李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司

【摘要】：隨著(zhù)我國電力系統的智能化和現代化發(fā)展,變電站的綜合自動(dòng)化系統逐漸應用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中,在通信技術(shù)融入的前提下,我國變電站綜合監控系統對于自身的應用能力也在不斷進(jìn)行完善和更新.現階段來(lái)說(shuō),我國機場(chǎng)變電站的主要特點(diǎn)就是它的分布不均勻,人工操作監控實(shí)施起來(lái)可能存在一定的問(wèn)題,所以通過(guò)電子綜合監控系統對機場(chǎng)用電過(guò)程的監控,保障機場(chǎng)的安全。本文通過(guò)對安徽空管分局新橋機場(chǎng)二次雷達站的變電站電力綜合監控系統的闡述,分析它的主要組成結構,從而探討它的具體功能.

【關(guān)鍵詞】：機場(chǎng)；電力監控系統；空管；

1   項目概述及建設目標

       安徽空管分局新橋機場(chǎng)配電系統包括導航臺、航管樓、塔臺、二次雷達等，原導航臺、航管樓、塔臺等已經(jīng)建設完畢，且已經(jīng)納入電力監控系統，本次主要針對二次雷達站配電監控系統接入原電力監控系統，并對原軟件進(jìn)行進(jìn)一步功能升級。

      本次場(chǎng)外二次雷達工程配電系統包括兩臺變壓器以及22路出線(xiàn)。

2   先進(jìn)的配電系統

       機場(chǎng)二次雷達站的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統運行可靠性、電能質(zhì)量、電氣安全等都有著(zhù)較高的管理要求，這給電力系統的運營(yíng)管理帶來(lái)一定要求。通過(guò)Acrel-2000電力監控系統對配電網(wǎng)絡(luò )和電氣設備的實(shí)時(shí)監控?？商岣邫C場(chǎng)供電可靠性和處理突發(fā)事件的應對能力，通過(guò)監控服務(wù)器或者個(gè)人電腦遠程實(shí)現低配電解決方案：

      監測：檢查設備性能，監測電氣系統及各支路電氣設備使用情況、隨時(shí)監測二次雷達站電能質(zhì)量是否達標；

       優(yōu)化：定期自動(dòng)生成分析撤告，優(yōu)化資產(chǎn)的使用方式 ，做出正確的運營(yíng)決策；

      節能：與運維人員實(shí)時(shí)提醒與報警。遠程實(shí)施高效用電管理策略；

      控制：通過(guò)對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時(shí)可以接收上游服務(wù)器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業(yè)設備進(jìn)行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。

      安全：通過(guò)對發(fā)電機、雙電源切換裝置的監控，掌握設備運行狀態(tài)，一旦設備出現運行異常，第yi時(shí)間進(jìn)行預警，將故障隱患消除在萌芽中。

3   電力監控系統的設計

      在監控管理系統的設計中，充分考慮了二次雷達站自身特性，以及用電系統的實(shí)際結構、電力系統的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時(shí)也有利于系統功能的實(shí)現，自動(dòng)化電力監控軟件需要簡(jiǎn)單易操作且符合相關(guān)規范標準。

2.1 電力監控設備的選擇

       對供電安全可靠性要求包括對供電系統實(shí)時(shí)的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時(shí)間內恢復供電，因此在雷達站內配置的柴油發(fā)電機以及雙電源切換裝置，通過(guò)對柴油發(fā)電機運行狀態(tài)的監控，對其油溫、液位等進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并且對發(fā)生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過(guò)聲光告警信號，避免事故發(fā)生；通過(guò)I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開(kāi)關(guān)開(kāi)斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過(guò)多功能計量表計，實(shí)時(shí)記錄各用電設備用電信息。

      考慮配電系統實(shí)際運行管理需求，本項目在低壓進(jìn)線(xiàn)、母聯(lián)等重要回路配置PZ96L-E4/HC，可以實(shí)現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、電能、電網(wǎng)頻率等）以及電能質(zhì)量分析；在低壓出線(xiàn)回路配置AMC72L-E4/KC，可以實(shí)現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、電能、電網(wǎng)頻率等）。

2.2 電力監控系統網(wǎng)絡(luò )構成

       系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網(wǎng)絡(luò )層和現場(chǎng)控制層。系統使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，整個(gè)系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

        監控層包括工程師站和遠動(dòng)通信站，包含監控計算機、網(wǎng)絡(luò )交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監控軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過(guò)數據傳輸協(xié)議讀取通訊管理機采集的現場(chǎng)各類(lèi)數據信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場(chǎng)的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶(hù)的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進(jìn)行計量，搭建完整的計量體系，用戶(hù)只需查找打印即可，極da的方便了操作，提高了工作效率。

