柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程電力管理系統的研究及應用

0 概述 

    柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程，位于新疆葉城縣柯克亞鄉。本項目35KV變電所，10kV配電室有變壓器T1、T2、監測其供配電系統在運行過(guò)程中的實(shí)時(shí)電參量等數據。

柯克亞凝析氣田西河甫組

1 需求分析

    解決方案：

   1)10kV/35kV變電站綜合自動(dòng)化系統；

   2)配網(wǎng)開(kāi)關(guān)站智能監控后臺系統；

   3)用電需求側協(xié)調控制平臺。

      為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統計與分析及對危險源實(shí)時(shí)監控。需要對項目現場(chǎng)的配電箱內進(jìn)線(xiàn)及出線(xiàn)回路進(jìn)行電壓(U)、電流(I)、功率(P)等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控。一旦監控點(diǎn)被監視參數異常，能夠及時(shí)檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)抄表功能節省了人力物力，功率趨勢曲線(xiàn)功能能夠直觀(guān)的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間，方便用戶(hù)找出非正常用電回路并且及時(shí)進(jìn)行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據。

     本技術(shù)條件適用于柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程配電室。供方產(chǎn)品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不限于此，其技術(shù)性能應滿(mǎn)足對配電箱數據監控的要求。

2  系統方案

      安科瑞Acrel-2000系統根據柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程現場(chǎng)實(shí)際情況，整體網(wǎng)絡(luò )結構采用屏蔽雙絞線(xiàn)直接接至數據采集器然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接接至值班室的監控主機，保障了電力管理監控系統傳輸的穩定性與實(shí)時(shí)性。

系統拓撲圖

    1）站控管理層

     站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程工程中主要指配電室的監控主機。

    2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

      通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。通訊管理機主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。

      本項目采用安科瑞自研通訊管理機ANet-2E8S1，提供2路10/100M以太網(wǎng)接口，8路光耦隔離RS485 和1路RS232(調試口)，大可支持256臺計量設備。

ANet智能通信管理機提供豐富的規約庫支持，實(shí)現不同二次設備供應商的智能設備互聯(lián)。

     3）現場(chǎng)設備層

      現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由微機保護和智能儀表組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

3  系統功能

      實(shí)時(shí)監控系統圖為主監控畫(huà)面，主要實(shí)時(shí)監測變電所所有回路的運行狀態(tài)，紅色■代表合閘，綠色■代表分閘。

      在系統圖中可以直觀(guān)的看到35/10kV和10/0.4kV每路進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)的運行參數和狀態(tài)，可以看到變壓器出線(xiàn)側的所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、有功電度等。并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線(xiàn)及24小時(shí)電壓趨勢曲線(xiàn)如下圖所：

10/0.4kV一次系統圖

趨勢曲線(xiàn)

     遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線(xiàn)回路的開(kāi)關(guān)運行狀態(tài)和負載進(jìn)線(xiàn)監控，對開(kāi)關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時(shí)處理。負載越限值在相應權限下可自由設置。       

      事件告警記錄功能，主要完成對查詢(xún)時(shí)間段內出現的報警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據并且分析事故發(fā)生的原因.

      參數抄表功能，主要對低壓各出線(xiàn)回路的電參數進(jìn)線(xiàn)查詢(xún)。支持任意時(shí)刻電參數查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢(xún)柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程配電箱進(jìn)出線(xiàn)各低壓回路的電參數，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示:

                    電參數報表

      用電量報表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段電度累計查詢(xún)，具備數據導出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱(chēng)和數據庫關(guān)聯(lián)，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示，用戶(hù)可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

    系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網(wǎng)結構，系統采用分層分布式結構，同時(shí)監測間隔層設備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

通訊結構示意圖

4  結束語(yǔ)

      在當今配電設施的應用中，項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的電力管理系統在柯克亞凝析氣田西河甫組綜合調整地面工程的應用，可以實(shí)現對變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò )通訊功能，可以與通訊管理機、計算機等組成電力管理系統。

     系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內各配電回路的運行狀態(tài)，對負載越限具有彈出報警對話(huà)框、語(yǔ)音提示，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為項目解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的效益。

5  安科瑞系統

變電所運維云平臺

安全用電管理云平臺

環(huán)保用電監管云平臺

預付費管理（系統）云平臺

智能變配電監控系統

電能質(zhì)量治理系統

建筑能耗管理系統

工業(yè)能源管控平臺

漏電火災監控系統

消防電源監控系統

防火門(mén)監控

應急照明和疏散指示系統

充電樁收費管理系統

數據中心動(dòng)環(huán)監控系統

智能照明控制系統

IT配電絕緣監測系統

參考文獻：

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社

[2]《電力監控系統在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風(fēng)[3]《電力監控運用于10kv供配電設計》，姚強，科技天地