湖北省武漢光明乳業(yè)電力監(jiān)控項目的設計與應用

摘要：

本文介紹湖北省武漢光明乳業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采集400V多功能電力儀表、400V進出線開關狀態(tài)、變壓器溫控儀、10kV微機保護裝置、直流屏等各類參數(shù)、開關信號并可進行遠程控制。系統(tǒng)采用光纖網(wǎng)絡的方式，通過QDLPort通信機、QDL9000組態(tài)軟件實現(xiàn)配電室配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

概述

光明乳業(yè)業(yè)務淵源始于1911年，擁有100多年的歷史，逐步確立以牧業(yè)、乳制品的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售為主營業(yè)務，是中國領先的高端乳品引領者，公司擁有世界一流的乳品研究院、乳品加工設備以及先進的乳品加工工藝。

武漢光明乳業(yè)設置了三個配電房。

1#變電所（動力車間）：10kV高壓柜12臺，變壓器2臺，低壓配電柜22臺，電力監(jiān)控系統(tǒng)共接入了121臺各類測控設備。

2#變電所（聯(lián)合車間一）：10kV高壓就地柜2臺，變壓器2臺，低壓配電柜24臺，電力監(jiān)控系統(tǒng)共接入了106臺各類測控設備。

3#變電所（聯(lián)合車間二）：10kV高壓就地柜2臺，變壓器2臺，低壓配電柜24臺，電力監(jiān)控系統(tǒng)共接入了142臺各類測控設備。

設計說明

本工程高壓中心配電房內(nèi)各進、出線回路采用PMF700系列微機保護測控裝置,實現(xiàn)各回路保護及電氣量采集。變配電房內(nèi)各低壓進出線回路及各樓層配電箱采用倍諾德BPM-E系列電力網(wǎng)絡儀表以采集各回路電壓、電流、電度量等數(shù)據(jù)。

本工程監(jiān)控范圍包括高壓配電房及變配電房內(nèi)所有智能設備,在消防控制室內(nèi)設置后臺監(jiān)控系統(tǒng),后臺監(jiān)控系統(tǒng)采用QDL9000配電綜合自動化系統(tǒng)軟件,包括前置通訊管理機和后臺監(jiān)控機,各場所內(nèi)智能設備均通過RS-485通訊方式與前置通訊管理機通訊。

QDL9000后臺監(jiān)控系統(tǒng)功能說明:

1.數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)實時采集間隔層上傳的模擬量(如電壓、電流、功率、頻率、溫度等)、遙信(如開關位置、刀閘位置、手車位置等)、電度計量、保護信號及綜合自動化等信息。發(fā)送各種數(shù)據(jù)信息及控制命令。

2.數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)后,立即進行數(shù)據(jù)處理。包括模擬量數(shù)據(jù)處理(YC)、開關量處理(YX)。

3.計算功能

在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中除大量的實際遙測數(shù)據(jù)點外,還同樣有強大的計算功能,包括:限值計算、平衡率計算、累加計算、功率因素計算、統(tǒng)計計算等。

4.遙控操作

實時對進線以及各出線的斷路器遙控分、合閘操作。

5.圖形界面

提供強大的設備圖形編輯軟件、畫面編輯軟件、畫面管理軟件,提供多種數(shù)值顯示手段,如:數(shù)值顯示盤表顯示、棒圖顯示、曲線顯示,并可根據(jù)數(shù)值狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)由用戶根據(jù)需要和習慣自行定義。

6.報表子系統(tǒng)

提供強大的報表功能,采用Excel風格的電子表格方式組織、顯示報表,支持時、日、月、年統(tǒng)計及特殊統(tǒng)計等各種表格,報表統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可以按照用戶要求選擇,包括電流、電壓、電度、運行時間、開關跳閘次數(shù)等,并支持用戶自主編輯報表顯示界面。

7.告警子系統(tǒng)

