(中交第一航務(wù)工程局安裝工程有限公司 天津 662231)

引言

隨著港口吞吐量的快速增長，設(shè)備運(yùn)行對電力的需求越來越大，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求也越來越高。本工程通過對所有變電所設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)供電穩(wěn)定的目的。

一、系統(tǒng)描述

(一)系統(tǒng)概述。本系統(tǒng)含8個(gè)11kV 配電站，1個(gè)工作間，1個(gè)問題處理室。中控系統(tǒng)放置于1號變電站控制室，配置 2臺冗余主機(jī)、通訊網(wǎng)關(guān)、對時(shí)裝置、光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備。工作間和問題處理室各配置一臺操作員站，便于運(yùn)行維護(hù)人員檢查、分析故障原因。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

(二)系統(tǒng)功能

1.數(shù)據(jù)采集功能。(1)可以對各區(qū)段的模擬量進(jìn)行采集。(2)可以對系統(tǒng)中的開關(guān)量進(jìn)行采集。(3)可以對各回路的電能量進(jìn)行采集。

2.事件順序記錄功能?？梢杂行У乇O(jiān)控電路結(jié)構(gòu)中的工作順序，方便及時(shí)查找之前的信息，起到記錄和保護(hù)線路的作用。

3.故障記錄功能。這個(gè)功能可以準(zhǔn)確記錄電路中的故障，方便工作人員進(jìn)行排查和維修。對多個(gè)電路進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示在電路故障中，以開關(guān)、閘刀出現(xiàn)的問題最為常見。電路中使用電力監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了電路的運(yùn)行效率。

4.遠(yuǎn)程操作功能。工作人員通過操作計(jì)算機(jī)就可以控制電力系統(tǒng)，該功能解決了以往記錄出現(xiàn)故障而無法及時(shí)進(jìn)行解決的難題。同時(shí)加入了閉鎖功能，防止誤操作。

5.安全監(jiān)視功能。安全監(jiān)視功能可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的疏漏，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)會及時(shí)發(fā)出警報(bào)。安全監(jiān)視的報(bào)警方式有兩種：①事故警報(bào)；②預(yù)告警報(bào)。前者可以在線路跳閘和保護(hù)裝置被破壞時(shí)發(fā)出警報(bào)信號。后者可以在系統(tǒng)狀態(tài)異常、電流電壓不斷進(jìn)行越限時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)，它還可以記錄異常時(shí)間和異常電流。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本電力監(jiān)控系統(tǒng)對所有變電所回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，所有斷路器可以手動控制或中控室集中控制。每個(gè)斷路器均使用RS485接口連接至站內(nèi)通訊管理網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)機(jī)的RS485端口通過屏蔽通訊電纜與保護(hù)、直流屏及計(jì)量表計(jì)相連，通訊網(wǎng)關(guān)收集智能設(shè)備后，通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給后臺監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)中控室配備兩臺服務(wù)器，互為冗余，任何一臺服務(wù)器宕機(jī)，不影響另一臺服務(wù)器的正常運(yùn)行。

系統(tǒng)由現(xiàn)場控制層和集中控制層兩級構(gòu)成，現(xiàn)場控制層和集中控制層之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)對各個(gè)變電所實(shí)時(shí)監(jiān)控和集中控制，整個(gè)系統(tǒng)為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

(一)現(xiàn)場控制層。現(xiàn)場中壓柜采用微機(jī)保護(hù)和光差微機(jī)保護(hù)、遠(yuǎn)動裝置、前置機(jī)、多功能表記等控制元件等?，F(xiàn)場控制層負(fù)責(zé)采集變電所各開關(guān)柜的數(shù)據(jù)信號，同時(shí)完成控制室發(fā)出的控制指令，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場開關(guān)柜的分合閘操作。

(二)集中監(jiān)控層。集中控制層硬件由監(jiān)控服務(wù)器、圖像處理控制平臺、大屏顯示單元、移動工程師筆記本、打印機(jī)等構(gòu)成。監(jiān)控服務(wù)器為本監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面，以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)變電所的狀態(tài)監(jiān)視及控制，打印設(shè)備實(shí)時(shí)記錄電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

(三)軟件應(yīng)用。(1)中控室電力監(jiān)控系統(tǒng)采集各變電所數(shù)據(jù)，以此獲得各回路相關(guān)信息,監(jiān)控各回路運(yùn)行狀態(tài)。(2)可在界面處查詢開關(guān)分合狀態(tài)，某段時(shí)間的各種電力數(shù)據(jù)，并可查詢故障和報(bào)警信息。(3)遠(yuǎn)程操作必須輸入登陸系統(tǒng)并輸入操作密碼，以免誤操作。(4)組態(tài)畫面。

圖3 中控室監(jiān)控畫面

三、結(jié)語

本篇論文中，我們探討了電力監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能和操作原理。明確了電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的地位與重要意義。電力監(jiān)控系統(tǒng)難免會存在不足之處，還需要我們不斷的進(jìn)行研究和拓展，完善監(jiān)控體系，探索出更適用的監(jiān)控設(shè)備，滿足各類企業(yè)的電力使用需求，帶動經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，推進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。