韓來發(fā) 楊興媚

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰

　　摘要：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和國家對發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的力度加大，電能量的產出和投入比已成為衡量現(xiàn)代化高效率電廠的重要指標。電能管理軟件的應用大大提高了電能量的利用效率和管理水平，本文介紹基于網(wǎng)絡電力儀表的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在合肥電廠電能管理中的應用，系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化電能管理。

　　關鍵詞：火力發(fā)電廠;網(wǎng)絡電力儀表;電能管理 。

　　0 引言

　　電力工業(yè)是國民經濟發(fā)展中最重要的基礎能源產業(yè)，火力發(fā)電又是國家生、產、生活的主要用電來源。隨著國民經濟的迅速發(fā)展，用電需求的逐年上升，電能的消耗逐年刷新。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示2010年全國發(fā)電量41,413億千瓦時，比上年增長13.3%。在有限的煤資源的前提下，減少能源浪費，不僅要從用戶節(jié)約用電著手，更要從發(fā)電企業(yè)減少發(fā)電損耗著手。隨著計算機科學、網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡電能表的發(fā)展，電能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及管理已進入智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化。本文就皖能合肥電廠電能管理系統(tǒng)為例介紹電能管理系統(tǒng)在電廠中的應用。

　　1 項目簡介

　　皖能合肥發(fā)電廠位于合肥市北部規(guī)劃的能源工業(yè)區(qū)內，電廠始建于六十年代，屬地區(qū)性電廠。電廠新建#5 機組(1×600MW)已于2009年1月正式投入運行。本項目主要對廠內#5機組各高低壓回路用電狀況進行自動化管理。#5機組共包括：6kV備用段、綜合段、公用段、6kV工作段、6kV脫硫段、翻車機、輸煤段。各段開關室配電柜中均安裝了安科瑞電能表，詳細電表配置信息如表一所示。該電能表帶有 RS485通訊端口，可為上位機提供電表所采集的電參量數(shù)據(jù)。為了能實現(xiàn)對電廠電能量數(shù)據(jù)進行自動采集、遠傳和存儲、預處理、線損統(tǒng)計及分析的電能綜合管理平臺，合肥電廠電能量管理系統(tǒng)采用了上海安科瑞電氣股份有限公司的Acrel-3000電能管理軟件，電能管理軟件把現(xiàn)場的電能儀表聯(lián)在一起，做到了自動采集、集中控制、智能管理。同時本電能管理系統(tǒng)還具備同廠內SIS(監(jiān)控信息系統(tǒng))以及MIS(管理信息系統(tǒng))共享電能數(shù)據(jù)。

　　2 設計方案

　　2.1 設計標準

　　GB2887-2000      《計算站場地技術要求》

　　GB/T13729-2002 《遠動終端通用技術條件》

　　DL478-2001        《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》

　　DL/T400-2010     《繼電器和安全自動裝置技術規(guī)程》

　　DL/T 814-2002    《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

　　DL/T634-2002     《遠動設備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準》

　　DL/T721-2000     《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》

　　DL/T770-2001     《微機變壓器保護裝置通用技術條件》

　　GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

　　GB-14285-2006   《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》

　　GBJ232-2002      《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》

　　GB/T15145-2001 《微機線路保護裝置通用技術條件》

　　GB50171-2006    《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結線施工及驗收規(guī)范》

　　GB/50198-2011    監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

　　GB/T17626.5      《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》

　　DL/T5003-2005  《電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程》

　　2.2 系統(tǒng)結構

　　整個系統(tǒng)采設計了一套Acrel3000電能管理系統(tǒng)，采用分層分布式結構，即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡管理層、監(jiān)控管理層，如圖1所示：

