產(chan) 品分類

Products

技術文章/ ARTICLE

我的位置:首頁  >  技術文章  >  淺談智能電力監控係統的研究與運用

淺談智能電力監控係統的研究與運用

更新時間:2023-09-08      瀏覽次數:809

hth下载地址 陳聰

摘要:隨著經濟的高速發展,科技的不斷進步,社會(hui) 各領域對電力係統的可靠性提出了更高的需求。近年來,在信息技術的大力推動下,電力監控係統的研發與(yu) 應用活躍。當前,在日益規模化的生產(chan) 經營條件下,社會(hui) 對電力的需求越來越大,其可靠性也受到了廣泛的關(guan) 注,電力監督係統的應用及運行成為(wei) 電力行業(ye) 發展的重要課題。

關(guan) 鍵詞:電力監控係統;研究;應用

  1. 電力監控係統

電力監控係統是一種通過計算機以及別的通訊器件,對電力數據、電力係統運行狀況以及電力係統工作狀態,進行實時監測的一種新興(xing) 的電力控製檢測體(ti) 係。電力係統有很多的功能,例如它可以對電力數據進行收集、整理和存儲(chu) 。在許多的設計當中運用電力監控係統不但可以起到顯著提升係統的工作效率的作用,而且可以起到實時監控係統工作狀態,提高工程經濟效益的作用。

電力監控檢測技術是一項新興(xing) 的、現代化的高新技術,它不但有著高級的技術理念的支持,還有著與(yu) 實際結合的工作優(you) 勢,在穩定的狀態下能夠實現對電力係統運行狀態、電力係統可靠程度以及電力係統的基本狀況的實時監控。作為(wei) 新時代發展下的帶頭技術,合理地將電力監控係統應用到各個(ge) 行業(ye) 當中,可以明顯提升工作效率,避免浪費現象的發生。明確電力監控係統的基本功能,了解電力係統的使用要點可以促進人們(men) 意識到電力監控的意義(yi) 和地位,從(cong) 而促進電力監控係統的進一步發展和完善。

  1. 電力監控係統的基本功能

第一,數據收集功能。大部分的電力係統都是采用數據查詢的方式來對數據行進收集,使用這種數據收集方式,可以有效降低電力處理的時間,提高電力處理的工作效率。數據收集包括模擬量的收集、開關(guan) 量的收集以及電能的計算三個(ge) 部分。

其中,模擬量的收集指的是在電力監控係統當中,需要對每個(ge) 區段的電壓電流、電阻以及電阻率等的大小進行收集和記錄。模擬量收集數據使用的直流采樣以及交流采樣的采樣方式。直流采樣的操作比較簡單,並且抗幹擾的能力也比較強,但直流采樣的實時性不大好,容易存在誤差,除此之外,直流采樣的穩定性也需要進一步改善。因為(wei) 電力監控係統的操作程序比較繁雜,其內(nei) 部包含的結構很多,電力監控係統要及時、準確的對電力係統中的開關(guan) 開閉狀況、刀閘開關(guan) 狀態以及係統的報警數據等進行記錄。及時、有效地掌握開關(guan) 的閉合狀況,不但有利於(yu) 工作人員對電路的狀況進行正確的判定,保證電力係統的可靠性,而且對人們(men) 的生命財產(chan) 可靠起到了一定的保護作用。通過對電能進行計算可以得到整個(ge) 電路的工作效率。以往的電能計算方式十分單一,電能表不能和相關(guan) 的通訊設備相連接,致使電能浪費。而新的電能計算方法就這一點做了改動,將以往的電能計算方法變為(wei) 了兩(liang) 種,雖然這兩(liang) 種計算方式在處理數據方法上是不同的,但他們(men) 的設計原理是相同的,並且都在一定程度上提升了電能計算的工作效率,保證了電能計算的準確性。

第二,順序記錄功能。電力係統的順序記錄功能不但可以記錄、監控整個(ge) 電路的工作順序,而且還能夠對整個(ge) 電路線路起到一定的保護。但是順利實行電力監控係統的這一功能是需要一定的環境要求的,它需要在確保計算機或者是其他的通訊設備內(nei) 存量足夠大的情況下才可以有效運行。因為(wei) 隻有內(nei) 存足夠大的時候,才能夠順利記錄事件的數量和時間,從(cong) 而確保電力監控係統的有效性和可靠性,便於(yu) 工作人員對以前的信息進行查詢。

第三,故障記錄功能。電力監控係統的故障記錄功能可以清晰記錄整個(ge) 電力係統中的故障,便於(yu) 在後續的處理工作中,工作人員的故障檢測和維修排查。實驗表明,在整個(ge) 電力係統中容易發生故障的區域就是電路開關(guan) 、閘刀等區域。通過電力監控係統,電路的運行效率得到了有效地保障。

