變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能介紹

摘要：在電力系統(tǒng)的運行過程中，變電站作為整個電力系統(tǒng)的核心，在保證電力系統(tǒng)可靠的運行方面起著至關(guān)重要的作用，基于此需對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的特點進行分析，結(jié)合變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求，對變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)合和功能進行研究。本文闡述了某數(shù)據(jù)項目的高/低壓供配電系統(tǒng)的組成，及其電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能，從供電可靠性的角度分析供配電系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電站；數(shù)據(jù)；電力監(jiān)控系統(tǒng)。

變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能介紹

1.概述

隨著網(wǎng)絡和信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們對“大數(shù)據(jù)”業(yè)務需求不斷增長，為了滿足日益增長的應用需求，數(shù)據(jù)的建設(shè)規(guī)模也在向超大型、園區(qū)級數(shù)據(jù)方向發(fā)展。通信、金融、商業(yè)等行業(yè)，面對未來數(shù)據(jù)業(yè)務的爆發(fā)式增長需求，都在積作出調(diào)整，提前布局，為在未來的競爭中取得先機，在時代發(fā)展的浪潮中處于地位，園區(qū)級數(shù)據(jù)的建設(shè)在很多領(lǐng)域相繼展開。

本項目數(shù)據(jù)定位為大型商業(yè)化的數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)存儲和信息災備基地。項目主要面向國內(nèi)外企事業(yè)單位，提供以數(shù)據(jù)為核心的IT外包服務，提供高品質(zhì)的生產(chǎn)、災備、存儲等外包服務。

本次建設(shè)內(nèi)容包括：樓內(nèi)10kV高壓配電系統(tǒng)、10/0.4kV配電系統(tǒng)、備用10kV發(fā)電機配電系統(tǒng)。數(shù)據(jù)機樓建設(shè)等級為A級。電源分界點為110kV變電所，110kV變電所屬城市供電部門負責設(shè)計，不在本次項目范圍內(nèi)。從110kV變電所的10kV出線放射至1號樓10kV配電系統(tǒng)，再由10kV配電系統(tǒng)放射至各個樓層變壓器，每套變壓器組的兩個供電回路從不同10kV母段各引兩路專線10kV電力電纜。

本工程負荷等級：

(1)負荷（含特別重要負荷）：機房IT設(shè)備負荷、空調(diào)主設(shè)備負荷、機房風柜負荷、消防用電負荷、消防水泵、消防電梯、防排煙風機、消防應急照明、排尾氣風機、生活水泵、客梯等；

(2)二級負荷：貨梯、機房保證照明等；機房配套用房照明等；

(3)三級負荷：非機房用的動力、空調(diào)及照明用電負荷，室外景觀等用電。

本工程自備應急電源共安裝10臺發(fā)電機，為2套并機系統(tǒng)（每套5臺），單臺發(fā)電機主用功率為2200kW，兩套系統(tǒng)做母聯(lián)，當每套兩路10kV市電電源均失電后，柴油發(fā)電機能快速自啟動，向本工程變電所供電，為本工程、二級負荷提供用電保證。

2.監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電力監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現(xiàn)某一給定目標的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備的功能進行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量。

系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機保護、智能操控、多功能儀表、計量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點溫度等數(shù)據(jù)，同時分別在每處10kV變配電所配置1套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運行環(huán)境。

網(wǎng)絡通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，分散變電所通過數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳至消控室電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺。

平臺管理層：電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM。

監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖

3.系統(tǒng)功能

實時監(jiān)測

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測的開關(guān)量主要有：斷路器分、合閘信號，手車工作、試驗位置信號，遠方/就地切換位置信號、彈簧儲能狀態(tài)信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報警信號，保護跳閘信號和事故預告信。

實時監(jiān)測主界面圖

電參量查詢

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、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。

電參量查詢界面圖

運行報表

能查詢各回路或設(shè)備指定時間的運行參數(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、正向有功電能等。

歷史事件查詢

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)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

電能統(tǒng)計報表

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。

電運行統(tǒng)計報表界面圖

網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)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(shè)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(shè)備或元件及其故障部位。

站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

審核編輯黃昊宇