　　圖一

　　整套電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控管理部分包括監(jiān)控管理主機、打印機、UPS電源等;該配電系統(tǒng)分成七個部分：6kV 備用段、綜合段、公用段、6kV工作段、6kV脫硫段、翻車機、輸煤段。其中6kV備用段及綜合段相距550米，設計將6kV備用段內所有電力儀表通過 485總線連接至綜合段內通訊管理機，并經過光纖傳至網(wǎng)絡機房;翻車機、輸煤段距離網(wǎng)絡機房距離較遠，分別采用一個通訊管理機，并經過光纖傳輸至網(wǎng)絡機房;共用段內71快電力儀表與6kV工作段內電力儀表均連至公用段內通訊管理機，并通過光纖傳至網(wǎng)絡機房;脫硫段6kV內所有電力儀表均通過485總線連至公用段內通訊管理機，與公用段內電力儀表信號一起傳輸至網(wǎng)絡機房。

　　配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要通過現(xiàn)ACR網(wǎng)絡多功能儀表及PT、CT將現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)、保護信息以及故障等開關量狀態(tài);現(xiàn)場設備將所采集和處理過的信號經屏蔽雙絞線上傳只通訊管理機經光纖或者五類線等媒介上傳至站控管理層。各間隔級單元相互獨立的存在于整個通訊網(wǎng)絡中，增強了整個系統(tǒng)的可靠性及可用性。ACR網(wǎng)絡多功能儀表及微機綜合保護裝置采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線雙絞線傳輸，接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

　　整個配電系統(tǒng)以計算機站控管理系統(tǒng)為核心，采用現(xiàn)代通訊技術，對整個配電系統(tǒng)的用電狀況進行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)、每種設備的用電量;實時監(jiān)測、監(jiān)督電能質量，及時發(fā)現(xiàn)用電故障，避免用電的浪費。

　　2.3 主要實現(xiàn)功能

　　電能統(tǒng)計及分析 對信號采集系統(tǒng)所采集實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、計算，將數(shù)據(jù)進行定時存儲。并通過計算產生每日/周/月/年用電量;每日/周/月/年最大負荷及最大負荷出現(xiàn)時間，對存在故障隱患的設備及時提出整改;通過電能分時計量累計電費，對不合理用電單位提出科學合理的改進;通過邏輯運算計算出設備正常、異常出現(xiàn)次數(shù)，存儲事故發(fā)生時間、原因。電能報表及電能棒圖分別如圖2所示：

　　圖二

　　畫面顯示 19寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統(tǒng)各種信息畫面，包括各斷路器當前狀態(tài)、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。實時畫面如圖3所示：

　　圖三

　　數(shù)據(jù)共享

　　實現(xiàn)基于“電量采集服務器”的“鏡像服務器”，其中：“電量采集服務器”部署于Ⅱ區(qū)生產網(wǎng)內，為生產區(qū)用戶服務(值長等生產人員)。“鏡像服務器”也部署于Ⅱ區(qū)生產網(wǎng)內，待網(wǎng)閘接入后在進行邏輯區(qū)的調整。 “電量采集服務器”與“鏡像服務器”之間以UDP模式進行數(shù)據(jù)傳輸。即將網(wǎng)閘串聯(lián)在“鏡像服務器”和“電量采集服務器”之間，并將“鏡像服務器”接入MIS網(wǎng)，供MIS網(wǎng)用戶(經營部門)訪問和應用。

　　3 系統(tǒng)特點

　　通訊線接點少，畫面顯示直觀，數(shù)據(jù)刷新快，及時反應現(xiàn)場設備的運行狀況，同時系統(tǒng)操作簡單，方便用戶使用，各種功能可根據(jù)用戶的需求靈活變化，系統(tǒng)的設計快捷方便，修改軟件也不繁瑣。

　　4 結束語

　　本文的配電自動化監(jiān)測報警系統(tǒng)功能平臺，實現(xiàn)的是基于B/S結構模式下的一種監(jiān)測軟件，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡電力儀表，方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，逐步提高配電自動化監(jiān)測報警的水平。

　　參考文獻

　　[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》，任致程、周中，中國電力出版社

　　作者簡介： 韓來發(fā) (1985-)，男，本科，畢業(yè)于南京信息工程大學，從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。

      楊興媚 (1988-)，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術工程師，主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。技術交流：0510-86189371 傳真：0510-86179975 手機：18860995115 QQ:2880157875 主頁：http://eim.acrel.cn