關(guān)鍵詞：35kV變電站；變電站綜合自動化系統(tǒng)；企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺。
1 概述
該食品加工廠變電站工程規(guī)模：電壓等級：35/10.5kV，規(guī)劃主變?nèi)萘?×6.3MVA+1臺8MVA。有一個總配電室，包括35kV開關(guān)柜、10kV開關(guān)柜和0.4kV配電柜，兩個獨(dú)立變壓器室，變壓器為干式變壓器。35kV供電系統(tǒng)采用單母線接線，共有4面高壓開關(guān)柜，進(jìn)線1回，變壓器出線2回，PT間隔1回。10kV供電系統(tǒng)采用單母線分段系統(tǒng)，進(jìn)線2回，電容器間隔2回，站用變間隔2回，PT間隔2回，分段間隔2回，出線8回。共有18面高壓開關(guān)柜。
根據(jù)用戶配電系統(tǒng)管理需求，需要對35kV開關(guān)柜、10kV開關(guān)柜、35kV/10kV主變、交直流系統(tǒng)等進(jìn)行全方面監(jiān)控與保護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)故障故障，保證配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
結(jié)合用戶實際生產(chǎn)工藝要求，為實現(xiàn)本項目35kV變電站的監(jiān)控與管理，在35kV和10kV配電回路中配置AM5SE系列進(jìn)線保護(hù)、主變保護(hù)及各種出線保護(hù)裝置；在總進(jìn)線處配置APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置；在每面高壓開關(guān)柜配置ASD200開關(guān)柜智能操控裝置和AMC96L-E4多功能儀表；在0.4kV各配電回路中配置一只AMC96L-E4多功能儀表。
在電氣監(jiān)控室配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)監(jiān)控屏和一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控屏，通過通信管理機(jī)及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實時采集微機(jī)保護(hù)裝置、電能質(zhì)量等二次設(shè)備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個廠區(qū)供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控與自動化管理。并配置一套電源系統(tǒng)，為整個變電站的斷路器、二次設(shè)備及監(jiān)控主機(jī)等重要設(shè)備運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的電源。同時利用Acrel-EMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺匯總Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行web發(fā)布與手機(jī)APP訪問，減少運(yùn)維人員運(yùn)維巡檢工作，豐富的能效分析可以方便運(yùn)維人員排查能耗問題。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺，采用B/S架構(gòu)，集成Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺實現(xiàn)了從35kV配電到0.4kV用電側(cè)的整體監(jiān)控，提供變電站綜自系統(tǒng)，電力監(jiān)控，電能質(zhì)量監(jiān)測，電氣保護(hù)，電能統(tǒng)計。對企業(yè)的用電管理起到的幫助。
系統(tǒng)功能需求：
變電站綜自系統(tǒng)：通過一次系統(tǒng)圖監(jiān)測企業(yè)35kV中高壓側(cè)用電情況，數(shù)據(jù)均實時刷新。
電力監(jiān)控：監(jiān)測企業(yè)0.4kV低壓側(cè)用電情況，提供配電室監(jiān)測，無功補(bǔ)償柜監(jiān)測，電力報表等功能。
電能質(zhì)量：提供電能質(zhì)量檢測儀的穩(wěn)態(tài)監(jiān)測，諧波頻譜，穩(wěn)態(tài)曲線，諧波曲線，SOE事件等參數(shù)。
電能統(tǒng)計：提供用電集抄，用電統(tǒng)計，分時段用電統(tǒng)計，用電同環(huán)比分析，分組用電統(tǒng)計等功能。
變電站綜合自動化系統(tǒng)：是指通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現(xiàn)某一給定目標(biāo)的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計算機(jī)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(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量，并將主要數(shù)據(jù)上傳至地方調(diào)度平臺，同時接受調(diào)度端的調(diào)控指令，實現(xiàn)站內(nèi)功率調(diào)節(jié)。
變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)均可可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)、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(yùn)行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)，同時分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。
網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，分散10kV變電站通過數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳至通信室變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)平臺；同時網(wǎng)關(guān)充當(dāng)遠(yuǎn)動通信裝置，將現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集后通過交換機(jī)經(jīng)縱向加密數(shù)據(jù)加密后上傳調(diào)度網(wǎng)。
平臺管理層：變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)平臺、電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺、企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺。
3 系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測
①綜合看板
系統(tǒng)提供低壓配電監(jiān)測大面板，提供變電站和光伏電站運(yùn)行情況展示，通過地圖顯示各電站具體位置，并展示目前告警數(shù)目和具體信息。
地圖支持放大縮小且響應(yīng)迅速。