進線以及各出線發(fā)生遙測數(shù)值越限報警,開關變位報警,事故報警,工況報警,系統(tǒng)能自動產(chǎn)生一系列報警信息,報警方式支持圖形報警,文字報警,語音報警,打印報警等多種報警方式。

8.安全子系統(tǒng)

系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶權限管理工具,根據(jù)需要賦予用戶特定權限,根據(jù)權限做相應的操作.可設立操作員密碼,系統(tǒng)管理員密碼等多重密碼,權責分明,避免了誤操作。

9.變配電監(jiān)控系統(tǒng)接入能源管理系統(tǒng),能通過通訊管理單元把各種數(shù)據(jù)信號上傳到能源管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)方案

慶德隆QDL9000系統(tǒng)根據(jù)湖北省武漢光明乳業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場實際情況，網(wǎng)絡結構采用屏蔽雙絞線將變電所智能儀表接至QDLPort通信機，通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上至配電室的監(jiān)控主機，確保電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。

1.站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在湖北省食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗研究院電力監(jiān)控系統(tǒng)工程中主要指位于地下一層配電室的監(jiān)控主機。

2.網(wǎng)絡通訊層

通訊層主要是由QDLPort通信機、以太網(wǎng)設備及485總線網(wǎng)絡組成。QDLPort通信機主要功能是接入變電所內(nèi)各類智能儀表，并解析上傳數(shù)據(jù)或下發(fā)通信數(shù)據(jù)，；以太網(wǎng)設備及485總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3.現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入QDLPort通信機，與監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能。

網(wǎng)絡結構設計如下圖所示。

系統(tǒng)功能

1.網(wǎng)絡結構圖

2.系統(tǒng)界面

慶德隆QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)。系統(tǒng)實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態(tài)，以及有關故障、告警等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數(shù)，斷路器、地刀、隔離開關等合分位狀態(tài)，彈簧儲能狀態(tài)、手車位置狀態(tài)。

系統(tǒng)界面如下圖所。

3.報表功能

慶德隆QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)對電力參數(shù)進行存儲和管理，電力參數(shù)分為實時顯示參數(shù)和歷史參數(shù)。所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、指定時間或選擇查詢近更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各回路或者設備指定時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息包括三相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、四象限電能等。電參量報表支持導出Excel格式文件，還可以根據(jù)用戶要求導出PDF格式文件。

報表功能如下圖所示。

4.曲線功能

慶德隆QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)對支持電參量曲線功能，曲線分為實時曲線及歷史曲線，支持同一界面顯示多條曲線并以不同顏色進行區(qū)分。曲線記錄最大值、最小值及平均值，以及極值發(fā)生的時間。

曲線功能如下圖所示。

5.報警及事件

實時報警

實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界限時，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

通過設置開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內(nèi)容等。

6.遙控功能

慶德隆QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)支持遠程控制功能，在監(jiān)控主機上通過管理員權限對變電所內(nèi)的開關進行遠程分合閘操作

遙控功能界面如下圖所示。

7.用戶管理

慶德隆QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)有完善的用戶管理功能，避免越權操作。

每一級權限對應相應的控制權限，最多可設置多級不同權限，并記錄權限用戶的操作。

管理員具有最高的權限，并可以對其他用戶或者計算機的權限進行設置；

用戶或者計算機被設置了權限之后只能在權限規(guī)定的范圍內(nèi)操作或者瀏覽，權限范圍以外的功能都將被禁止；

所有用戶的操作都將被系統(tǒng)日志記錄下來，包括操作時間、操作類型、操作對象、操作結果等等信息。

用戶管理界面如下圖所示。

結束語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，用電需求劇增，供配電安全至關重要，供配電智能化管理的需求日益增大。

本文介紹的QDL9000電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實時監(jiān)控。通過智能儀表、QDLPort通信機、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能顯示回路用電狀況，還具有實時告警、故障分析、事件追憶等實用功能。在日常運維過程中，為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的經(jīng)濟效益及安全保障。

審核編輯：湯梓紅