電力監控系統

1、 概述安科瑞Acrel-2000電力監控系統解決方案

    Acrel-2000用戶端智能配電系統是適用于各行業用戶端供配電監控和運行管理的一系列產品，通過對用戶配電網絡和電氣設備的不間斷保護和監控，提高供電可靠性和供配電系統的自動化水平，來實現可靠、安全、、的供配電系統。安科瑞Acrel-2000電力監控系統解決方案

    Acrel-2000用戶端智能配電系統可以建立供電網絡仿真模型，模擬配電網絡運行，監測故障，實現無人值班模式。系統在配電發生故障時，能在zui快的時間內切除故障，保護一次設備，縮小停電范圍；對于發生故障的部分，能協助運行人員分析故障原因，快速查找和排除故障，盡量縮短停電時間；對于有備用電源或者備用設備的場合，發生故障時還能在極短的時間內有選擇性的自動使用備用電源或者設備，提高系統供電可靠性。此外，系統還提供大量的圖形和報表等分析統計工具，幫助管理者提高運行效率。適用于35kV~0.4kV電壓等級的用戶端供配電系統。

2、 參照標準

uGB/T 2887-2011 《計算機場地通用規范》

uGB/T 13729-2002  《遠動終端設備》

uGB50052-2009  《供配電系統設計規范》

uJGJ16-2008  《民用建筑電氣設計規范》

uDL/T 5430-2009  《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

uDL/T 1101-2009  《35kV~110kV變電站自動化系統驗收規范》

uDL/T 634.5101-2002  《遠動設備及系統 第5-101部分:傳輸規約基本遠動任務配套標準》 

uDL/T 634.5104-2009  《遠動設備及系統第5-104部分:傳輸規約采用標準傳輸協議集的IEC60870-5-101網絡訪問》

uQ/GDW213-2008  《變電站計算機監控系統工廠驗收管理規程》

uQ/GDW214-2008  《變電站計算機監控系統現場驗收管理規程》

3、 用戶端的幾種供電方式

    根據用戶端負荷類型、容量和供電網絡面積大小，可以采取不同的供電方式，主要有以下幾種。

3.1 單電源供電

    如果用戶沒有三級以上的負荷時可以采用單電源供電，這種供電方式比較經濟，但是供電可靠性不高，一旦電源失電就會造成全部停電。適用于對供電可靠性要求不高的用戶，一次接線和保護配置如下圖。這種供配電網絡自動化系統實現方式可采用標準模式，見4

3.2 雙電源供電

    用戶有二級及以上負荷時需要采用雙電源供電，雙電源設計應取自不同的電源，一路電源檢修或故障時，另一路電源應能正常供電，且能滿足全部三級以上負荷用電。

    當采用一主一備雙電源供電時，母線可以采用單母分段的接線方式，在母聯斷路器處設置備用電源自動投入裝置，一旦主電源失電，能瞬時切換到備用電源，一次接線和保護配置如上圖。母聯保護裝置AM5-B除了母聯保護測控功能外，還具備進線互投、母聯備自投等備自投功能。這種供電方適用于中斷供電可能導致較大經濟損失的生產企業或單位。

3.3 雙電源供電帶自備電源

    用戶負荷中有非常重要的一級負荷，中斷供電一定時間可能會導致爆炸、中毒、窒息等危及生命安全的情況時，除了雙電源供電外，還應配置獨立的自備應急電源作為單獨的應急電源系統，應急電源根據響應時間要求可以是柴油發電機或者蓄電池等。這種配電方式適用于醫院、公共建筑的應急照明、消防以及停電可能導致生命危險的廠礦企業。

4、 典型組網方案

    1) 標準模式

    適合保護安裝比較集中的場合，裝置與監控計算機距離均不超過300米。這種組網方式簡單可靠，經濟實用，便于擴展，是目前采用zui普遍的組網方式。

    2) 光纖星型以太網

    光纖星型以太網適用于面積大、分散的供配電系統，比如大型廠區、商業廣場的智能配電系統，包含一個總降變電站或開閉所以及多個10kV的變電所。為了提高系統可靠性，站級控制層以太網和現場總線都可以采用雙網冗余設計。

