安科瑞电力监控系统在虹科创新改造项目的应用

安科瑞 王冲

  摘要：随着电力系统正向着高可靠性、高自动化、高信息化水平方向迅猛发展，对电网的监控已成为国内外高度重视的关键问题，特别是监控系统在电力系统中起着控制和监测等重要作用。本文针对开闭所供配电系统特点及供配电系统高可靠性的要求，提出了保护类、监测类产品解决方案。通过电力监控系统采集相关遥测、遥信和SOE等数据完成监视、控制和预警，大大提高了变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量。实现变电站供配电系统的监测与管理。

  关键词：10kV开闭所；微机保护；电力监控系统

  1概述

  本项目为四川虹科创新科技有限公司10kV开闭所改造工程。本工程在10kV进、出线回路采用微机保护装置和多功能网络仪表，并在10kV开闭所内设变电站电力监控数据采集通讯机柜一套，以完成对综合保护、多功能仪表的数据采集、设备的远方控制等功能，减少运行人员巡检工作量、提高变电站及配电房运行的安全可靠。

  2系统需求

  数据采集及处理：通过间隔层设备实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；

  画面显示：各回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用变系统的信息、各测量值的实时数据、各种告警等信息。

  记录功能：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告警事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印。

  报警处理：用户可以根据自己的需要分类筛选有关报警，并将报警归纳于不同的报警窗口。

  应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作。

  曲线分析功能：可以曲线形式展示实时数据库和历史数据库中的模拟量、电度量数据，以便分析其当前运行状态及有关历史趋势。

  报表统计功能：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报、电能统计日报、月报、年报。

  3 系统架构

  根据客户需求及项目实际情况，本项目智能化设计一套Acrel-2000电力监控系统。系统分为三层架构：设备层、网络层、站控层。

  设备层：现场电力系统的测量控制部分，即微机保护装置、电力仪表等关键设备。

  网络层：完成监控系统通信所涉及的底层通信链路（如 RS485）、通信转换设备（如通信管理机）以及顶层通信链路（如光纤以太网、TCP/IP 网络）等的总称。这一部分是连接现场层和管理层的纽带环节。

  站控层：接受现场采集层上传的数据，对这些数据分析、转换、存储，并以数字、曲线、报表等形式显示在屏幕上。便于电力监管人员能够在办公室通过计算机远方浏览监控系统运行状态和调看各种运行报表。

  4系统功能

  （1）实时监测

  Acrel-2000电力监控系统可以直观显示一次系统图，并实时显示10kV电压等级各回路的遥测量、遥信量和报警信号等。遥测量包括电压、电流、功率、功率、电能等电参量等；遥信量包括中压开关柜内路断路器、手车、隔离开关、负荷开关、地刀开关的分合状态、断路器弹簧储能状态及远方就地控制状态；报警信号包括微机保护装置的告警信号、保护跳闸信号及装置异常信号。

  （2）电参量查询

  Acrel-2000电力监控系统在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、电能等。

  （3）曲线查询

  Acrel-2000电力监控系统在曲线查询界面，可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、温度等曲线。并统计该曲线查询范围内发生时间、发生时间、平均值等。

  （4）运行报表

  Acrel-2000电力监控系统可以查询各回路或设备某个时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能、温度值等。可以按照日、月、年的格式进行查询、导出、打印。

  （5）实时告警

  Acrel-2000电力监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。

  1.图元告警

  2.弹出事件报警窗口

  3.实时语音功能，系统能够对所有事件发出语音告警。

  （6）历史事件查询

  Acrel-2000电力监控系统能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。可以按时间、类型和设备进行查询和排序。

  （7）电能统计报表

  Acrel-2000电力监控系统具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。

  （8）用户权限管理

  Acrel-2000电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

  （9）网络拓扑图

  Acrel-2000电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整地显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

  （10）遥控

  Acrel-2000电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。配电系统维护人员可以通过监控系统的主界面点击相应的断路器遥信点调出遥控操作界面。

  （11）通信管理

  Acrel-2000电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。可以查看某个设备的通信和数据报文。可以完成与各种智能电子设备的通信和数据转发，包括微机保护、电力仪表、智能操控、直流屏、模拟屏、五防系统和调度等。

  5结束语

  随着电力、计算机、信息和网络等技术的不断发展，推动了电力监控的快速发展，人们对电力系统运行的安全性以及稳定性的要求越来越高。智能配电监控保护类、监测类产品解决方案对于供配电系统的可靠稳定运行起着至关重要的作用，尤其是微机保护装置在电力系统中具有举足轻重的地位，它能够反映设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事故限制在很小范围，提高系统运行的可靠性，很大限度地保证向用户安全、连续供电。本文针对中虹科创新项目中不同保护对象提供对应的保护功能和监测功能，并且通过电力监控系统采集相关遥测、遥信数据进行监控，提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值守。

  参考文献

  [1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06月版

  [2] 安科瑞智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全（产品报价手册）.2020.01月版

  [3] 安科瑞35KV以及下变电所智能配电系统设计与产品二次原理图集.2020.10月版

  [4] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2021.2月版