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Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在浙江工商大學(xué)的應(yīng)用

發(fā)布時間: 2022-03-14  點擊次數(shù): 816次

安科瑞 陳聰 周潔 陳正 于洋

摘要:高校供電系統(tǒng)在一次系統(tǒng)的設(shè)計上已經(jīng)很好的保證了高校供電可靠性,但是還需要對供電系統(tǒng)進(jìn)行實時的監(jiān)控以及用電管理,這樣才能對供電系統(tǒng)可能存在的安全隱患和重要設(shè)備運行狀況有清楚、及時的了解,同時指導(dǎo)各部分合理有效用電,為建設(shè)綠色高校打下堅實的基礎(chǔ),本文通過浙江工商大學(xué)實驗樓電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在高等學(xué)校中的應(yīng)用。 關(guān)鍵字:電力系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;高校;監(jiān)控系統(tǒng);遠(yuǎn)程控制   

1   項目概述及建設(shè)目標(biāo)   

浙江工商大學(xué)坐落于風(fēng)景秀麗的浙江省會城市杭州,前身是創(chuàng)建于1911年的杭州中等商業(yè)學(xué)堂,至今已有100年的辦學(xué)歷史。1980年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)成立杭州商學(xué)院。2004年經(jīng)教育部批準(zhǔn)更名為浙江工商大學(xué)。 本項目主要針對浙江工商大學(xué)實驗樓進(jìn)行配電改造,對實驗樓內(nèi)各實驗室空調(diào)、照明、插座用電進(jìn)行集中管理,實現(xiàn)實驗樓智能化用電管理。   

本樓共計5層,每層一路總進(jìn)線,4路出線,分別為:照明、空調(diào)、墻插總、各實驗室配電箱。在每層配電間均配有照明、空調(diào)、插座配電箱,原配電箱內(nèi)均未安裝智能電表,無法實現(xiàn)用電智能化管理,需要對其進(jìn)行改造,加裝智能化裝置,并對每個實驗室用電插座進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。   

2   電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計   

為了解決浙江工商大學(xué)實驗樓目前用電監(jiān)測困難的問題,并滿足用電管理精細(xì)化的要求,特提出以下要求: ? 

將電表用能信息、樓棟信息、房間信息、各職能系統(tǒng)有機的結(jié)合到一起,通過對電表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,直觀的圖形展現(xiàn);  ? 

詳細(xì)查看各個回路、各個區(qū)域的用電情況; ? 

使用靈活:各種設(shè)置可由客戶自己選擇設(shè)置,例如工作日的設(shè)置、工作時間段的設(shè)置,增加系統(tǒng)的靈活性,為用電審核提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn); ? 

信息可以保存,而不影響系統(tǒng)處理速度。 ? 

數(shù)據(jù)處理時可以準(zhǔn)確地得出每一個用戶的詳細(xì)的用電情況。 ? 

豐富的報表功能,本系統(tǒng)可以得到各種形式的報表,滿足用戶要求,其中包括:樓層綜合用電報表、實驗室綜合用電報表、樓層年用電報表、各實驗室年用電報表、樓層月用電報表、各實驗室月用電報表等,給管理者提供良好的幫助。 ? 

豐富的圖形分析,通過系統(tǒng)可以得到各種形式的對比圖形,用戶從這些對比圖形中可以容易發(fā)現(xiàn)非正常用電的現(xiàn)象,從而及時調(diào)查這非正常用電的情況,避免類似情況的再次發(fā)生。 ? 

遠(yuǎn)程控制功能,用戶通過后臺對各實驗室內(nèi)墻插進(jìn)行遠(yuǎn)程分合閘控制,方便用戶進(jìn)行管理。 

 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)       

依據(jù)學(xué)校樓層配電箱分布情況,電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)包括:站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下圖示:   

系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),縱向分為主控層、通訊管理層和現(xiàn)場控制層。系統(tǒng)使用高可靠性工業(yè)控制計算機及軟、硬件系統(tǒng),高性能的現(xiàn)場總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),整個系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定可靠、使用維護(hù)方便。   

監(jiān)控主站包含監(jiān)控計算機、網(wǎng)絡(luò)交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件,作為運行及專業(yè)人員的人機交互窗口,以圖形顯示、報表打印、音響報警等各種方式對系統(tǒng)運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)視:   

