贛州誠正稀土新材料股份有限公司 電能管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
時間:2025-01-10作者:安科瑞電氣股份有限公司瀏覽:48
張巧玉
安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;
摘要:介紹贛州誠正稀土新材料股份有限公司,采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場的各種電參量、開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)樓層及配電房回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞:智能電力儀表;Acrel-3000;電能管理系統(tǒng);
0概述
贛州誠正稀土新材料股份有限公司成立于2008年05月09日,位于江西省贛州市贛縣區(qū)贛州**產(chǎn)業(yè)園區(qū)紅金工業(yè)園創(chuàng)業(yè)路1號。經(jīng)營范圍包括稀土產(chǎn)品加工,單一氧化稀土銷售;化工原料(?;烦猓╀N售;永磁材料生產(chǎn)加工、銷售;稀土金屬、發(fā)光材料、拋光粉、拋光液及稀土應(yīng)用系列產(chǎn)品銷售;稀土永磁電機的研發(fā)、生產(chǎn)加工、銷售、服務(wù);金屬銅加工、銷售。
本項目為現(xiàn)場廠區(qū)的用能改造?,F(xiàn)場車間配電房出線回路安裝24臺多功能電表采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
1需求分析
為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對項目現(xiàn)場的各配電箱等電氣設(shè)備進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常,能夠及時檢測報警,有關(guān)人員采取必要的措施,避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力,功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間,方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改,建立電能多級計量體系提供用能分析依據(jù)。
本技術(shù)條件適用于贛州誠正稀土新材料股份有限公司的回路進出線回路。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件,其技術(shù)性能應(yīng)滿足對設(shè)備配電箱數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。
數(shù)據(jù)采集
自動采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(shù)據(jù),自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。
支持實時采集、自動周期采集(定時采集)可配置周期(1分鐘~24小時)。
支持數(shù)據(jù)傳輸正確性檢驗,異常數(shù)據(jù)自動處理。
支持多線程處理機制,提高數(shù)據(jù)采集效率,能同時對多個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)實時顯示采用配電箱主接線圖直觀顯示模式,各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。
數(shù)據(jù)分析與處理
數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計、分析需要實現(xiàn)以下功能:
各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時、日、月、年等時間段內(nèi)的統(tǒng)計、計算。
各設(shè)備的用電負荷(有功、無功)值計算。
統(tǒng)計各分站及整體的用電量(有功、無功)。
數(shù)據(jù)查詢與展示
要求能方便實現(xiàn)客戶端查詢和各級管理人員的查詢,查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析,各類統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。
數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限,分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
操作層具備用能分析、累計用量、實時監(jiān)測、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能。
管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能。
決策層具備用能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)庫導入/導出等功能。
權(quán)限管理
要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限,能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。
系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制,能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護,防止信息的丟失、失竊和破壞。
節(jié)能改造及效果評估
要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐,并能提供節(jié)能改造前后的效果評估。
參數(shù)設(shè)置
可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比,各種電流電壓保護整定值。
故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關(guān)故障,電壓、電流**限,現(xiàn)場采集模塊通訊故障,與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,方便用戶查詢,工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理,提高變配電的管理效率,提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。
2 系統(tǒng)方案
安科瑞Acrel-3000系統(tǒng)根據(jù)贛州誠正稀土新材料股份有限公司的現(xiàn)場實際情況,整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至監(jiān)控室的對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器然后通過網(wǎng)線直接接至監(jiān)控主機,**了電能管理監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
現(xiàn)場共計24只多功能儀表分為2條RS485總線接至配電房的監(jiān)控工控機,實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。
1)站控管理層
站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機交互的直接窗口。在贛州誠正稀土新材料股份有限公司中主要指置于配電房的監(jiān)控主機。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由監(jiān)控工控機的通訊串口、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。串口主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互,使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化,提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達到了**的目的。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能儀表組成,智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),實現(xiàn)遠程控制。
智能儀表現(xiàn)場連接示意
現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接,每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右,不同種類的智能裝置連接在不同的總線上,然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器,進而將數(shù)據(jù)上傳至當?shù)乇O(jiān)控終端。具體連接示意圖如下所示:
3 系統(tǒng)功能
現(xiàn)場實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,主要實時監(jiān)測變電所所有回路的運行狀態(tài),紅色代表合閘,綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài),可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù),如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。如下圖所示:
遙信和遙測報警功能,主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控,對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能,如下圖所示:
事件告警記錄功能,主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,如下圖所示:
參數(shù)抄表功能,主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。該報表查詢一科大廈樓層配電箱進出線各低壓回路的電參數(shù),主要包括:三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示
用電量報表功能,可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,顯示辦公樓實驗樓配電回路的精確用電量,用戶可以直接打印報表,可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示:
系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。
負荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線,點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換;幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶,具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。如下圖所示:
4 結(jié)束語
在當今配電設(shè)施的應(yīng)用中,工業(yè)項目的配電安全性至關(guān)重要,本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在贛州誠正稀土新材料股份有限公司的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對供配電回路用電的實時監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電能管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示配電房內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對負載越限具有彈出報警對話框、語音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究,該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為工業(yè)項目解決用電問題提供了安全可靠的依據(jù),**了較好的企業(yè)效益。
參考文獻:
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》,高士宏,科技風
[3]《電力監(jiān)控運用于10kv供配電設(shè)計》,姚強,科技天地
作者簡介:
張巧玉,女,本科 安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電
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