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糧食儲備庫電力配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

文章更新時間：2023-03-29　點擊量：391

摘要：本文主要介紹了糧庫電力監(jiān)測系統(tǒng)的結構和基本功能，包括實時數(shù)據的采集和處理、數(shù)據庫的建立等與維護、報警處理、圖片生成與顯示、在線計算與制表及系統(tǒng)自診斷、主要技術指標等

關鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；基本功能；技術指標；

一概述

供配電產業(yè)的發(fā)展和可靠性在國民經濟的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。全國重點項目急劇增加，對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性和減少故障影響范圍提出了更高的要求。

本系統(tǒng)的建設是提高變配電網的管理水平，快速準確地獲取變配電站運行的實時信息，充分掌握變配電站的實時運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)變配電站運行故障，并做出相應的決策和處理。同時，值班管理人員可以根據變配電系統(tǒng)的運行情況進行負荷分析、合理調度、遠程控制和開關、避峰填谷，把握安全控制和事故處理的主動性，減少和避免誤操作和誤判。

二項目概況

糧食儲備庫的平面圖如圖1所示。

圖1.png

圖1某糧食儲備庫平面圖

本項目包括30萬t糧食淺圓倉儲設施、配套接收配送設施、生產輔助設施、生活設施等。預留12萬t大豆倉儲設施、大豆加工區(qū)等。

1供電電源

庫區(qū)原變配電間變壓器總容量800kVA×400kVA)，該容量不能滿足新項目的需要。為便于管理，考慮統(tǒng)一規(guī)劃，新總變電站不僅負責新項目負荷，還負責原變配電室、油加工區(qū)、油罐區(qū)附屬變配電室等高壓供電。

新供電電源為10kV雙回路，10kV專線采用YJV22電纜直接埋設至庫區(qū)總變電站。三路10kV高壓電纜從總變電站直接埋設至原變配電室、油加工區(qū)、油罐區(qū)附加變配電室。

2負荷計算

根據庫區(qū)總體規(guī)劃、負荷分布、近期、長期發(fā)展需求等因素，經技術經濟比較確定，庫區(qū)設10kV總變電站、原變配電室、附加變配電室。

總變電站位于庫區(qū)南側，負責除淺圓倉、升降塔、轉接樓、汽車、火車接發(fā)站等子項供電。

預處理車間一樓外墻貼有油加工附設式變配電間，負責油加工區(qū)等子項供電。

油罐區(qū)附設式變配電室貼在油泵房一樓外墻上，負責油灌區(qū)等子項供電。

改造增容后，原變配電室負責原辦公、生活區(qū)、新增綜合辦公樓、職工宿舍、食堂、浴室等的供電。

總變電所總裝機容量9781.3kW,總計算容量為2697.8kW,視容量為2900kVA。根據負荷計算，選用10kVSCBS101600kVA干式變壓器。

3高、低壓供電系統(tǒng)

總變電站一側采用電纜進線方式，10kV雙回路供電，主線采用單母線設計，AC220V交流操作系統(tǒng)。

總變電站二次側采用單母線分段運行方式，其中一段發(fā)生故障時，母線手動投入。進線斷路器和母線連接斷路器具有可靠的電氣連鎖，避免兩個進線電源并列運行。220/380V出線電路為各種電力建筑提供電源。

供電系統(tǒng)接地保護型統(tǒng)一采用TN-C-S系統(tǒng)。

總變電站10kV高壓開關柜采用手車柜，配備真空斷路器和彈簧操作機構。低壓柜采用BLOKSET-D開關柜，主斷路器采用智能框架，其他出線斷路器采用高分斷能力斷路器。為了方便操作，所有容量超過400A的低壓斷路器都是電動操作。

三系統(tǒng)結構

本方案采用CSC-2000（V2）電力監(jiān)控系統(tǒng)1套，設置在總監(jiān)控中心。每個變電站的數(shù)據通過通信管理機和網絡交換機上傳到監(jiān)控中心。每個站的高壓測控單元數(shù)量和低壓測控數(shù)量根據每個站的不同規(guī)模而有所不同，系統(tǒng)采用分層分布式結構。總變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為兩層：站級控制層和間隔級控制層。間隔級控制層將采集和處理的數(shù)據信號通過光纖傳輸?shù)秸炯壙刂茖樱⑼ㄟ^通信網絡集成到站級控制層中。每個間隔級單元相互獨立，不相互影響，功能不依賴于站控后臺計算機。