  1. 電力監控係統的應用

3.1係統拓撲結構方麵

首先,現場層的主要目的是收集和處理各個(ge) 運行係統中的各類參數,與(yu) 此同時,還要把收集、檢測到的數據信息傳(chuan) 送到相應的監控係統當中。相關(guan) 的工作人員要根據實際的工程要求,選擇合適的電力設備。要保證各個(ge) 設備在不依賴中心控製計算機的狀態下,可以獨立完成各自的工作,發揮各自的功能。因此,可以使用現場總線把各個(ge) 電力現場所收集到的數據及時、有效地輸送到中間層,以此協助數據處理工作的完成。在此過程中,還要使用電力監控係統來完成一些相應的操作。

其次,是主控層。通常來說,電力監控係統的主控層一般是在中控室以及值班室,除此之外還需要有計算機及打印機等高性能設備的輔助。因此,在中心處理計算機上裝上相關(guan) 的電力監控係統,與(yu) 此同時還要依照所安裝的軟件實行界麵管理等一係列管理功能,以此實現電力監控係統的監測和管理功能。

3.2網絡方案設計方麵

由於(yu) 電力監控係統通常都是以電力現場的總線技術為(wei) 依仗的,進而對整個(ge) 電力網絡進行管理和控製。在現實運行的過程中,可以把它直接放到總線當中,再通過相關(guan) 的高性能設備形成完整的網絡係統。這樣一來,既可以方便、簡單、低耗能地組成電力網絡,而且還可以高效解決(jue) 電力現場數據收集的問題。從(cong) 而可以及時、有效地將中央計算機的命令傳(chuan) 送到各個(ge) 電力現場,很大限度地保障了電力監控係統的有效運行。

第一,對那些較為(wei) 分散的大型電力係統而言,因為(wei) 電力監控係統的現場智能檢測的設備有很多,所以其分散的範圍也比較廣。所以在進行相關(guan) 設計的時候,首先要把現場總線都接到電力監控係統的現場監測設備當中,然後再把電力監控係統的每條總線按照次序接到網關(guan) 當中,完成設計。

第二,對於(yu) 那些相對比較集中的小型電力係統來說,它的配製方法和那些分散式的大型係統是不一樣的。因為(wei) 集中型的小型係統的現場智能監測設備的數量比較少,而且分布都很集中,所以就可以把所有的智能監測設備連接在一條總線上,然後通過專(zhuan) 門的轉換器和電力監控主機連接起來,進行相應的數據交換。

第三,對於(yu) 那些有很多個(ge) 子變電站的大型的電力係統來說,由於(yu) 電力監控係統的複雜程度較高,因此,在進行相關(guan) 設計的時候,一定要重視對電力監控係統穩定性的提升。所以,可以給所有的子變電站都配備上一個(ge) 主監控計算機,從(cong) 而確保電力係統中任一信號數據的完整性和有效性。與(yu) 此同時,主監控計算機不但要對電力現場的智能監測設備進行相關(guan) 的管理和維護,而且還要對相應站內(nei) 的信號數據信息進行運算和處理,這個(ge) 時候隻需要把一些重要的信息傳(chuan) 送給中心計算機,中心計算機則會(hui) 相應地處理子變電站所反饋的信息,並根據實際情況對這些反饋信息進行相應的授權操作,這樣一來會(hui) 很大提升電力監控係統的工作效率,保證電力監控係統運行的有效性和可靠性,進而提升設計方案的質量。

電力監控係統是整個(ge) 電力控製係統中特別重要的一個(ge) 部分,通過電力監控係統可以實現對電力數據的記錄、分析和整理,在一定程度上提升工作效率,節省工作時間,降低耗能。由此看來,研究、運用好電力監控係統,把它合理地運用到各個(ge) 行業(ye) 當中,對我國電力行業(ye) 的發展有著十分重要的意義(yi) 。

  1. hth下载地址電力監控係統產(chan) 品介紹與(yu) 選型

4.1概述

Acrel-2000Z電力監控係統是hth下载地址電氣股份有限公司根據電力係統自動化及無人值守的要求,針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳(chuan) 輸技術,集保護、監測、控製、通信等多功能於(yu) 一體(ti) 的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統,適用於(yu) 35kV及以下電壓等級的城網、農(nong) 網變電站和用戶變電站,可實現對變電站方位的控製和管理,滿足變電站無人或少人值守的需求,為(wei) 變電站穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

辦公建築(商務辦公、國家機關(guan) 辦公建築等)

商業(ye) 建築(商場、金融機構建築等)

交通運輸建築(機場、車站、碼頭建築等)

廠礦企業(ye) 建築(石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等)