       通訊網(wǎng)絡(luò )層包括通訊管理機、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)要求》

DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變電站遠方監控中心設計技術(shù)規程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》

DL 448-91     《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801     《國際綜合布線(xiàn)標準》

2.4 電力監控系統軟件功能設計

       系統依據客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設計，并實(shí)現了一次主接線(xiàn)圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢(xún)與打??；系統負荷實(shí)時(shí)、歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主要功能。

      數據采集與管理

      數據采集與處理是供配電系統安全監視和控制的基礎，監控系統能實(shí)時(shí)和定時(shí)采集電氣設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、油溫等）和開(kāi)關(guān)量（斷路器及隔離開(kāi)關(guān)位置信號、雙電源切換裝置、設備運行狀態(tài)信號、以及各種事件信息等）。 監控系統軟件可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )直接讀取各配電所電力參數測量?jì)x、電能質(zhì)量監測裝置和第三方設備采集的數據，并可以對采集的所有數據進(jìn)行顯示、統計、分析、計算和存儲。 實(shí)時(shí)計算各線(xiàn)路的功率因數。

       實(shí)時(shí)計算各線(xiàn)路的有功、無(wú)功功率值。

     實(shí)時(shí)計算每日、每月各條線(xiàn)路的有功，無(wú)功最大、最小及平均值。

      實(shí)時(shí)顯示、統計各回路各時(shí)段的電度值。實(shí)時(shí)顯示、統計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無(wú)功電度總值

     實(shí)時(shí)顯示電容的投切狀態(tài)以及手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)。

     數據采集周期、方式、參數等可由用戶(hù)在線(xiàn)定義，狀態(tài)量的變化優(yōu)先傳送。

                                                                                                           信息處理

      對信號采集系統所采集實(shí)時(shí)數據進(jìn)行統計、分析、計算，將數據進(jìn)行定時(shí)存儲。對同用電單位不同時(shí)期、不同用電單位同一時(shí)期用電量進(jìn)行統計；作為電費的管理平臺，與實(shí)際發(fā)生電費進(jìn)行比較；根據柴油發(fā)電機發(fā)電量，對消耗燃油進(jìn)行估算。

      能報表實(shí)現了實(shí)現了所有電能數據的按時(shí)間查詢(xún)，分為分鐘、小時(shí)、日、月年等多種類(lèi)型；

      電能匯總表，所有監控設備電能匯總，按時(shí)間段查詢(xún)，自動(dòng)計算任意時(shí)段用電量；

      打印及導出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出；

                                                                                           畫(huà)面顯示

       22寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實(shí)時(shí)顯示配電系統各種信息畫(huà)面，包括各斷路器當前狀態(tài)、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實(shí)時(shí)信息。聲光提示報警信息、保護設備動(dòng)作及復位信息。

       對任何測量參數繪制趨勢圖：如電流、電壓、電能等。通過(guò)用電曲線(xiàn)圖可以顯示需量的峰值情況，發(fā)現危險地負荷趨勢或系統的剩余容量?？梢詫⒉煌瑫r(shí)間段的負荷曲線(xiàn)進(jìn)行匯總或比較，追蹤每個(gè)用電單位每個(gè)回路所需消耗的電力成本。

告警與控制

        當出現開(kāi)關(guān)變位事故、遙測越限、保護動(dòng)作或其他報警信號時(shí)，系統發(fā)出音響提示，并自動(dòng)彈出報警畫(huà)面，報警需操作員確認后方可復位，報警系統記錄入監控數據庫。 當發(fā)生開(kāi)關(guān)變位時(shí)，自動(dòng)推出時(shí)間報警窗和故障相關(guān)畫(huà)面，畫(huà)面中變位開(kāi)關(guān)閃爍，變色提示并在報警框內有漢字提示的報警語(yǔ)句及當前的變位狀態(tài)，并指明變位開(kāi)關(guān)名稱(chēng)，運行編號和性質(zhì)（正常操作或事故跳閘）。 當發(fā)生電流/電壓越*，畫(huà)面閃爍提示，并在報警提示框里顯示當前越限值。 監控系統自動(dòng)存儲歷史數據和歷史事件，用戶(hù)可以按照設備，數據類(lèi)型，時(shí)間段等等項目自定義查詢(xún)。 除計算機報警外，系統還設有專(zhuān)門(mén)的聲光報警器，以提醒值班人員。

3、供配電設計中應用電能管理系統的意義

        綜上所述，通過(guò)電力監控系統可以幫助機場(chǎng)雷達站提高用電安全系數、減少損失、降低運營(yíng)成本，并能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營(yíng)成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據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(guò)人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)實(shí)現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數據信息能夠迅速、精zhun的進(jìn)行傳輸。

作者簡(jiǎn)介：李婧婧   女   本科  

安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電