站控層設置在監(jiān)控分中心，硬件配置為：1臺OptiPle×760雙核3.0、硬盤160G、內存2G、顯卡、10/100M網卡2塊、光驅、USB接口、光電鼠標、/標準鍵盤。間隔層分散安裝在變配電間開關柜上，提供CSC系列微機綜合保護裝置，完成設備的保護和控制。

如圖2所示，整個電力監(jiān)控系統(tǒng)結構。

圖2.png

圖2電力監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

四系統(tǒng)的基本功能

1實時數(shù)據的采集和處理

（1）采集信號的類型

采集信號的類型分為模擬量、脈沖量和狀態(tài)量(開關量)。

模擬量：電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、直流量、溫度量。

脈沖量：有功電能和無功電能。

狀態(tài)量(開關量)：斷路器、隔離開關、接地開關位置信號、繼電保護裝置、安全自動裝置動作及報警信號、運行監(jiān)控信號等。

（2）采集信號的處理

計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據電氣設備間隔單元（線路、母線、母線、分段、主變、無功設備等）劃分實時數(shù)據采集。每個測控單元都是一個相對獨立的智能小系統(tǒng)，對采集的輸入量進行數(shù)據濾波、有效性檢查、工程值轉換、故障判斷、信號接點抖動等處理。

（3）信號輸入方式

模擬輸入:除直流電壓和溫度通過變送器輸入外，間隔層測控單元的電氣量采用交流采樣輸入CT、PT二次值，計算I、U、P、Q、F、COS中；對于需要合閘同步檢測的斷路器，還需要采集同步電壓，變送器輸出為4～20mA。

電能輸入:智能電度表可通過串口通信采集；脈沖信號輸入不能通過串口通信采集的電能信號。

狀態(tài)量（開關量）輸入：通過無源接點輸入；斷路器、隔離開關等要控制的設備，取雙位接點信號。

五系統(tǒng)的主要技術指標

1系統(tǒng)指標

模擬測量綜合wu差≤0.2%;

測量電網頻率wu差≤0.01Hz;

模擬量刷新周期≤3s;

數(shù)字量響應時間≤1s;

事件順序記錄分辨率(SOE)≤2ms;

控制命令從生成到輸出的時間≤1s;

畫面調用響應時間≤1s;

模數(shù)轉換分辨率≥12位；

正確控制操作率=100%。

2測控裝置指標

額定頻率為50Hz;交流電壓100V;交流電流1A;供電電壓220VCAC。

負載：交流電流電路≤0.8VA/相；交流電壓回路≤0.5VA/相；直流回路≤25W。

模擬測量精度：電流、電壓0.2%功率0.5%頻率0.01Hz。

數(shù)據更新時間：遙控（包括返回驗證）命令傳輸時間≤3s。

GPS對時精度：站級工作主站間1ms;間隔層測控裝置為1ms。

測量控網負荷率：正常情況下，≤25%;電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時≤40%。

系統(tǒng)可用性：99.9%以上。

環(huán)境溫度：站級工作站00～40℃;間隔設備-20～+60℃。

相對濕度：5%：5%～95%。

大氣壓力：80～110kPa。

六安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1概述

對于用戶變電站（一般35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、電氣接觸無線溫度測量產品、電能質量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)測設備、弧光保護裝置等設備，實現(xiàn)變電站、配電、電力安全運行和綜合管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開關、變電站、配電室等。

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據電力系統(tǒng)自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個開放式、網絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，應用于電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術，集保護、監(jiān)控、控制、通信等功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級的城市電網、農村電網變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)變電站的全面控制和管理，滿足變電站無人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩(wěn)定、經濟運行提供了堅實的保障。

2應用場所

適用于軌道交通、工業(yè)、建筑、學校、商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)的工程設計、施工和運行維護。

3系統(tǒng)架構

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現(xiàn)場設備層，網絡模式可為標準網絡結構、光纖星網絡結構、光纖環(huán)網絡結構，根據用戶用電規(guī)模、電氣設備分布和占地面積綜合考慮網絡模式。