电力需侧管理仪

电力监控系统在大型商业楼宇变电所的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司，江苏 苏州 215000； 2苏州电齐联机电科技有限公司，江苏苏州 215000；摘要：介绍武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Hnder-600 型电力监控系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词：大型商业楼宇;葛洲坝;变电所;智能电力仪表; Hnder-600 型;电力监控系统;电能管理系统;HND-L;HND-T;HND-U http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504090913_541193_2993675_3.jpg 系统主要实现的监控功能：1.各回路的一次图显示，模拟显示并直观的查看现场配电柜设备情况。2.远程运行监控，不必去配电室，在监控室就可以看到各设备遥测、遥信的数据情况。3.越限报警，设定某个报警限值后，系统将自动根据该值报警，避免频繁进入配电室查看仪表情况。4.仪表数据都存在数据库中，可根据需要查询某段时间某设备的运行情况，便于分析。5.远程抄表，对于各设备的电能使用情况，只要在监控室轻点按钮即可查看，避免人工抄表的低效率、错误率高。6.各种遥测数据报表如电压、电流、功率等，可根据需要选择不同类型报表，以分析设备运行状况。7.各种电能报表，日报、月报、年报可根据需要查询某一类型的报表，便于分析和计量，有利于节能。8.事件故障记录，对操作事件和设备故障都存储在数据库中，可根据需要查询，便于分析排除故障。0 概述武汉葛洲坝大厦是由武汉葛洲坝实业公司作为项目法人投资建设，规划净用地面积约4000平方米，大厦地面总建筑面积约3万平方米，设计33层。该大厦建成后，将成为硚口区又一新的城市坐标，与毗邻的葛洲坝大酒店整合建成五星级酒店式办公楼，形成葛洲坝大厦综合建筑群，集办公、会议、接待等功能为一体。本项目为武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统。根据配电系统管理的要求，需要对变电所内的高压柜的综合保护装置进行电力监控与电能管理，以保证用电的安全、可靠和高效。该配电室共有2个回路，出线回路采用HND09E3Y多功能网络仪表。Hnder-600型电力监控系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展，对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现武汉葛洲坝大厦变电所的10/0.4kV配电系统的综合保护装置进行用电监控与电能管理；该系统总计有8只仪表（包含3只HND-L，4只HND-T，1只HND-U），分2条总线，所有总线通过串口服务器与网络交换机连接，最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本系统采用以太网传输数据，在配电室配置一台通讯管理机将配电室内所有仪表采用屏蔽双绞线进行组网，再将数据通过网络交换机传送到配电值班室的监控机房。值班室监控主机安装Hnder-600型电力监控系统，该配置方案结构清晰，避免了大量铺设双绞线造成的线路繁琐及成本浪费，且易于今后的管理与维护。本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；如图（1）所示：图（1）网络拓扑图间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能 2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。3 案例分析 武汉葛洲坝大厦变电所电力监控系统主要针对变电所的10/0.4kV配电系统的综合保护装置进行用电监控与电能管理；该系统总计有8只仪表（包含3只HND-L，4只HND-T，1只HND-U），分2条总线，所有总线通过串口服务器与网络交换机连接，最后与值班室监控主机连接实现总线上保护装置与监控主机的数据连通。进线回路采用HND-L数字式线路保护测控装置，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦、水利、交通、石油、化工、煤炭、冶金的电力监控需求而设计的，它有测控功能、保护和自动功能，它的测控功能如下：14路开关量输入遥信采集，断路器位置、手动分闸、事故遥信采集；正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分闸；IA、IB、IC、3IO、UA、UB、UC、P、Q、Cosφ、F等模拟量采集的遥测；GPS对时输入。保护和自动功能：三段式复合电压方向过流保护；反时限复压过流保护；三段式零序方向过流保护；反时限零序过流保护；合闸加速保护；低频减载功能；三相重合闸（无压或不检）；过负荷告警；3UO越限告警；TV断线判别：独立操作回路；重要配出回路采用HND-T数字式变压器保护测控装置，它的测控功能如下：14路开关量输入遥信采集，断路器位置、手动分闸、事故遥信采集；正常断路器遥控分合、小电流

电能管理系统在大型公建变电所的应用朱祝丰1 张国强21苏州电齐联机电科技有限公司，江苏 苏州 215000； 2苏州电齐联机电科技有限公司，江苏苏州 215000；摘要：介绍苏州国际科技园七期电能管理系统，采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量和开关信号。系统采用现场就地组网的方式，组网后通过现场总线通讯并远传至后台，通过Hnder-800 6.0型电能管理系统实现变电所配电回路用电的实时监控和电能管理。关键词：大型公建;苏州国际科技园七期;变电所;智能电力仪表; Hnder-800 6.0型;电力监控系统;电能管理系统;PD810；PD760 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504090923_541208_2993675_3.jpg 系统主要实现的监控功能：1.各回路的一次图显示，模拟显示并直观的查看现场配电柜设备情况。2.远程运行监控，不必去配电室，在监控室就可以看到各设备遥测、遥信的数据情况。3.越限报警，设定某个报警限值后，系统将自动根据该值报警，避免频繁进入配电室查看仪表情况。4.仪表数据都存在数据库中，可根据需要查询某段时间某设备的运行情况，便于分析。5.远程抄表，对于各设备的电能使用情况，只要在监控室轻点按钮即可查看，避免人工抄表的低效率、错误率高。6.各种遥测数据报表如电压、电流、功率等，可根据需要选择不同类型报表，以分析设备运行状况。7.各种电能报表，日报、月报、年报可根据需要查询某一类型的报表，便于分析和计量，有利于节能。8.事件故障记录，对操作事件和设备故障都存储在数据库中，可根据需要查询，便于分析排除故障。