摘要：隨著電力、計算機、信息和網(wǎng)絡等技術(shù)的不斷發(fā)展，促進了電力監(jiān)控的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高。本文針對錫林郭勒供配電系統(tǒng)特點及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求，提出了保護類、監(jiān)測類和防誤閉鎖產(chǎn)品解決方案。本文介紹的AM5SE系列微機保護裝置，可以針對錫林郭勒配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預警，配合五防系統(tǒng)，大大提高了變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量。實現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的監(jiān)測與管理。

關鍵詞：微機保護；電力監(jiān)控；誤防閉鎖；綜合自動化

1概述

本工程為中國移動通信集團內(nèi)蒙古有限公司錫林郭勒分公司10kV供配電工程項目，本工程系統(tǒng)為10kV變電所，按照項目需求配置微機保護裝置AM5SE、測控屏、五防鎖具、后臺綜自監(jiān)控系統(tǒng)和五防監(jiān)控系統(tǒng)。集控系統(tǒng)要求配備了智能設備接口，充分保證系統(tǒng)的安全可靠運行，也要求兼顧目前綜合自動化系統(tǒng)的全面性、先進性。

2需求分析

系統(tǒng)通過智能電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故記錄和分析、繼電保護等，完成企業(yè)的安全供電、用電管理和運行管理。系統(tǒng)應由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層構(gòu)成。該項目的微機保護裝置的產(chǎn)品上圖如下：

1）微機保護裝置明細

2）誤防閉鎖裝置明細

3）系統(tǒng)功能需求：

數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設備實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關量及溫度量、電能抄表值等。

畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警等信息。

記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

報警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。

權(quán)限管理：具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作。

曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢。

報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數(shù)，形成運行日報、月報、電能統(tǒng)計日報、月報、年報。

3技術(shù)標準

GB 50052      《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB 50054      《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587      《電子設備機械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T 5103      《35-110 KV無人值班變電所設計規(guī)程》

GB 50059      《35-110 KV變電所設計技術(shù)規(guī)程》

NDG 889       《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術(shù)規(guī)定》

GB 50229      《火力發(fā)電廠與變電所設計防火條件》

GB 6162       《靜態(tài)繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗》

DL/T 587       《微機繼電保護裝置運行管理規(guī)程》

GB 14285      《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

GB/T 15145    《微機線路保護裝置通用技術(shù)條件》

GB 7261       《繼電器和繼電保護裝置基本試驗方法》

GB 14285      《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 720      《電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件》

GB/T19582.1   《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范》

4系統(tǒng)方案

（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。主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

（2）網(wǎng)絡通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)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)安全性、可靠性、和穩(wěn)定性，達到無人值守的目的。

（3）現(xiàn)場設備層

    現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端電力儀表、微機保護、UPS等，采用Modbus通訊協(xié)議總線型接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器到達監(jiān)控主機，配合五防系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

5系統(tǒng)功能

（1）實時監(jiān)測

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實時顯示10kV電壓等級各回路的遙測量、遙信量和報警信號等。遙測量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量等；遙信量包括中壓開關柜內(nèi)路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠方就地控制狀態(tài)；報警信號包括微機保護裝置的告警信號、保護跳閘信號及裝置異常信號。

（2）電參量查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能等。

（3）曲線查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度等曲線。并統(tǒng)計該曲線查詢范圍內(nèi)值、值發(fā)生時間、最小值、最小值發(fā)生時間、平均值等。

（4）運行報表

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以查詢各回路或設備時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、溫度值等。可以按照日、月、年的格式進行查詢、導出、打印。

（5）實時告警

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

1.圖元告警

2.彈出事件報警窗口

3.實時語音功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

（6）歷史事件查詢

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。可以按時間、類型和設備進行查詢和排序。

（7）電能統(tǒng)計報表

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。

（8）用戶權(quán)限管理

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

（9）網(wǎng)絡拓撲圖

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

（10）遙控

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點擊相應的斷路器遙信點調(diào)出遙控操作界面，通過五防軟件解鎖后，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。

（11）誤防閉鎖功能

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)與五防軟件系統(tǒng)之間建立通信協(xié)議鏈接，當某一設備需要進行遙控操作時，Acrel-2000WF首先進行五防規(guī)則判斷，符合五防規(guī)則后，則發(fā)送解鎖命令至自動化監(jiān)控后臺，自動化監(jiān)控后臺進行遙控操作。五防軟件可以模擬遙控步驟，形成操作票。

（12）通信管理

安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。可以查看某個設備的通信和數(shù)據(jù)報文。可以完成與各種智能電子設備的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括微機保護、電力儀表、智能操控、直流屏、模擬屏、五防系統(tǒng)和調(diào)度等。

6結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性、高自動化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展，對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關鍵問題，特別是電力系統(tǒng)中起著控制和保護等重要作用的開關柜的監(jiān)控。智能配電監(jiān)控保護類、監(jiān)測類和防誤閉鎖產(chǎn)品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行起著至關重要的作用，尤其是微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證*設備繼續(xù)正常運行，將事故限制在很小范圍，提高系統(tǒng)運行的可靠性，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文針對中錫林郭勒項目中不同保護對象提供對應的保護功能和監(jiān)測功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，配合五防系統(tǒng)能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值守。

參考文獻

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[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.2月版

作者介紹：

柏為為，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電力監(jiān)控系統(tǒng)。