新能源建築(光伏發電、風能發電等)

4.3係統結構

Acrel-2000Z電力監控係統釆用分層分布式設計,可分為(wei) 三層:站控管理層、網絡通信層和現場設備層,組網方式可為(wei) 標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構,根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。

image.png

4.4設備選型

應用場合

型號

保護功能

35kV/10kV/6KV進線櫃電能質裏在線監測

APView500

電網頻率,電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數,電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度;三相電壓、電流各序分量;基波電壓、電流,功率、功率因數、相位等,諧波(2~50次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群,間諧波電壓波動、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。

35kV/10kV/6KV微機保護裝置

AM6-*
AM5SE-*

適用於(yu) 6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動機、電容器、PT監測/PT並列、母聯/備自投等中高壓櫃微機保護

35kV/10kV/6kV弧光保護

ARB5-M

主控單元,可接20路弧光信號或4個(ge) 擴展單元,配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監測(4組)、11個(ge) 跳閘出口

ARB5-E

擴展單元,多可以插接6塊擴展插件,每個(ge) 擴展插件可以采集5路弧光信號

ARB5-S

弧光探頭,可安裝於(yu) 中壓開關(guan) 櫃的母線室、斷路器室或電纜室,也可於(yu) 低壓櫃。弧光探頭的檢測範圍為(wei) 180°,半徑0.5m的扇形區域

35kV/100kV/6KV高壓櫃智能操控節點測溫

ASD500

一次回路模擬圖彩屏顯示及開關(guan) 狀態指示,高壓帶電顯示及核相,標配一路溫濕度控製,加熱回路故障告警,分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫,人體(ti) 感應自動照明,語音提示,電參數測量,4-20mA變送輸出,RS485通訊接口、以太網通訊接口、USB接口,IRIG-B對時

35KV/10kV/6kv間隔電參量測量

APM830

三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2D1+2D0,RS485/Modbus,LCD顯示

35KV/10kV/6KV高壓櫃除疑露溫濕度控製器

WHD麵板式

支持測量並顯示2路溫度,2路濕度。

WHD20R

支持測量並顯示2路溫度,2路濕度。

變壓器繞組溫度檢測

ARTM-8

8路溫度巡檢,預埋PT100,RS485接口,2路繼電器輸出

0.4KV低壓進出線櫃接頭測溫

ARTM-Pn-E

無線則溫采集可接入60個(ge) 無線測溫傳(chuan) 感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊

ATE400

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大於(yu) 5A,無線傳(chuan) 輸距離空曠150米

0.4kV低壓出線櫃多功能電力儀(yi) 表

AEM72

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos),四象限電能,2~31次諧波測量,最大需量,RS485/Modbus,LCD顯示

RS485/Modbus,LCD顯示

AEM96

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測裏,總正反向有功電能統計,正反向無功電能統計;2-31次分次諧波及總諧皮含裏分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3x1.5(6)有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

04KV低壓櫃內(nei) 環境溫濕度

AHE100

無線溫濕度傳(chuan) 感器,發射頻率:5min,傳(chuan) 輸距離:200m,電池壽命≥:3年(可更換)

ATC600

兩(liang) 種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳(chuan) ATC600-Z到ATC600-C的傳(chuan) 輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳(chuan) 輸的數據,1路485,2路報警出口。

網關(guan)

Anet-2E8S1

8個(ge) RS485串口2kV隔離,2個(ge) 以太網接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協議設備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳(chuan) 協議支持多中心不同數據服務要求,支持斷點續傳(chuan) ,裝置電源:220V AC/DC。

電力監控係統

Acrel-2000/Z

數據的實時采集、數字通信、遠程操作與(yu) 程序控製、權限管理、事件記錄與(yu) 告警、故障分析、各類報表。

  1. 結束語

電力監控係統的合理應用與(yu) 科學運行是保證電力工作穩定運行的重要環節,在具體(ti) 的操作運行中,要引起相關(guan) 部門及人員的關(guan) 注。電力監控係統的應用可以完成變電站在無人值守的情況下實現地其內(nei) 部運行狀況的實時監控,在很大程度上節省了物力、人力資源,在電力係統中有著重要的技術及監控作用。可以預見,在未來的電力監控係統應用與(yu) 研發上,將更注重其自動化與(yu) 智能化,就目前的發展前景來看,電力監控係統的革變仍有很大的可行空間。

參考文獻

  1. 徐文娟 劉倉(cang) 聯.電力監控係統的研究與(yu) 應用[J]

  2. 劉華龍.電力監控係統的應用分析及事故處理[J].科技風,2013,23:88.

  3. hth下载地址電力監控與(yu) 保護類產(chan) 品選型手冊(ce) ,2022.07.

  4. hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) ,2022.05.