0 概述苏州国际科技园七期项目兴建数幢五层高至22层高的综合楼，设有单层高的地下停车场，总建筑面积为420000平方米，包括：研发和办公 ，中试车间，配套商业。对提升城市品位、完善城市功能、塑造城市形象、提高全民素质、构建和谐苏州等都有重大现实意义，将为苏州的文化体育事业掀开崭新的一页。该项目包含七个组团，分别是：C组团、D组团、E组团、G1组团、G2组团、G3组团、G4组团，每个组团都包含一个地下配电室和地上楼层建筑。本项目为国际科技园七期D组团电能管理系统。根据配电系统管理的要求，需要对变电所内的高压柜、低压配出线以及该组团楼层的多功能网络仪表进行电力监控与电能管理，以保证用电的安全、可靠和高效。该组团配电室有低压进线4个回路、补偿4个回路、联络2个回路，出线回路采用PD810-Q多功能网络仪表，楼层出线回路采用PD760-H44/R多功能网络仪表。Hnder-8006.0型电能管理系统，充分利用了现代电子技术、计算机技术、网络技术和现场总线技术的最新发展，对配电系统进行分散数据采集和集中监控管理。对配电系统的二次设备进行组网，通过计算机和通讯网络，将分散的配电所的现场设备连接为一个有机的整体，实现电网运行的远程监控和集中管理。1 系统结构描述本监控系统主要实现D组团地下变电所的10/0.4kV配电系统以及地上各楼层多功能网络仪表进行用电监控与电能管理；监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜和应急动力、保障动力、应急照明的低压进线柜、出线回路、各楼层部分的多功能网络仪表进行远程实时监控和电能管理。该系统总计有435只仪表（其中包括172只PD810-Q， 4只温控仪，259只PD760-H44/R），分22条总线，其中地下变电所8条总线，楼层部分14条总线，所有总线通过串口服务器与网络交换机连接，最后与值班室监控主机连接实现总线上仪表与监控主机的数据连通。本监控系统采用分层分布式结构，即站控层，通讯层与间隔层；如图（1）所示：图（1）网络拓扑图间隔设备层主要为：多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内，这些装置均采用RS485通讯接口，通过现场MODBUS总线组网通讯，实现数据现场采集。网络通讯层主要为：通讯服务器，其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集，同时远传至站控层，完成现场层和站控层之间的数据交互。站控管理层：设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上，集中采集显示现场设备运行状况，以人机交互的形式显示给用户。以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议，RS485采用屏蔽线传输，一般都采用二根连线，接线简单方便；通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据，数据最高传输速率为10Mbps。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力增强，总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2km。2 电力监控系统主要功能2.1 数据采集与处理数据采集是配电监控的基础，数据采集主要由底层多功能网络仪表采集完成，实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Epi、远程设备运行状态等数据。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。2.2 人机交互系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全中文界面，CAD图形显示低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态及相应实时运行参数，画面定时轮巡切换；画面实时动态刷新；模拟量显示；开关量显示；连续记录显示等。2.3 历时事件历时事件查看界面主要为用户查看曾经发生过的故障记录、信号记录、操作记录、越限记录提供方便友好的人机交互，通过历史事件查看平台，您可以根据自己的要求和查询条件方便定位您所要查看的历史事件，为您把握整个系统的运行情况提供了良好的软件支持。2.4 数据库建立与查询主要完成遥测量和遥信量定时采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。2.5 用户权限管理针对不同级别的用户，设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产，生活带来的损失，实现配电系统的安全，可靠运行。可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，方便用户对账号和权限的修改。2.6 运行负荷曲线负荷趋势曲线功能主要负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，自动生成运行负荷趋势曲线的，方便用户及时了解设备的运行负荷状况。点击画面相应按钮或菜单项可以完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；对所选曲线可以进行平移、缩放、量程变换等操作，帮助用户进线趋势分析和故障追忆，为分析整个系统的运行状况提供了直观而方便的软件支持。2.7 远程报表查询报表管理程序的主要功能是根据用户的需要设计报表样式，把系统中处理的数据经过筛选、组合和统计生成用户需要的报表数据。本程序还可以根据用户的需要对报表文件采用定时保存、打印或者召唤保存、打印模式。同时本程序还向用户提供了对生成的报表文件管理功能。报表具有自由设置查询时间实现日、月、年的电能统计，数据导出和报表打印等功能。3 案例分析国际科技园七期D组团电能管理系统分地下变电所和楼层两部分，本项目针对地下变电所的10/0.4kV配电系统及楼层的多功能网络仪表进行用电监控与电能管理；监控范围为地下变电所的T1、T2、T3、T4变压器的低压进线柜、联络柜、馈线柜和应急动力、保障动力、应急照明的低压进线柜、出线回路、各楼层部分的多功能网络仪表。进线回路采用PD810-Q多功能网络仪表，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度、并可监测电压、电流的2-31次谐波分量等多种电参量。并且本仪表带有4路光电隔离开关量输入接点和2路继电器控制输出接点，这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。该系列网络电力仪表主要应用于变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、能源管理系统及智能建筑等领域。重要配出回路采用PD810-Q多功能网络仪表