日立電器（DSM）電力需求側(cè)管理系統(tǒng)

分類：技術(shù)教程日期：2013-05-29 14:21:20 來源：江蘇安科瑞電器制造有限公司

0 引言

九十年代中后期隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的發(fā)展，以及微機型繼電保護裝置的大量采用和變電站監(jiān)控系統(tǒng)在功能和可靠性方面的逐漸完善和提高，變電站監(jiān)控系統(tǒng)在新建和擴建的變電站建設(shè)中得到較為廣泛采用。該系統(tǒng)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu)，按間隔設(shè)計，擴充性好，安裝比較方便，各種控制電纜直接到繼電保護小室，小室內(nèi)I/O單元通過現(xiàn)場總線連接，并與站控層通過光纖連接，抗干擾能力強，大大地減少了控制電纜的使用和敷設(shè)數(shù)量。

本課題提出了利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和Acrel-2000組態(tài)軟件研制了一套適用于工廠的高、低壓配電的集中監(jiān)控系統(tǒng)。該課題的研究和實施，可實現(xiàn)工廠高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。對于提高供電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟運行指標，促進供電系統(tǒng)管理的科學化、現(xiàn)代化，有著非常重要的現(xiàn)實意義。

1 項目概況

上海日立電器有限公司創(chuàng)建于1993年1月，位于浦東金橋出口加工區(qū)，由上海海立（集團）股份有限公司投資、日本國日立家用電器公司合資組建而成。是當今國內(nèi)最大的空調(diào)壓縮機生產(chǎn)企業(yè)。上海安科瑞電氣股份有限公司于2011年2月承接了上海日立電器有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)項目。整個系統(tǒng)采用Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)，完成對配電室內(nèi)主要設(shè)備和輸配電線路的監(jiān)測與管理。

本項目為改造項目，供配電分為高壓和低壓部分，高壓以35kV/10kV變電和10kV配電為主，而低壓部分以10/0.4kV變電站及低壓配電為主。針對上海日立電器有限公司內(nèi)的11個降壓站/變配電站所（其中4個降壓站平均分布在2個配電室內(nèi)，其它各降壓站均為獨立配電室）、204個監(jiān)測點、178個待改造回路進行設(shè)計改造。監(jiān)控室設(shè)置在其中一個降壓站2樓值班室。

系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，各配電室內(nèi)為我公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)儀表共計184只，項目在每個配電室設(shè)置一臺通訊管理機，采用RS485總線將網(wǎng)絡(luò)儀表接入通訊管理機，再通過光纖傳輸，將采集的所有現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控主機，實現(xiàn)遠程電參量實時監(jiān)測與電能計量。

2 用戶需求

根據(jù)與甲方溝通，共同確定現(xiàn)場系統(tǒng)需求如下：

1、實時數(shù)據(jù)采集功能及處理：系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場現(xiàn)有的模擬量、脈沖量及開關(guān)量、測量量、外部輸入信號等進行實時和定時數(shù)據(jù)采集，定時數(shù)據(jù)可根據(jù)設(shè)定的時間間隔自動轉(zhuǎn)存與硬盤，生成歷史數(shù)據(jù)庫。

2、屏幕顯示功能：系統(tǒng)動態(tài)刷新顯示主接線圖，對各開關(guān)運行狀體，在線運行參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)，曲線趨勢等，對實時及歷史時間，復費率統(tǒng)計采用模擬圖的方式實時顯示。運行狀態(tài)監(jiān)視圖分為主接線圖（主畫面、分畫面）、負荷曲線圖、波形分析圖以及用戶推出的其它需要顯示的運行狀態(tài)畫面。

3、報表記錄及打印功能：系統(tǒng)可以定時、隨機、召喚打印各類故障及事故報警信息打印、事件順序記錄打印、報表及曲線等。

4、報警功能：當出現(xiàn)開關(guān)事故變位、遙測越限、保護動作、開關(guān)跳閘時，系統(tǒng)能發(fā)出聲音報警，并在主界面上顯示報警內(nèi)容，報警聲音根據(jù)報警信號的不同而不同。

5、歷史數(shù)據(jù)管理功能：周期性存儲運行數(shù)據(jù)，保存操作記錄、設(shè)備運行狀態(tài)、保護動作記錄、事故記錄等信息，形成完備歷史數(shù)據(jù)庫。

6、用戶管理功能：系統(tǒng)提供完善的用戶權(quán)限及口令控制，對不同等級的用戶設(shè)置不同的查看環(huán)境，方便用戶管理。

3 設(shè)計方案

上海安科瑞公司根據(jù)上海日立電器有限公司的實際情況為其選用了ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 Acrel -2000符合的標準

本技術(shù)方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標準為依據(jù)，國標未列入部分應參考IEC最新標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。

GB2887-2000 《計算站場地技術(shù)要求》

GB/T13729-2002 《遠動終端通用技術(shù)條件》

DL478-2001 《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件》

DL/T400-2010 《繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 814-2002 《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T634-2002 《遠動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標準》

DL/T721-2000 《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》

DL/T770-2001 《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)條件》

GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

GB-14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GBJ232-2002 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB/T15145-2001 《微機線路保護裝置通用技術(shù)條件》

GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

GB/50198-2011 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T17626.5 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗》

