电力监控系统在双流国际机场项目配电改造中的应用

引言

成都双流国际场是中西部的最繁忙的民用枢纽场、西南地区最重要的航空客货集散地、西南空管局驻地、前往昌都邦达场和林芝米林场的惟一中转场、是国航西南分公司、川航、成都航空、深圳航空、东方航空四川分公司的基地场。本配电改造项目的对象就是成都双流场中的职工文体中心。而职工文体中心对于一个场的健康稳定的发展来说是非常重要的，其主要表现在一下几个方面：职工文体中心是员工看得见、摸得着、用得到的企业文化阵地；职工文体中心是职工与企业亲密关系的桥梁；职工文体中心是员工提高职业能力的演练场；职工文体中心是员工的健身房。鉴于职工文体中心的重要性，为保证整个文体中心供配电正常运行，使得文体中心的用电设备正常运转，对文体中心的配电系统进行智能化的管理，对整个配电系统进行实时的监控是必不可少的条件。

项目介绍

双流场职工文体中心高压配电系统共有一路电源10kV进线，5路10kV电源出线组成。系统图如下：

鉴于本项目实际用途的重要性，现场供配电的安全性、可靠性、运行的稳定性必须要达到一定的高度。本项目现场供配电系统采用的是10kV单电源供电，不存在备用电源，所以在本套配电系统出现问题前及时解决供配电过程中遇到的障碍显得尤为重要。安科瑞电气股份有限公司凭借自身在电力仪表及智能电网用户端系统集成解决方案上成熟可靠地技术力量，于2012年承接了成都双流国际场职工文体中心变配电改造项目中的电力监控系统项目。

用户对系统提出的要求

首先要实现对电流，电压，功率等基本电参量遥测及电参量越限报警、开关量报警、报警时伴随声光信号提醒；其次，要具备历史数据的查询，电流曲线趋势的实时以及历史查询功能，事件记录，系统运行异常监测，故障报警及操作记录；最后，要具备报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理主要功能；

系统设计参照标准

GB/T 13729-2002 《远动终端设备》

Q/GDW 213-2008《变电站计算监控系统工厂验收管理规程》

Q/GDW 214-2008《变电站计算监控系统现场验收管理规程》

GB/T 2887-2011 《计算场地通用规范》

DL/T 5430-2009 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》

GB/T 2887-2011 《计算场地通用规范》

DL/T 1023-2006 《变电站仿真技术规范》

DL/T 5002-2005 《地区电网调度自动化设计技术规程》

DL/T 634.5101-2002 《远动设备及系统 第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准》

DL/T 634.5104-2009 《远动设备及系统 第5-104部分传输规约采用标准协议集的IEC60870-5-101网络访问》

DL/T516-2006 《电力调度自动化系统运行管理规程》

DL/T 5391-2007 《电力系统通信设计技术规定》

DL/T 1101-2009 《35kV～110kV变电站自动化系统验收规范》

DL/T645-2007 《多功能电能表通讯协议》

前端设备组网

本项目监控对象是：10kV中压微机保护装置6只，直流屏一台，设备的安装位置均在一个10kV的配电室内，具体型号为高压综保RCL311、RCX311、RCT313；高压电力仪表RST311；直流屏：RT200A。前端设备均采用符合电力行业的标准Modbus-RTU通讯协议。

本项目属于改造项目，前端设备组网可采用两种方式，第一种是用屏蔽双绞线对现场设备进行手拉手式的有线连接，然后将总线直接连接至监控后台；第二种方式是前端用屏蔽双绞线连接设备，之后用无线通讯模块与监控后台进行连接。两种方式的优劣性对比：第一种方式施工繁琐，总线的走向需要走桥架或者穿过地沟。数据传输稳定可靠丢包率低。第二种方式施工简单，避免了总线铺设的工作。但是数据传输实时性差，丢包率高。考虑到本项目对数据传输实时性、稳定性、可靠性的较高要求，采用第一种方案来组网。通讯线缆采用屏蔽双绞线RVSP2*1.0，总线的走向需远离干扰源，避免与强电信号靠近，屏蔽双绞线屏蔽层在通讯采集箱内可靠接地。施工中全部用人工放线，不得硬拉，避免因机械操作损害电缆；电缆必须进行规范的标识，放线时特别注意电缆的转弯位置的处理（保持一定的转弯半径），避免造成铜缆受损或断裂而影响数据传输的稳定性。

软件以及功能介绍

安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该系统可以为企业提供“监控一体化"的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrPower、“软"控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器ANet、OPC产品、Web门户工具等，可以广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。

功能特点介绍

1系统运行监视和控制

在监控界面中，显示整个电力监控系统的网络图，动态刷新显示各主接线图上的实时运行参数和设备运行状态，并支持远程控制功能。系统画面可以根据实际需要进行组态。

2用电趋势曲线分析

系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的运行负荷状况。通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况.

3报警和事件管理

系统可以设置在电力参数的测量值越限、设备状态变化时触发报警。系统报警时能够进行信息语音提示，自动弹出报警画面或触发必要的操作，同时可以将报警信息通过email，手机短信等方式通知相关人员。

4历史数据管理

系统基于实时数据库完成历史数据管理，所有实时采样数据、顺序事件记录等均可保存到历史数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数，显示并绘制成曲线图。

实际案例功能展示

本系统主界面模拟显示现场10kV的真实情况，电参量数据实时刷新，开关量信号实时跳变（图中一次图显示红色为合闸，绿色为分闸），并支持远程控制功能。

远程抄表

系统对所有采集到的数据都能实时的显示，并保存到数据库中，因此可以已报表的形式手动查询每个回路的所有实时及历史电参量数据，报表的形式灵活多变。本案例采用表格的形式展现给用户，便于打印、保存。

电能报表

系统采集的有功电度数据，按照回路名称的不同，自动生成日报表、月报表和年报表并有报表打印功能，并可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询与打印，同时这些报表也能以Excel的格式导出。

电流趋势曲线

对于重要回路，不仅可以对电流进行实时显示与监测，并可以根据保存的历史数据做成趋势曲线，可以查看实时和历史变化趋势，测电力负荷容量，并可对电力故障进行查询，保证电力负荷的安全运行。

报警信息提醒与事件记录查询

当现场出现报警状况是，后台即时弹出报警信息窗口，提醒用户及时进行的相关操作，避免事故发生。并对所有操作具有自动事件记录功能。报警记录主要用于查看历史报警信息；帮助用户进行事故查询与追忆；支持历史查询，打印等功能。

结束语

随着智能建筑的发展及电力的广泛应用，对智能建筑的配电系统的智能化集成管理已成为国家机关办公建筑及大型公共建筑智能化建设的必然趋势，本文介绍的基于Acrel-2000的电力监控与电能管理系统，不仅可以实时显示电力运行状态及用电状况，还能对数据进行分析处理，以用户适用的方式展现出来，满足用户的需求，实现对采集数据的分析、处理，其生成各种电能报表、分析曲线、图形等，极大的方便了用户的使用，便于配电系统的实时监控与电能的远程抄表与分析研究，为智能建筑的节能技术提供参考。

参考文献

[2].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

作者简介：周菁，女，本科，就职于江苏安科瑞电器制造有限公司，联系电话：0510-86179969，邮箱：2880157872，手机：18860995117，QQ：2880157872。