示，補償電容器的全面綜合保護(hù)、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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變壓器保護(hù) |
M5-T |
LCD顯示、配變電保護(hù)測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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綜合自動化保護(hù) |
M5-X |
LCD顯示、變電站公用裝置、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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PT柜 |
M4-U |
LCD顯示、兩段PT供電切換，PT柜的全面綜合保護(hù)、測控一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊 | |
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固定柜、手車柜、3~35kV中置柜、環(huán)網(wǎng)柜等多種開關(guān)柜 |
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ASD200 |
電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、分合閘、儲能、遠(yuǎn)方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語音功能 |
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ASD300 |
電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、分合閘、儲能、遠(yuǎn)方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)及語音功能、測所有電參量（含電能） |
2．低壓
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適用場合 |
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型號 |
主要功能 |
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高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜 |
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ACR330ELH |
LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約 |
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低壓聯(lián)絡(luò)柜、
出線柜 |
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ACR220EL |
LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、需量統(tǒng)計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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低壓無功補償柜 |
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ARC-12/J |
6-12路控制、過壓保護(hù)、諧波保護(hù)、投切延時設(shè)定、12DI；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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低壓出線柜
（馬達(dá)回路） |
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ARD系列 |
測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相（不平衡）、堵轉(zhuǎn)、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護(hù)功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護(hù)、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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低壓出線柜
（照明回路） |
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AMC16-1E9/K
AMC16-3E3/K |
9路單相（3路三相）I、U、P、Q、F測量；有功電能計量；18DI+1DO、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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PZ48L-AI3 |
LCD顯示，三相電流測量，倍率任意設(shè)置 | |
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動力柜 |
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PZ96L-AI3/KC |
LCD顯示、測量三相電流、4DI+2DO
RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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低壓配電終端電流、電能采集，開關(guān)量采集及自動控制 |
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ARTU-K32
遙信單元 |
32路開關(guān)量采集、SOE事件記錄、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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ARTU-J16
遙控單元 |
16路繼電器輸出、SOE事件記錄、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 | ||
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ARTU-P32
遙脈單元 |
32路脈沖量采集、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 | ||
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ARTU-M32
遙測單元 |
交、直流0-20mA、4-20mA，32路模擬量信號采集、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 | ||
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中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站內(nèi)部空氣溫、濕度控制，防止電氣爬電、閃絡(luò)造成事故 |
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WHD系列 |
溫、濕度控制、加熱器斷線故障報警
RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
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水電廠、火電廠、大型變電站、母線、變壓器繞組等溫度的測量，防止因溫升過高產(chǎn)生故障 |
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ARTM系列 |
1~16路溫度巡檢，熱電阻信號輸入；RS485通訊接口、Modbus協(xié)議；2路繼電器輸出 |
4 電力監(jiān)控系統(tǒng)
4.1 結(jié)構(gòu)
安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)是基于10kV及以下變配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理，該系統(tǒng)由管理層（站控層）、通信層（中間層）、間隔層（現(xiàn)場監(jiān)控層）三部分組成，見圖1。
圖1 電力監(jiān)控拓?fù)鋱D
4.2 功能
4.2.1 友好的人機(jī)交互界面（HMI）
標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有CAD單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實時刷新。
4.2.2 用戶管理
本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)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(rèn)口令后方可完成該操作。
4.2.3 數(shù)據(jù)采集處理
Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)位置、設(shè)備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷值、功率因數(shù)上下限等），并對重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。
4.2.4 趨勢曲線分析
系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。
4.2.5 報表管理
系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計。可自動生成各種類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復(fù)費率的時段及費率的設(shè)定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。
4.2.6 事件記錄和故障報警
系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息，對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。
4.2.7 五遙功能
Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)常規(guī)的“遙信”、“遙控”、“遙測”、“遙調(diào)”功能，還可以實現(xiàn)“遙設(shè)”功能。
遙信：實時對開關(guān)運行狀態(tài)、保護(hù)工作等開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視。計算機(jī)實時顯示和自動報警。
遙控：通過計算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號、開關(guān)號、合/分閘等信息，并在屏幕上將選擇的開關(guān)狀態(tài)反饋出來，確認(rèn)后執(zhí)行，實時記錄操作時間、類型、合開關(guān)號等。
遙測：通過計算機(jī)實時對系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、超限報警、頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線、棒圖，自動生成報表。
遙調(diào)：用于有載變壓器的調(diào)壓升/降。
遙設(shè)：用于遠(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、控制字；以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。
4.2.8 性能指標(biāo)
|
序號 |
內(nèi) 容 |
指標(biāo) |
序號 |
內(nèi) 容 |
指標(biāo) |
|
1 |
事件記錄正確率 |
≥99.9% |
8 |
事故時遙信變位傳送時間 |
≤1s |
|
2 |
遙信正確率 |
100% |
9 |
事故推畫面時間 |
＜2s |
|
3 |
遙控正確率 |
100% |
10 |
遙信變位 |
＜1s |
|
4 |
遙調(diào)正確率 |
100% |
11 |
遙控過程完成 |
＜3s |
|
5 |
遙測正確率 |
≥99.9% |
12 |
模擬量測量綜合誤差 |
＜0.5% |
|
6 |
重要遙測更新周期 |
＜2s |
13 |
電網(wǎng)頻率測量誤差 |
＜0.01Hz |
|
7 |
一般遙測更新周期 |
＜3s |
|
|
|
4.3 軟件畫面
4.3.1 主接線圖畫面
4.3.2 電壓、電流波形計數(shù)值顯示界面，以及棒圖、餅圖的顯示。
4.3.3 對某個用電單位的不同用電設(shè)備進(jìn)行實時的報表查詢和顯示，并可以打印輸出。
4.3.4 運行事件記錄查詢及打印輸出
|
|
單位：元（RMB）
|
名稱 |
型號 |
單位 |
面價 |
備注 | |
|
監(jiān)控主機(jī) |
IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè) |
臺 |
8500 |
均可用戶自備，以當(dāng)時市場價格為準(zhǔn)，該報價僅供參考 | |
|
顯示器 |
三星19寸液晶顯示器 |
臺 |
3000 | ||
|
三星22寸液晶顯示器 |
臺 |
3800 | |||
|
打印機(jī) |
HP LaserJet 1020 A4 |
臺 |
2500 | ||
|
EPSON-LQ1600KIIIH A3 |
臺 |
4000 | |||
|
UPS電源 |
山特C1KS |
臺 |
5000 | ||
|
山特C2KS |
臺 |
6500 | |||
|
通訊線纜 |
五類線 |
米 |
4.6 | ||
|
屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0 |
米 |
5.6 | |||
|
光纖（多模） |
米 |
6.6 | |||
|
通訊機(jī)柜 |
1200×600×600 |
面 |
3000 | ||
|
2200×600×600 |
面 |
5000 | |||
|
光電轉(zhuǎn)換 |
HTB-1000 |
只 |
750 |
遠(yuǎn)距離傳輸 | |
|
終端盒 |
只 |
60 | |||
|
尾纖 |
面 |
50 | |||
|
面 |
50 | ||||
|
熔接點 |
個 |
50 | |||
|
通訊轉(zhuǎn)換 |
擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4 |
塊 |
3000 |
擴(kuò)展卡 | |
|
串口服務(wù)器ACRNET-PORT（2口） |
只 |
3000 |
串口服務(wù)器 | ||
|
串口服務(wù)器ACRNET-PORT（4口） |
只 |
5500 | |||
|
通訊前置機(jī)ACRNET-UC02（2口） |
只 |
4000 |
通訊前置機(jī) | ||
|
通訊前置機(jī)ACRNET-UC04（4口） |
只 |
6000 | |||
|
通訊前置機(jī)ACRNET-UC08（8口） |
只 |
11500 | |||
|
通訊管理機(jī)ACRHMI |
臺 |
30000 |
人機(jī)界面 | ||
|
組網(wǎng)設(shè)備 |
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208 |
臺 |
3000 |
局域組網(wǎng) | |
|
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408 |
臺 |
8500 | |||
|
監(jiān)控軟件 |
Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件
圖形組態(tài)軟件
電能管理軟件
數(shù)據(jù)庫軟件 |
套 |
3萬 |
設(shè)備數(shù)量1～10 |
|
4萬 |
設(shè)備數(shù)量11～20 | ||||
|
6萬 |
設(shè)備數(shù)量21～40 | ||||
|
8萬 |
設(shè)備數(shù)量41～80 | ||||
|
10萬元以上 |
設(shè)備數(shù)量80以上 | ||||
|
雙機(jī)版 |
|
套 |
|
單機(jī)價格×1.5 | |
|
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) |
每+1用戶 |
套 |
3000 |
| |
|
Web發(fā)布 |
每+1用戶（總用戶數(shù)≤5） |
套 |
5000 |
| |
|
中壓儀表 |
M5-F |
臺 |
1.8萬 |
| |
|
M5-M |
臺 |
1.8萬 |
| ||
|
M5-B |
臺 |
1.8萬 |
| ||
|
M5-C |
臺 |
1.8萬 |
| ||
|
M5-T |
臺 |
1.8萬 |
| ||
|
M5-X |
臺 |
1.8萬 |
| ||
|
M4-U |
臺 |
1.5萬 |
| ||
|
ASD200 |
臺 |
2900 |
| ||
|
ASD300 |
臺 |
4500 |
| ||
|
低壓儀表
|
ACR330ELH |
臺 |
4860 |
| |
|
ACR220EL |
臺 |
3880 |
| ||
|
ARC-12/J |
臺 |
1420 |
| ||
|
ARD系列 |
臺 |
根據(jù)不同的額定電流 |
| ||
|
AMC16-1E9/K |
臺 |
3550 |
| ||
|
AMC16-3E3/K |
臺 |
3550 |
| ||
|
PZ48L-AI3 |
臺 |
1060 |
| ||
|
PZ96L-AI3/KC |
臺 |
1460 |
| ||
|
ARTU-K32 |
臺 |
3200 |
| ||
|
ARTU-J16 |
臺 |
3200 |
| ||
|
ARTU-P32 |
臺 |
3200 |
| ||
|
ARTU-M32 |
臺 |
3800 |
| ||
|
WHD96-22 |
臺 |
660 |
| ||
|
ARTM-8/JC |
臺 |
1620 |
| ||
注：中、低壓電力監(jiān)控儀表可按上述報價的70%優(yōu)惠供應(yīng)。
7 結(jié)束語
在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置電力監(jiān)控儀表，具有實施簡明，投資少等顯著優(yōu)點，可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計劃，減少工作人員，提高效率。系統(tǒng)在勝利油田、沈陽故宮、天津土地交易所等項目中運行，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
1、 趙斌，研究方向為能源管理系統(tǒng)、變配電智能監(jiān)控技術(shù)
Tel:021-69158305 13917437076 Fax:021-69158302 Email:acrellsh@.163.com
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