遙測:通過現(xiàn)場安裝的儀表采集配電回路的電流、電壓、功率、電能、功率因數(shù)、電能質(zhì)量等電氣參數(shù);   

遙信:通過現(xiàn)場儀表采集開關(guān)位置狀態(tài),在監(jiān)控系統(tǒng)界面實時反應(yīng)斷路器的位置狀態(tài)。此功能實現(xiàn)需要斷路器具備輔助接點;   

遙控:通過監(jiān)控系統(tǒng)界面遠(yuǎn)程對斷路器進(jìn)行分合閘操作,此功能實現(xiàn)需要斷路器具備分合閘線圈;   

通訊控制層包括通訊管理機等通訊設(shè)備,安裝于通訊管理屏內(nèi);   

現(xiàn)場控制層指安裝在配電箱內(nèi)的智能電表DTSD1352/C,DTSD1352/C完成對配電系統(tǒng)的測量、狀態(tài)采集和計量功能,并具備開關(guān)量輸出功能,由于實現(xiàn)對現(xiàn)場斷路器分合閘控制,對采集的信息通過通訊管理層設(shè)備上傳至監(jiān)控計算機,并在監(jiān)控計算機失效的情況下仍能夠完成測量、監(jiān)視控制功和計量功能,數(shù)據(jù)長期保存在設(shè)備中,裝置掉電不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟。 

2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計      

電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎(chǔ)。對于浙江工商大學(xué)電力監(jiān)控系統(tǒng)來說,系統(tǒng)中監(jiān)控設(shè)備較少,且分布于1棟樓,因此可以在值班室配置一個通訊管理機,通過網(wǎng)絡(luò)交換機將所有數(shù)據(jù)上傳至后臺監(jiān)控主機。 

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計   

系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進(jìn)行設(shè)計,并實現(xiàn)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(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打??;系統(tǒng)負(fù)荷實時、歷史曲線,用戶權(quán)限管理等主要功能。 

 2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理   

數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集,開關(guān)量的采集則主要是對斷路器工作狀態(tài)進(jìn)行采集,實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶,達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。 

 2.3.2數(shù)據(jù)記錄   

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動作的前后順序進(jìn)行記錄,它要求系統(tǒng)中有足夠的內(nèi)存空間,進(jìn)而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲。其次,電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄,即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲。由此可見,數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄,以及對故障信息的記錄,準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問題,從而便于工作人員解決。 

 2.3.3遠(yuǎn)程操作   

電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程調(diào)控等環(huán)節(jié),實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制,使工作人員可以遠(yuǎn)程對電流、電壓等信息進(jìn)行觀測,對系統(tǒng)故障進(jìn)行分析,對保護(hù)裝置的狀態(tài)進(jìn)行評估,更便于工作人員在遠(yuǎn)程對隔離開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行操作,大大減少了工作人員的工作量,不過,在供配電設(shè)計中不僅要有電力監(jiān)控系統(tǒng),還要設(shè)計人工操作系統(tǒng),當(dāng)電力監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可以人工進(jìn)行處理。 

 2.3.4電能管理   

為了實現(xiàn)對各回路用電量的監(jiān)管,系統(tǒng)設(shè)計了電能管理報表,系統(tǒng)通過對有功電度的采集,按照回路名稱的不同,自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能,并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢,可以幫助建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立,使各入駐企業(yè)管理辦公人員節(jié)能意識大大提高,有效的節(jié)約了學(xué)校管理辦公能源消耗。  

3、供配電設(shè)計中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義   

綜上所述,電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提升效率、減少損失、降低運營成本,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營成本,也成為供配電設(shè)計中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據(jù)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(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,由于監(jiān)控設(shè)備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實現(xiàn),因此,不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、準(zhǔn)確的進(jìn)行傳輸。另一方面,在供配電設(shè)計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設(shè)備。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程觀測以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備,而一些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備。    

在學(xué)校,商務(wù)樓、寫字樓等場所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對樓內(nèi)高低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另一方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,能夠與計算機、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,及時的顯示樓內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),當(dāng)樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況,使樓內(nèi)的用電活動更加安全,從而保證樓內(nèi)人員的生命安全,提高辦公人員的工作效率。 

 

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