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    變電站綜合自動化監控系統在某物流園35kV變電站中應用

    更新時間:2022-11-29 點擊次數:396
    周穎

    安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

    摘 要:Acrel-1000變電站綜合自動化系統,是我司根據電力系統自動化及無人值守的要求,總結內外的研究和生產的*經驗,專門研制出的新一代電力監控系統。本系統具有保護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控功能,可實現無人或少人值守功能,為監控系統的、經濟、可靠運行提供了全新的解決方案。系統采用分層分布式結構,整個監控系統在物理上分為兩個層:站控層和間隔層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議,物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、等通信規約。
    關鍵詞:變電站綜合自動化系統;無人值守。
    1概述   
          該物流園變電站為全戶內兩層布置。一樓西側為主變室。東側為10kV配電裝置室,東北側為二次設備室。二層東側為35kV 配電裝置室,西北側為10kV電容器室。35kV配電裝置采用金屬鎧裝移開式開關柜,戶內單列布置;10kV配電裝置采用金屬鎧裝移開式開關柜,戶內雙列布置。35kV供電系統采用雙母線分段系統,共有13面高壓開關柜;10kV供電系統采用雙母線分段系統,共有21面高壓開關柜;綜合自動機監控系統設置在電氣監控室。
          根據用戶配電系統管理需求,需要對35kV開關柜、10kV開關柜、35kV/10kV主變、交直流系統等進行全方面監控與保護,及時發現故障故障,保證配電系統可靠運行。
          結合用戶實際生產工藝要求,為實現本項目35kV變電站的監控與管理,在35kV和10kV配電回路中配置AM5SE系列進線保護、主變保護及各種出線保護裝置;在總進線處配置APView500電能質量在線監測裝置。
          在電氣監控室配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統,通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置、電能質量等二次設備數據,實現整個物流園區供配電系統的電力監控與自動化管理。在電氣監控室配置一套電源系統,為整個變電站的斷路器、二次設備及監控主機等重要設備運行提供穩定可靠的電源。



    圖1 物流園電氣監控圖

    2系統結構
          變電站綜合自動化系統通過智能電力監控裝置、通訊網絡和計算機軟件,實現供配電系統在運行過程中的數據采集、運行監視、事故記錄和分析、繼電保護等,完成園區的供電、用電管理和運行管理。系統可分為三層結構:即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。
          現場設備層:包含微機保護、智能操控、多功能儀表、計量表等設備,用于采集站內配電柜內電氣運行參數、開關狀態、電氣接點溫度等數據,同時分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源,保障現場設備良好的運行環境。
          網絡通訊層:包含ANet-2E8S智能網關。網關主動采集現場設備層設備的數據,并可進行規約轉換,數據存儲,分散10kV變電站通過數據采集箱(內置智能網關)采集數據通過光纖上傳至通信室變電站綜合自動化監控系統平臺;同時網關充當遠動通信裝置,將現場設備數據采集后通過交換機經縱向加密數據加密后上傳調度網。
          平臺管理層:?變電站綜合自動化監控系統平臺、網浙江杭州市蕭山區電力調度控制平臺。



    圖2 監控系統網絡結構圖

    3 解決方案
          本項目35kV配電裝置采用金屬鎧裝移開式開關柜,本期及遠景進線2回,采用單母線分段,本期新上柜中,有2臺進線隔離柜,2臺計量柜,2臺進線開關柜,2臺壓變柜,2臺主變進線開關柜,1臺母線分段開關柜,1臺母線分段隔離柜。為預留遠景可能的3#主變,在35kVⅡ段母線PT柜與2#主變柜間空余一個柜位,日后可插入新柜。開關柜具有可靠的“機械五防"功能,進線開關與進線隔離手車間設置電器連鎖。


    4 系統功能
    4.1實時監測
          Acrel-1000變電站綜合自動化系統人機界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態,實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。其中,10kV配電系統中監測的開關量主要有:斷路器分、合閘信號,手車工作、試驗位置信號,遠方/就地切換位置信號、彈簧儲能狀態信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報警信號,保護跳閘信號和事故預告信。


    圖 實時監測主界面圖

    4.2電能質量分析
          提供電能質量檢測儀所采集數據,如電壓值,偏差率,諧波畸變率,電流值,分相功率,總功率等信息。



    圖 電參量查詢界面圖

    4.3運行報表
          能查詢各回路或設備時間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。 



    圖 電參量運行統計報表界面圖

    4.4網絡拓撲圖
          系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態,能夠完整的顯示整個系統網絡結構;可在線診斷設備通信狀態,發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。



    圖 站內設備系統網絡拓撲圖

    4.5曲線查詢
          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、功率因數等曲線。



    圖 曲線查詢界面圖

    5 結語
          變電站綜合自動化系統在變電站的作用越來越顯著,對實現電網調度自動化和運維管理現代化,提高電網的和可靠運行水平起到了很大的作用,因此各個地區電網中的變電站要進一步加強綜合自動化系統水平,提高運維人員的技能,保證電網穩定運行。



    參考文獻
    [1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

    作者介紹:
    周穎,女,本科,測控技術與儀器,現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究變電站綜合自動化、配電室綜合監控、電力監控系統解決方案。

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