報警信息支持輪播功能。
②35kV配電系統(tǒng)
系統(tǒng)提供35kV/10kV一次系統(tǒng)圖展示全站電氣主接線圖（支持縮放方式）包括顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、各主要電氣量(電流、電壓、頻率、有功、無功)等的實時值。
③變電所運(yùn)行看板
展示單個變電站運(yùn)行狀況，并提供系統(tǒng)一次圖。
變電站基礎(chǔ)信息維護(hù)，包括變壓等級，裝機(jī)容量，申報需量，變壓器數(shù)量等。
提供變電所實時負(fù)荷曲線查詢，數(shù)據(jù)實時刷新。
提供變電站分時段用電今日昨日對比柱狀圖。
提供低壓側(cè)系統(tǒng)一次圖，數(shù)據(jù)實時刷新。
④直流屏監(jiān)測
提供直流屏遙測數(shù)據(jù)，一/二路交流電壓監(jiān)測。
⑤變壓器監(jiān)測
展示所選變壓器實時負(fù)載率，頻率，三相電壓電流，三相繞組溫度，電壓/電流不平衡度。提供負(fù)載率、有功功率、無功功率曲線。如圖7.3.6所示。
數(shù)據(jù)實時刷新，響應(yīng)迅速。
支持三相功率曲線同時展示。
⑥電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)監(jiān)測
提供電能質(zhì)量檢測儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓值，偏差率，諧波畸變率，電流值，分相功率，總功率等。如圖7.4.2所示。
數(shù)據(jù)實時刷新，響應(yīng)迅速。
⑦電能質(zhì)量諧波監(jiān)測
通過柱狀圖展示電能質(zhì)量檢測儀諧波和間諧波各頻譜。如圖7.4.3所示。
數(shù)據(jù)采集和存儲
①數(shù)據(jù)采集和處理
監(jiān)控系統(tǒng)通過通信管理機(jī)實時采集模擬量、狀態(tài)量等信息量；通過公共接口設(shè)備接受來自其他通信裝置的數(shù)據(jù)，具有單獨(dú)配置通信采集點(diǎn)信息的模塊，不與數(shù)據(jù)庫等其它部分相關(guān)聯(lián)，并獨(dú)立運(yùn)行。
對所采集的實時信息進(jìn)行數(shù)字濾波、性檢查，工程值轉(zhuǎn)換、信號接點(diǎn)抖動、刻度計算、人工置入等加工。從而提供電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等各種實時數(shù)據(jù)，并將這些實時數(shù)據(jù)帶品質(zhì)描述傳送至站控層和各級調(diào)度。
②數(shù)據(jù)庫的建立與維護(hù)
數(shù)據(jù)庫分為實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫存儲監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，其數(shù)值根據(jù)運(yùn)行工況的實時變化而不斷更新，記錄被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)；歷史數(shù)據(jù)庫對于需要長期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷史數(shù)據(jù)庫中。提供通用數(shù)據(jù)庫，記錄周期為1min、5min、30min、60min任意調(diào)節(jié)。歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)在線滾動存儲5年，無需人工干預(yù)。所有的歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到光盤或磁帶等大容量存儲設(shè)備上作為長期存檔。對于狀態(tài)量變位、事件、模擬量越限等信息，按時間順序分類保存在歷史事件庫中，并保存10年，以供查詢。
調(diào)節(jié)與控制
操作員對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上實施監(jiān)護(hù)，避免誤操作。
原則上間隔層控制和設(shè)備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設(shè)置操作員、監(jiān)護(hù)員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進(jìn)行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。
納入控制的設(shè)備有：
a） 35kV及以下斷路器；
b） 35kV及以下隔離開關(guān)及帶電動機(jī)構(gòu)的接地開關(guān)；
c） 站用電380V斷路器；
d） 主變壓器分接頭；
e）繼電保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方復(fù)歸及遠(yuǎn)方投退連接片。
微機(jī)五防閉鎖
具備全站五防閉鎖功能。具有防止誤拉、合斷路器；防止帶負(fù)荷拉、合開關(guān)；防止帶電掛接地線；防止帶地線送電；防止誤入帶電間隔的功能。
配置獨(dú)立于監(jiān)控系統(tǒng)的專用微機(jī)五防系統(tǒng)。遠(yuǎn)方操作時通過專用微機(jī)五防系統(tǒng)實現(xiàn)全站的五防操作閉鎖功能，就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現(xiàn)，同時在受控設(shè)備的操作回路中串接本間隔的閉鎖回路。專用微機(jī)五防系統(tǒng)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)共享采集的各種實時數(shù)據(jù)，不獨(dú)立采集信息，采用相互通信的間隔層測控裝置實現(xiàn)。
系統(tǒng)運(yùn)行
①儀表通訊狀態(tài)
儀表通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標(biāo)站點(diǎn)的儀表設(shè)備數(shù)據(jù)是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線與數(shù)據(jù)交互中斷的持續(xù)時間等內(nèi)容，為用戶初步判斷設(shè)備通訊問題提供依據(jù)。
②網(wǎng)關(guān)通訊狀態(tài)
網(wǎng)關(guān)通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標(biāo)站點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線，為用戶初步判斷網(wǎng)關(guān)通訊問題提供依據(jù)。
4 結(jié)束語
Acrel-EMS企業(yè)微電網(wǎng)能耗管理平臺解決方案，通過一個平臺即可整體對用電進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，滿足用戶可靠、節(jié)約、有序用電的要求。對用戶提供運(yùn)維服務(wù)，實現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設(shè)備負(fù)荷重要性分級管理，錯峰有序用電，提高運(yùn)維人員的技能，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。