|
1 項目概述及建設目標
安徽空管分局新橋機場配電系統包括導航臺、航管樓、塔臺、二次雷達等，原導航臺、航管樓、塔臺等已經建設完畢，且已經納入電力監控系統，本次主要針對二次雷達站配電監控系統接入原電力監控系統，并對原軟件進行進一步功能升級。
本次場外二次雷達工程配電系統包括兩臺變壓器以及22路出線。
2 先進的配電系統
機場二次雷達站的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統運行可靠性、電能質量、電氣安全等都有著較高的管理要求，這給電力系統的運營管理帶來一定要求。通過Acrel-2000電力監控系統對配電網絡和電氣設備的實時監控。可提高機場供電可靠性和處理突發事件的應對能力，通過監控服務器或者個人電腦遠程實現低配電解決方案：
監測：檢查設備性能，監測電氣系統及各支路電氣設備使用情況、隨時監測二次雷達站電能質量是否達標；
優化：定期自動生成分析撤告，優化資產的使用方式 ，做出正確的運營決策；
節能：與運維人員實時提醒與報警。遠程實施高效用電管理策略；
控制：通過對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時可以接收上游服務器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業設備進行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。
安全：通過對發電機、雙電源切換裝置的監控，掌握設備運行狀態，一旦設備出現運行異常，第一時間進行預警，將故障隱患消除在萌芽中。
3 電力監控系統的設計
在監控管理系統的設計中，充分考慮了二次雷達站自身特性，以及用電系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現，自動化電力監控軟件需要簡單易操作且符合相關規范標準。
2.1 電力監控設備的選擇
對供電安全可靠性要求包括對供電系統實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在極短的時間內恢復供電，因此在雷達站內配置的柴油發電機以及雙電源切換裝置，通過對柴油發電機運行狀態的監控，對其油溫、液位等進行實時監控，并且對發生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過聲光告警信號，避免事故發生；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息。
考慮配電系統實際運行管理需求，本項目在低壓進線、母聯等重要回路配置PZ96L-E4/HC，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）以及電能質量分析；在低壓出線回路配置AMC72L-E4/KC，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）。
2.2 電力監控系統網絡構成
系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網絡層和現場控制層。系統使用高可靠性工業控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。
監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監控軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。
通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備。
2.3 主要設計參考標準
GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》
DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》
GB/T 50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》
《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》
DL 448-91 《電能計量裝置管理規程》
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
2.4 電力監控系統軟件功能設計
系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。
數據采集與管理
數據采集與處理是供配電系統安全監視和控制的基礎，監控系統能實時和定時采集電氣設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、油溫等）和開關量（斷路器及隔離開關位置信號、雙電源切換裝置、設備運行狀態信號、以及各種事件信息等）。 監控系統軟件可以通過網絡直接讀取各配電所電力參數測量儀、電能質量監測裝置和第三方設備采集的數據，并可以對采集的所有數據進行顯示、統計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的功率因數。
實時計算各線路的有功、無功功率值。
實時計算每日、每月各條線路的有功，無功最大、最小及平均值。
實時顯示、統計各回路各時段的電度值。實時顯示、統計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值
實時顯示電容的投切狀態以及手動/自動狀態。
數據采集周期、方式、參數等可由用戶在線定義，狀態量的變化優先傳送。
信息處理
對信號采集系統所采集實時數據進行統計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統計；作為電費的管理平臺，與實際發生電費進行比較；根據柴油發電機發電量，對消耗燃油進行估算。
能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型；
電能匯總表，所有監控設備電能匯總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量；
打印及導出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出；
 畫面顯示
22寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統各種信息畫面，包括各斷路器當前狀態、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設備動作及復位信息。
對任何測量參數繪制趨勢圖：如電流、電壓、電能等。通過用電曲線圖可以顯示需量的峰值情況，發現危險地負荷趨勢或系統的剩余容量。可以將不同時間段的負荷曲線進行匯總或比較，追蹤每個用電單位每個回路所需消耗的電力成本。
告警與控制
當出現開關變位事故、遙測越限、保護動作或其他報警信號時，系統發出音響提示，并自動彈出報警畫面，報警需操作員確認后方可復位，報警系統記錄入監控數據庫。 當發生開關變位時，自動推出時間報警窗和故障相關畫面，畫面中變位開關閃爍，變色提示并在報警框內有漢字提示的報警語句及當前的變位狀態，并指明變位開關名稱，運行編號和性質（正常操作或事故跳閘）。 當發生電流/電壓越限時，畫面閃爍提示，并在報警提示框里顯示當前越限值。 監控系統自動存儲歷史數據和歷史事件，用戶可以按照設備，數據類型，時間段等等項目自定義查詢。 除計算機報警外，系統還設有專門的聲光報警器，以提醒值班人員。
3、供配電設計中應用電能管理系統的意義
綜上所述，通過電力監控系統可以幫助機場雷達站提高用電安全系數、減少損失、降低運營成本，并能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進行傳輸。
|