DL/T5003-2005 《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

IEC-61131-3 《圖形可編程標準》

3.2 Acrel-2000設(shè)計方案

上海日立電器系統(tǒng)拓撲圖

上圖為安科瑞電氣股份有限公司為上海日立電器該著系統(tǒng)設(shè)計的Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖，現(xiàn)場中的IO設(shè)備的通訊線纜均采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線。

上海日立電器需改造的部分主要包括：1#降壓站、2#降壓站、3#降壓站、4#降壓站、監(jiān)控中心降壓站、5#降壓站、6#降壓站、7#降壓站和8#降壓站。其中監(jiān)控中心降壓站距離中心值班室距離比較近，采用屏蔽雙絞線直接上傳的模式（把屏蔽雙絞線直接拉到監(jiān)控中心的1臺通訊管理機上）；其余降壓站距離監(jiān)控中心距離比較遠，均采用單模光線數(shù)據(jù)上傳（每個降壓站的通訊管理機位于該站房內(nèi)，通過單模光纖連接至監(jiān)控中心交換機上，進行數(shù)據(jù)上傳）；該項目總共用到9臺通訊管理機，其中1~8#降壓站均通過單模光纖上傳數(shù)據(jù)，在距離比較遠的情況下，保障了現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性與穩(wěn)定性。

4 系統(tǒng)變更

4.1一階段項目變更：

增加周報表、增加MD曲線（各低壓回路和總進線）、日報表和月報表增加時間欄、增加峰、平、谷用電量查詢功能、支持各用電回路名稱更改

根據(jù)客戶對項目的變更需求，上海安科瑞電氣股份有限公司項目組對項目變更進行評審和估算，由該項目軟件部門對原方案進行修改，除原有的日報表和月報表，為用戶增加了周報表功能，在原有的曲線功能基礎(chǔ)上，增加了MD曲線查詢功能，對原有的日報表和月報表進行修改，增加了了時間欄，增加了峰、平、谷用電量查詢，對回路名稱采用權(quán)限設(shè)定更改功能。軟件更改設(shè)計經(jīng)過檢測后滿足了客戶提出的項目變更要求。

4.2 二階段項目變更：

可查詢?nèi)我蛔儔浩骰蛉我豢偩€的MD歷史曲線、在MD曲線界面上需加時間點設(shè)置（單一回路和總回路都需要）、加一個UTE字段、在周報表、日報表、月報表中對10KV電能數(shù)據(jù)進行刪除。

根據(jù)客戶對項目的變更需求，上海安科瑞電氣股份有限公司項目組對項目變更進行評審和估算，再由該項目軟件部門對原方案進行修改，對MD曲線加設(shè)了時間點，增加了UTE字段，對周報表、日報表、月報表進行了修改。

5 項目難點

現(xiàn)場情況	一、查看儀表安裝情況如下: 1． C1B配電室C1B-5-1有功功率A相為負、C1B-8-1有功功率A、C相為負、C1B-8-4有功功率B相為負; 2． C2B配電室C2B-1有功功率A、B相為負、C2B-5-2有功功率B相為負; 3． C3B配電室C3B-1有功功率A相為負、C3B-4無功功率為負; 4． C4B配電室C4B-5-1無功功率為負; 5． A1B配電室A1B-4-2有功功率A、B、C相為負、A1B-11-1有功功率A、C相為負; 6． A3B配電室A3B-14-4有功功率A、C相為負、A3B-15-1有功功率B相為負、A3B-15-2有功功率A相負; 7． A3B配電室A3B-14-4有功功率A、C相為負、A3B-15-1有功功率B相為負、A3B-15-2有功功率A相負; 8． B1B配電室B1B-2-2有功功率A相為負; 9． D1B配電室B1B-11-1有功功率A、C相為負; 10． B3B、B4B配電室分相及總功率都很正常,就是電流、有功、無功功率波動比較大5-10s可以由0A-750A、OA-1600左右,0Kw-160Kw負載端為焊機; 11． C2B-1、C3B-1、C4B、E1B、B3B、B4B都是總進線 12．抽查部分回路CT變比與儀表設(shè)置一致;
情況分析	1. E1B總進線為其它公司儀表,前期已經(jīng)提出此儀表通訊不正常; 2. B3B、B4B儀表接線正常,就是電流、有功、無功功率波動比較大5-10s可以由0A-750A、OA-1600左右,0Kw-160Kw負載端為焊機,可能采集數(shù)據(jù)有誤; 3. 其它10只儀表由于施工時原二次線路標示不清楚,改造時電壓、電流信號接錯; 4. 系統(tǒng)報表數(shù)據(jù)可能有誤需查看;
解決方案	1. 其它公司儀表請聯(lián)系售后解決通訊問題; 2. 儀表接線錯誤已經(jīng)聯(lián)系施工人員進行跳線調(diào)試; 3. 必須與研發(fā)部進行儀表分析;更改儀表采集頻率 4. 系統(tǒng)工程師再次進行軟件分析,找出問題盡快處理;

經(jīng)過安科瑞電氣股份有限公司各方面協(xié)調(diào)，對現(xiàn)場情況進行更改，所有問題均已解決。

6 系統(tǒng)功能

6.1系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)開機后會自動進入操作系統(tǒng)和配電監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。