陸曉君

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

【摘要】：隨著我國電力系統的智能化和現代化發展,變電站的綜合自動化系統逐漸應用在各個行業領域中,在通信技術融入的前提下,我國變電站綜合監控系統對于自身的應用能力也在不斷進行完善和更新.現階段來說,我國機場變電站的主要特點就是它的分布不均勻,人工操作監控實施起來可能存在一定的問題,所以通過電子綜合監控系統對機場用電過程的監控,保障機場的安全。本文通過對安徽空管分局新橋機場二次雷達站的變電站電力綜合監控系統的闡述,分析它的主要組成結構,從而探討它的具體功能.

【關鍵詞】：機場；電力監控系統；空管；

1   項目概述及建設目標

       安徽空管分局新橋機場配電系統包括導航臺、航管樓、塔臺、二次雷達等，原導航臺、航管樓、塔臺等已經建設完畢，且已經納入電力監控系統，本次主要針對二次雷達站配電監控系統接入原電力監控系統，并對原軟件進行進一步功能升級。

      本次場外二次雷達工程配電系統包括兩臺變壓器以及22路出線。

2   先進的配電系統

       機場二次雷達站的配電系統通常比較復雜，負荷等級也較高。對配電系統運行可靠性、電能質量、電氣安全等都有著較高的管理要求，這給電力系統的運營管理帶來一定要求。通過Acrel-2000電力監控系統對配電網絡和電氣設備的實時監控。可提高機場供電可靠性和處理突發事件的應對能力，通過監控服務器或者個人電腦遠程實現低配電解決方案：

      監測：檢查設備性能，監測電氣系統及各支路電氣設備使用情況、隨時監測二次雷達站電能質量是否達標；

       優化：定期自動生成分析撤告，優化資產的使用方式 ，做出正確的運營決策；

      節能：與運維人員實時提醒與報警。遠程實施高效用電管理策略；

      控制：通過對低壓電氣回路加裝的多功能監控設備，負責采集下游負載數據并上傳至監控端。同時可以接收上游服務器端控制命令，控制斷路器分合閘。將企業設備進行負荷分級，當電能或者超標可以切斷不重要負荷。

      安全：通過對發電機、雙電源切換裝置的監控，掌握設備運行狀態，一旦設備出現運行異常，第一時間進行預警，將故障隱患消除在萌芽中。

3   電力監控系統的設計

      在監控管理系統的設計中，充分考慮了二次雷達站自身特性，以及用電系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇管理設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現，自動化電力監控軟件需要簡單易操作且符合相關規范標準。

2.1 電力監控設備的選擇

       對供電安全可靠性要求包括對供電系統實時的了解、對故障快速的反應和對意外停電能在短的時間內恢復供電，因此在雷達站內配置的柴油發電機以及雙電源切換裝置，通過對柴油發電機運行狀態的監控，對其油溫、液位等進行實時監控，并且對發生的異常情況或者嚴重故障做出快速反應，通過聲光告警信號，避免事故發生；通過I/O模塊以及變壓器溫控器記錄所有斷路器、變壓器、設備的運行狀況，比如開關開斷次數統計、變壓器溫度等等設備信息，建立設備維護維修檔案，避免因為設備故障導致意外停電；通過多功能計量表計，實時記錄各用電設備用電信息。

      考慮配電系統實際運行管理需求，本項目在低壓進線、母聯等重要回路配置PZ96L-E4/HC，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）以及電能質量分析；在低壓出線回路配置AMC72L-E4/KC，可以實現全電參量測量（三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能、電網頻率等）。

2.2 電力監控系統網絡構成

       系統采用分層、分布式系統結構，縱向分為三層：監控層、通訊網絡層和現場控制層。系統使用高可靠性工業控制計算機及軟、硬件系統，高性能的現場總線技術及網絡通信技術，整個系統運行安全、穩定可靠、使用維護方便。

        監控層包括工程師站和遠動通信站，包含監控計算機、網絡交換機、打印機、UPS以及Acrel-2000電力監控軟件，其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取通訊管理機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，搭建完整的計量體系，用戶只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。

       通訊網絡層包括通訊管理機、網絡交換機等設備。

2.3 主要設計參考標準

GBT 14598.300-2008 《微機變壓器保護裝置通用技術要求》

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》

DL 448-91     《電能計量裝置管理規程》

ISO/IEC11801     《國際綜合布線標準》

2.4 電力監控系統軟件功能設計

       系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；電能報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

      數據采集與管理

      數據采集與處理是供配電系統安全監視和控制的基礎，監控系統能實時和定時采集電氣設備的模擬量（電流、電壓、功率、電度、頻率、油溫等）和開關量（斷路器及隔離開關位置信號、雙電源切換裝置、設備運行狀態信號、以及各種事件信息等）。 監控系統軟件可以通過網絡直接讀取各配電所電力參數測量儀、電能質量監測裝置和第三方設備采集的數據，并可以對采集的所有數據進行顯示、統計、分析、計算和存儲。 實時計算各線路的功率因數。

       實時計算各線路的有功、無功功率值。

     實時計算每日、每月各條線路的有功，無功大、小及平均值。

      實時顯示、統計各回路各時段的電度值。實時顯示、統計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值

     實時顯示電容的投切狀態以及手動/自動狀態。

     數據采集周期、方式、參數等可由用戶在線定義，狀態量的變化優先傳送。

                                                                                                           信息處理

      對信號采集系統所采集實時數據進行統計、分析、計算，將數據進行定時存儲。對同用電單位不同時期、不同用電單位同一時期用電量進行統計；作為電費的管理平臺，與實際發生電費進行比較；根據柴油發電機發電量，對消耗燃油進行估算。

      能報表實現了實現了所有電能數據的按時間查詢，分為分鐘、小時、日、月年等多種類型；

      電能匯總表，所有監控設備電能匯總，按時間段查詢，自動計算任意時段用電量；

      打印及導出，所有報表及界面均可打印，或以EXCEL、WORD格式導出；

                                                                                           畫面顯示

       22寸彩色液晶顯示作為人機交互界面，實時顯示配電系統各種信息畫面，包括各斷路器當前狀態、各回路當前電壓、電流、功率等測量值的實時信息。聲光提示報警信息、保護設備動作及復位信息。

       對任何測量參數繪制趨勢圖：如電流、電壓、電能等。通過用電曲線圖可以顯示需量的峰值情況，發現危險地負荷趨勢或系統的剩余容量。可以將不同時間段的負荷曲線進行匯總或比較，追蹤每個用電單位每個回路所需消耗的電力成本。

告警與控制

        當出現開關變位事故、遙測越限、保護動作或其他報警信號時，系統發出音響提示，并自動彈出報警畫面，報警需操作員確認后方可復位，報警系統記錄入監控數據庫。 當發生開關變位時，自動推出時間報警窗和故障相關畫面，畫面中變位開關閃爍，變色提示并在報警框內有漢字提示的報警語句及當前的變位狀態，并指明變位開關名稱，運行編號和性質（正常操作或事故跳閘）。 當發生電流/電壓越*，畫面閃爍提示，并在報警提示框里顯示當前越限值。 監控系統自動存儲歷史數據和歷史事件，用戶可以按照設備，數據類型，時間段等等項目自定義查詢。 除計算機報警外，系統還設有專門的聲光報警器，以提醒值班人員。

3、供配電設計中應用電能管理系統的意義

        綜上所述，通過電力監控系統可以幫助機場雷達站提高用電安全系數、減少損失、降低運營成本，并能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進行傳輸。