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江蘇安科瑞電器制造有限公司
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無錫普利司通配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

時間:2014/8/2閱讀:1392
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師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司,江蘇江陰214405

摘要:介紹無錫普利司通配電所電力監(jiān)控,采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的開關信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞:無錫普利司通;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);短信群發(fā)

0 概述

普利司通是世界上大的橡膠輪胎制造企業(yè)之一,2010年世界財富500強第289位,有49家大型輪胎制造基地,134家橡膠關聯(lián)企業(yè),14萬員工遍布23個和地區(qū)。BRIDGESTONE輪胎憑著的行駛性能應用于飛機、汽車等各種交通工具,被眾多世界的汽車制造廠商選為配套輪胎,并且為參加F1賽車的車隊提供輪胎,幫助其多次獲得了比賽*。

普利司通(無錫)輪胎有限公司是日本株式會社普利司通下屬的獨資企業(yè),是普利司通集團的第47個工廠,也是中國的第3個工廠,注冊資本1.89億美元。公司提供優(yōu)良的環(huán)境、的工作配套設施和優(yōu)厚的福利待遇,為員工搭建起拓展才華的舞臺。

本項目為無錫普利司通變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,需要對無錫普利司通變電所的高壓出線回路開關狀態(tài)進行電力監(jiān)控,以保證用電的、可靠和。

Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng),充分利用了現(xiàn)代電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術和現(xiàn)場總線技術的發(fā)展,對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng),通過計算機和通訊網(wǎng)絡,將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為一個有機的整體,實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。

1 客戶需求

客戶要求電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍涵蓋10KV的八個高壓變電所的出線回路,要求每個變電所的數(shù)據(jù)采集器一個能夠斷電運行一小時的UPS不間斷供應電源,所有數(shù)據(jù)采集器直接通過各配電所的局域網(wǎng)口(客戶提供)接入監(jiān)控系統(tǒng)主機。電力監(jiān)控系統(tǒng)要求如下:

1)實時監(jiān)測各回路的開關量變位;

2)開關量報警短信群發(fā)功能;

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)無錫普利司通八個變電所10kV配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與集中管理;監(jiān)控范圍為普利司通每個變電所的高壓出線回路的開關狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)控和集中管理。該系統(tǒng)總計有8只儀表(ARTU-K16),每個變電所一只電力儀表,由于每個變電所都有局域網(wǎng)口故置一個一口串口服務器,采用局域網(wǎng)組網(wǎng)連接,值班室監(jiān)控主機也直接接入局域網(wǎng)實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與間隔層;如圖(1)所示:

圖(1)網(wǎng)絡拓撲圖

間隔設備層主要為:多功能網(wǎng)絡電力儀表、開關量等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內(nèi),這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

網(wǎng)絡通訊層主要為:通訊服務器,其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

站控管理層:設有高性能工業(yè)計算機、顯示器、打印機、報警蜂鳴器等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上,集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況,以人機交互的形式顯示給用戶。

以上網(wǎng)絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-

RTU通訊協(xié)議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps

RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強總線上允許連接多達32設備,大傳輸距離為1.2km。

3 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

2.1 人機交互

系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,圖形顯示壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,實時顯示各回路的通訊狀態(tài)是否異常;高壓二次系統(tǒng)圖,畫面實時動態(tài)刷新;開關量狀態(tài)顯示。

2.2 事件記錄

實時遙信報警信息,開關發(fā)生變位時及時產(chǎn)生報警信息,提醒用戶及時處理故障。

歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄提供方便友好的人機交互,通過歷史事件查看平臺,您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。

2.3 短信群發(fā)

系統(tǒng)內(nèi)高壓出線回路開關量變位報警記錄群發(fā)至配電系統(tǒng)相關管理人員的手機上,方便管理人員及時對事故進行分析和處理。

2.4 用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶,設置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的,可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

4 案例分析

無錫普利司通電力監(jiān)控系統(tǒng)分個變電所,本項目針對這個變電所的10kV配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與集中管理;監(jiān)控范圍為普利司通每個變電所的高壓出線回路的開關狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)控和集中管理。

每個變電所采用一個ARTU-K16遙信單元,它能監(jiān)測16個配電回路的開關量狀態(tài)該儀表采用光電隔離技術,實現(xiàn)輸入輸出的電氣隔離,與上位機通過RS485總線進行數(shù)據(jù)交換,實時反映輸入信號狀態(tài),并可存儲事件順序記錄

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。見圖(2)。

 

圖(2) 高壓系統(tǒng)一次圖

壓配電回路二次圖見圖(3),遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設備的運行狀態(tài),主要包括:開關的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警;斷路器變位時會發(fā)出報警信號,提醒用戶及時處理故障。

圖(3)低壓配電二次圖

遙信報警功能,主要完成對高壓各出線回路的開關運行狀態(tài)和負載進行監(jiān)控,對開關變位彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。具備歷史查詢功能。見圖(4)圖(5)和圖(6

圖(4) 實時遙信報警信息

圖(5)歷史遙測報警信息查詢

圖(6事件報警記錄查詢

短信群發(fā)功能,主要對高壓各出線回路的開關量狀態(tài)變位報警然后通過短信群發(fā)至配電系統(tǒng)相關管理人員,能夠及時的對事故報警情況進行分析和處理,避免發(fā)生重大事故和經(jīng)濟損失

5 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用,電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的必然選擇,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在無錫普利司通變電所的應用,可以實現(xiàn)對變電所高壓配電回路用電的實時監(jiān)控與集中管理管理,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡通訊功能,可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示該系統(tǒng)運行、可靠、穩(wěn)定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的社會效益。[2]

參考文獻:

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

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