摘要：隨著電力、計(jì)算機(jī)、信息和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了電力監(jiān)控的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高。本文針對錫林郭勒供配電系統(tǒng)特點(diǎn)及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求，提出了保護(hù)類、監(jiān)測類和防誤閉鎖產(chǎn)品解決方案。本文介紹的AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置，可以針對錫林郭勒配電工程中不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預(yù)警，配合五防系統(tǒng)，大大提高了變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理。

關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)；電力監(jiān)控；誤防閉鎖；綜合自動化

1概述

本工程為中國移動通信集團(tuán)內(nèi)蒙古有限公司錫林郭勒分公司10kV供配電工程項(xiàng)目，本工程系統(tǒng)為10kV變電所，按照項(xiàng)目需求配置微機(jī)保護(hù)裝置AM5SE、測控屏、五防鎖具、后臺綜自監(jiān)控系統(tǒng)和五防監(jiān)控系統(tǒng)。集控系統(tǒng)要求配備了智能設(shè)備接口，充分保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，也要求兼顧目前綜合自動化系統(tǒng)的全面性、先進(jìn)性。

2需求分析

系統(tǒng)通過智能電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故記錄和分析、繼電保護(hù)等，完成企業(yè)的安全供電、用電管理和運(yùn)行管理。系統(tǒng)應(yīng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層構(gòu)成。該項(xiàng)目的微機(jī)保護(hù)裝置的產(chǎn)品上圖如下：

1）微機(jī)保護(hù)裝置明細(xì)

2）誤防閉鎖裝置明細(xì)

3）系統(tǒng)功能需求：

數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設(shè)備實(shí)時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等。

畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實(shí)時數(shù)據(jù)、各種告警等信息。

記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

報(bào)警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口。

權(quán)限管理：具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作。

曲線分析功能：可以曲線形式展示實(shí)時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢。

報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日報(bào)、月報(bào)、電能統(tǒng)計(jì)日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)。

3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GB 50052      《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 50054      《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

IEC 61587      《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T 5103      《35-110 KV無人值班變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》

GB 50059      《35-110 KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

NDG 889       《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》

GB 50229      《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火條件》

GB 6162       《靜態(tài)繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)》

DL/T 587       《微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程》

GB 14285      《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GB/T 15145    《微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB 7261       《繼電器和繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》

GB 14285      《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 720      《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件》

GB/T19582.1   《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》

4系統(tǒng)方案

（1）站控管理層

    站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

（2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化、提高了配電系統(tǒng)安全性、可靠性、和穩(wěn)定性，達(dá)到無人值守的目的。

（3）現(xiàn)場設(shè)備層

    現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端電力儀表、微機(jī)保護(hù)、UPS等，采用Modbus通訊協(xié)議總線型接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器到達(dá)監(jiān)控主機(jī)，配合五防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

5系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時監(jiān)測

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實(shí)時顯示10kV電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報(bào)警信號等。遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量等；遙信量包括中壓開關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、地刀開關(guān)的分合狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；報(bào)警信號包括微機(jī)保護(hù)裝置的告警信號、保護(hù)跳閘信號及裝置異常信號。

（2）電參量查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能等。

（3）曲線查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度等曲線。并統(tǒng)計(jì)該曲線查詢范圍內(nèi)值、值發(fā)生時間、最小值、最小值發(fā)生時間、平均值等。

（4）運(yùn)行報(bào)表

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以查詢各回路或設(shè)備時間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、溫度值等。可以按照日、月、年的格式進(jìn)行查詢、導(dǎo)出、打印。

（5）實(shí)時告警

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀分、合動作等遙信變位，保護(hù)動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

1.圖元告警

2.彈出事件報(bào)警窗口

3.實(shí)時語音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

（6）歷史事件查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析?？梢园磿r間、類型和設(shè)備進(jìn)行查詢和排序。

（7）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

（8）用戶權(quán)限管理

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

（9）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

（10）遙控

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點(diǎn)擊相應(yīng)的斷路器遙信點(diǎn)調(diào)出遙控操作界面，通過五防軟件解鎖后，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

（11）誤防閉鎖功能

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)與五防軟件系統(tǒng)之間建立通信協(xié)議鏈接，當(dāng)某一設(shè)備需要進(jìn)行遙控操作時，Acrel-2000WF首先進(jìn)行五防規(guī)則判斷，符合五防規(guī)則后，則發(fā)送解鎖命令至自動化監(jiān)控后臺，自動化監(jiān)控后臺進(jìn)行遙控操作。五防軟件可以模擬遙控步驟，形成操作票。

（12）通信管理

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測?？梢圆榭茨硞€設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)報(bào)文。可以完成與各種智能電子設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括微機(jī)保護(hù)、電力儀表、智能操控、直流屏、模擬屏、五防系統(tǒng)和調(diào)度等。

6結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性、高自動化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展，對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關(guān)鍵問題，特別是電力系統(tǒng)中起著控制和保護(hù)等重要作用的開關(guān)柜的監(jiān)控。智能配電監(jiān)控保護(hù)類、監(jiān)測類和防誤閉鎖產(chǎn)品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，尤其是微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反應(yīng)設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證*設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行，將事故限制在很小范圍，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文針對中錫林郭勒項(xiàng)目中不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能和監(jiān)測功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，配合五防系統(tǒng)能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動化，實(shí)現(xiàn)無人或少人值守。

參考文獻(xiàn)

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[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運(yùn)維解決方案.2021.2月版

作者介紹：

柏為為，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)殡娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)。