    3) 光纖環網

    和光纖星型以太網一樣,光纖環網也適用于大面積的分散的配電網絡，尤其適用于高速公路、地鐵、隧道監控這樣的直線型分布的智能配電系統。

5、Acrel-2000智能配電系統技術指標

1   系統容量：

     模擬量：≥8000點   

     狀態量：≥10000點  

     遙控：≥500點  

     計算量：≥2000點

2   系統實時性

     測控裝置模擬量越死區傳送時間（至站控層）：≤2秒

     測控裝置狀態量變位傳送時間（至站控層）：≤1秒

     測控裝置模擬量信息響應時間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒

     測控裝置狀態量信息響應時間（從I/O輸入端至站控層）：≤2秒

     人工控制命令從生成到輸出的時間：≤1秒

3   畫面整幅調用響應時間

     實時畫面：≤1秒

     其他畫面：≤2秒

4   畫面實時數據刷新周期

     模擬量:≤3秒

     開關量:≤2秒

5   站內事件順序(SOE)分辨率：≤2 ms

6   遙控正確率:>99.99%

7   監控系統CPU平均負荷率

     正常狀態下(任意30min內)≤20%  事故狀態下(任意10s內)≤40%

8   監控系統網絡平均負荷率

     正常狀態下(任意30min內)≤20%  事故狀態下(任意10s內)≤40%

9   遙測合格率：>98%

10 系統的可用性

     系統采用雙機冗余配置，任何單一服務器故障不會影響系統的正常運行。

     雙機故障切換時間（從故障發生到所有功能*恢復）≤30s

     系統可用率：單機 >99.0%，雙機 >99.98%。

11 系統可靠性

     系統使用壽命≥10年

     站控層平均*時間（MTBF）≥25000小時

     間隔層平均*時間（MTBF）≥30000小時

12 時鐘同步系統對時精度:≤1ms

13 歷史曲線采樣間隔:1min~30min可調

14 事故追憶（PDR）：事故前1min，事故后5min

6、Acrel-2000智能配電系統軟件功能

    Acrel-2000智能配電系統是基于Windows平臺的應用軟件，可以運行于Windows XP/2000/NT環境。軟件具備遙測、遙信、遙控、遙調等SCADA功能，為用戶端變配電系統的自動化運行提供了強大的系統集成工具。軟件的主要功能如下：

實時數據采集與處理

    利用就地安裝的微機保護裝置和多功能電力儀表，采集各回路的電氣參數和狀態量。采集到系統的數據實時顯示在主界面圖形或者遙測界面，還可以按照要求進行統計分析，并由此產生各種報警、各種合格率的統計計算等。

事件報警

    將遙測越限、正常遙信變位、事故變位、SOE、保護信息、遙控記錄、操作記錄等信息集中統一管理，激發事件記錄分類別進行記錄。重要報警信息，如事故報警、保護動作等隨時彈出文字顯示、即時打印，并語音通知。

控制操作

    遙控操作在操作對象的顯示畫面上進行，具有操作人、口令、權限和多重內部校核功能和操作員登錄等防誤操作措施，保證遙控操作的正確性。控制級別由高到低依次為就地、站內監控、遠方調度。三種控制級別相互閉鎖，同一時刻只允許一級控制。

圖形顯示功能

    圖形顯示：包括電氣主接線圖(總畫面、分畫面)、電壓棒圖、負荷曲線圖、餅形圖、表計圖、趨勢圖和表格功能。畫面種類包括主接線圖、操作顯示、組態顯示、報警及各種表格顯示及有關打印。軟件把采集的各種數據以數字、文字、圖形和語音等用戶可以直觀理解的形式顯示在人機界面。

統計、報表和打印功能

    提供靈活的報表生成工具，根據運行要求自動生成各種報表：時報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表，包括電流、電壓、功率、頻率、電度以及各種和、差等代數計算的結果值。對各類報表均可召喚打印。

事故追憶

    系統具備事故追憶功能，當事故發生后，可以重放事故前1分鐘，事故后5分鐘系統重要參數，準確、直觀的進行事故分析，查找供電系統的隱患，快速定位故障，及時恢復供電。

運行管理

    包括系統安全管理、操作管理、用戶權限管理、設備管理等等。系統支持多級密碼，登陸、退出、操作均需要相應的權限，針對工程師和操作人員提供不同的權限密碼，并對所有系統操作帶時標記錄。

保護定值管理

    軟件具有保護定值上傳和下載功能，可遠程顯示保護功能的投退狀態和定值設置，并可以通過計算機遠程修改控制字和定值，需要密碼授權并記錄。

用戶端負荷管理

    監控軟件可以對用戶端的負荷進行實時的監控，控制用戶負荷的zui大需量不超過購買的需量限值。當實際需量接近或者超過需量限值時，以告警方式告知操作員。

電子地圖導入

    支持GIS電子地圖導入，實現圖形化顯示區域內各變電所的位置，通過點擊地圖上變電所的標志能直接進入變電所監控界面。

通訊兼容功能

    廣泛支持外主流廠家的設備通訊規約，可方便接入外廠家的保護設備和其它相關智能設備，系統支持和其它系統的接口，比如BAS、DCS等。

WEB瀏覽和遠程維護功能

    軟件提供WEB服務，客戶端可以通過遠程PC的IE瀏覽器查看監控系統的各種界面和參數。

7、Acrel-2000智能配電系統的選型

    在一個35kV的用戶端供配電系統，AM5和AM7系列的保護測控裝置能*變電站的保護測控功能要求。

微機保護配置方案

符號代碼功能對照表

    AM系列保護具備以上的功能，但是不僅僅限于以上功能，在更復雜的供配電網絡中，AM系列微機保護能配置更復雜的保護功能組合，詳細的功能組合見下表。

AM系列保護測控裝置功能一覽表

8 電力監控產品選型