智能电网监控系统在矿山的应用:国家电网 变电站智能辅助监控系统
摘 要:本文首先介绍电网监控系统建设的重要性,针对原有的供电系统存在的不足,提出了新型微机监控系统的方案,对电网监控系统的各个组成部分和功能进行了介绍,智能电网监控系统的投入运行,极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。
关键词:电网 智能监控 保护器
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0031-01
随着计算机控制技术与通信技术的发展,电网智能监控系统逐步发展成熟,使操作人员能够远程实时了解与查询现场安全监测监控信息,对设备进行控制,智能电网监控系统已经成为安全、高效生产的有力保障。
1 智能电网监控系统组成
万年矿洗煤厂共有变电所共5个,主要为原煤储、装、运,重介洗煤、跳汰洗煤及配套设备的供电,由于洗煤厂原有配电柜在建厂初期投入运行,保护装置和电力监测仪表都比较落后,已经不能满足数字化矿山的要求,经过更新配电设备后,具备安装电网监控系统的硬件基础。根据建设数字化矿山的要求,需要对电动机和配电线路进行电力监控,以保证用电的安全、高效,减轻工作人员的劳动强度。
采用的Acrel-3000型低压智能配电监控系统,可以对变配电系统进行数据采集和集中监控。对配电系统断路器、监测仪表等设备进行组网,将分散的现场设备连接起来集中管理。
微机电网监控系统对高压开关柜、低压开关柜、电动机、电力变压器等的工作状态进行监控。通过实时记录电压、电流、功率、频率和电流开关状态等各项参数实现监测,当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警,并对相关设备进行控制。
Acrel-3000配电监控系统主要由集中式现场监控层、通信网络层、系统管理层三部分组成(如图1)。
现场监控层:分别配置在各低压配电柜内的PD760Z-ZS9网络电力仪表、ARD-3型电机综合保护器以及高压开关柜ZBT-11微机综保装置、变压器温控器、通讯模块等。负责采集电力现场的各类数据和信息状态,发送给通讯间隔层,同时也作为执行单元,执行通讯间隔层下发的各类指令。
通信网络层包括:现场总线通信网络和以太网通信网络这两部分。是现场监控层中设备与监控计算机或设备之间进行通信的通信网络,常见有RS485通信接口,支持Modbus-RTU协议的现场总线;后者是现场总线与监控计算机进行通信的通信网络,主要设备有串口服务器和以太网交换机等设备。负责采集各类装置的数据、参数,进行处理后集中打包传输到主站层,同时作为中转单元,接受主站层下发的指令,转发给现场设备层各类装置。
系统管理层包括:位于集控室内的上位机及其外围设备、网络通信设备等。负责将通讯间隔层上传的数据解包,进行集中管理和分析,执行相关操作,负责变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块,通过专用的以太网硬件通讯接口,以OPC方式向矿调度室传送信息。
2 电网监控系统功能
(1)精确的过流值和时间保护,能有效解决威胁供电安全的过流、接地、电压波动造成的越级跳闸。
(2)实现系统的遥控、遥信、遥测、实时监测、故障录波及分析、确定故障位置等功能。
(3)系统能够与开关综合保护器保护配合,完成综合保护器的各项保护功能,保证系统不出现保护越级跳闸、不出现因电压闪动而引起的全所失压跳闸现象,并具有过载、短路、断相、漏电、绝缘监视等综合保护功能。可以远方修改分散继电保护装置的定值、控制字;以及调整各种仪表的工作状态。
(4)实现供电系统电力参数在线监测、运行记录、超限报警。系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能,包括事件发生的时间位置,当前值班人员事件是否确认等信息,对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能,同时自动对运动设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。
(5)实现各变电所主要供电线路的远控操作。通过计算机屏幕选择相应的站号,开关号,合/分闸等信息,并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来,确认后执行,实时记录操作时间、类型合开关号等。
(6)实现电量远程抄录、峰谷分时计量、电量分类统计分析及电量自动化考核。通过计算机实时对系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、超限报警、频率进行不断地采集、分析、处理、记录、显示曲线,棒图,自动生成报表。
(7)实现供电系统供电状态和数据、曲线实时模拟显示。
3 结语
ACREL-3000型变配电监控系统是经过现场运行良好,系统通讯线接点少,画面显示直观,及时反应现场设备的运行状况,同时系统操作简单,方便用户使用,系统可靠、安全、稳定,并降低了设备运行成本,提高配电自动化质量。
参考文献
[1] 张永健.电网监控与调度自动化[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2] 安科瑞.Acrel-3000V6.0使用说明书[j],2008.