變配電智能化系統(tǒng)解決方案

1、變配電所值班員崗位職責(zé)變配電智能化系統(tǒng)解決方案變配電智能化系統(tǒng)是建筑物自動化系統(tǒng)中的一個重要組成部分。建筑物自動化頁腳內(nèi)容是對整個系統(tǒng)來進(jìn)行綜合控制管理的統(tǒng)一體。這種系統(tǒng)以計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)為通信基礎(chǔ), 以計算機(jī)技術(shù)為核心，具有分散監(jiān)控和集中管理的功能。它是與數(shù)據(jù)通信、圖形顯示、 人機(jī)接口、輸入輸出接口技術(shù)相結(jié)合的，用于設(shè)備運行管理、數(shù)據(jù)采集和過程控 制的自動化系統(tǒng)。、電氣系統(tǒng)主要監(jiān)測控制內(nèi)容有:電源監(jiān)測 對高低壓電源進(jìn)出線的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率的狀態(tài)監(jiān)測 及供電量積算。變壓器監(jiān)測 變壓器溫度監(jiān)測、風(fēng)冷變壓器通風(fēng)機(jī)運行情況、油冷變壓器油溫和油 位監(jiān)測。負(fù)荷監(jiān)測 各級負(fù)荷的電壓、電流、功

2、率的監(jiān)測，當(dāng)超負(fù)荷時系統(tǒng)停止低優(yōu)先級的負(fù) 荷。線路狀態(tài)監(jiān)測 高壓進(jìn)線、出線、二路進(jìn)線的連絡(luò)線的斷路器狀態(tài)監(jiān)測、故障報警。用電源控制 在主要電源供電中斷時自動啟動柴油發(fā)電機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，在恢 復(fù)供電時停止備用電源，并進(jìn)行倒閘操作。通過對高低壓控制柜自動的切換，對系統(tǒng) 進(jìn)行節(jié)能控制；通過對交連開關(guān)的切換，實現(xiàn)動力設(shè)備聯(lián)動控制；對租戶的用電量進(jìn) 行自動統(tǒng)計計量。供電恢復(fù)控制 當(dāng)供電恢復(fù)時，按照設(shè)定的優(yōu)先程序，啟動各個設(shè)備電機(jī)，迅速恢復(fù)運行，避免同時啟動各個設(shè)備，而使供電系統(tǒng)跳閘。電氣系統(tǒng)的監(jiān)測控制智能建筑監(jiān)測控制點劃分為以下幾種:顯示型 包括運行狀態(tài)、報警狀態(tài)及其他。顯示主接線圖、交直流系統(tǒng)和

3、系統(tǒng)運 行圖及運行參數(shù)，對系統(tǒng)各開關(guān)變位和故障變位進(jìn)行正確區(qū)分，對參數(shù)超限報警。控制型 包括設(shè)備節(jié)能運行控制、順序控制按時間順序控制或工藝要求的控制。記錄型包括狀態(tài)檢測與匯總表輸出、積算記錄及報表生成、對事故、故障進(jìn)行順序 記錄，可以查詢事故原因并且顯示、制表和打印，可繪制負(fù)荷曲線并且顯示、打印運 行報表。復(fù)合型 指同時有兩種以上監(jiān)控需要。變配電設(shè)備控制高壓進(jìn)線、出線、連絡(luò)線的斷路器遙控。低壓進(jìn)線、出線、連絡(luò)線的斷路器遙控。主要線路斷路器的遙控，如配電干線、消防干線的斷路器遙控，對水泵房、制冷機(jī) 房、供熱站供電的斷路器；以及上述站房的進(jìn)線斷路器遙控。電動機(jī)智能控制。電源饋線，設(shè)過電流及接地故障

4、保護(hù)，三相不平衡監(jiān)測，重合閘功能，備用電源自 動投入。變壓器。設(shè)計有內(nèi)部故障和過載保護(hù)、熱過載保護(hù)。分段斷路器。設(shè)置電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)。備用發(fā)電機(jī)監(jiān)測控制 測量和控制內(nèi)容有:發(fā)電機(jī)線路的電氣參數(shù)的測量，如電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等。發(fā)電機(jī)狀況監(jiān)測：如轉(zhuǎn)速、油溫、油壓；油量、進(jìn)出水溫、水壓、排氣溫度、油箱 油位等。發(fā)電機(jī)和線路狀況的測量。發(fā)電機(jī)和有關(guān)線路的開關(guān)的控制。有直流電源時，對它的供電質(zhì)量 電壓、電流 監(jiān)測報警。變電所的保護(hù)功能 一般變電所需要的保護(hù)功能有:引入線 電網(wǎng)電壓和頻率監(jiān)測，相間和相對地故障、三相不平衡、自動重合閘。變壓器 內(nèi)部過載和故障、熱過載。電動機(jī)內(nèi)部過載

5、和故障、電網(wǎng)和負(fù)載故障、電動機(jī)起動工況監(jiān)測。、智能建筑變配電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的組成 變配電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和其他建筑物自動化系統(tǒng)一樣由控制分站和中央站組成。它的輸 入信號由傳感器提供，輸出信號使各種開關(guān)動作或報警，在監(jiān)控中心可以安裝動態(tài)模 擬顯示器和操作臺。它的功能有顯示和控制主開關(guān)或斷路器的狀態(tài)，對應(yīng)急或備用電變配電所值班員崗位職責(zé)源的控制等。可以取代普通的控制和信號屏。變配電所一般不需要重復(fù)設(shè)置信號控制 屏。圖是一種變配電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備組成。普通的監(jiān)測系統(tǒng)是在變配電設(shè)備上增 加一些傳感器。如果是智能化斷路器或繼電器，它有內(nèi)置傳感器，可以從通信接口取得信號。和執(zhí)行器傳感器或執(zhí)行器是將電量或非頁腳

6、內(nèi)容電量轉(zhuǎn)化為控制設(shè)備可以處理的電量的裝置。電量傳感器是一種將各種電量如電壓、電流電流、頻率及功率因素轉(zhuǎn)換為數(shù)字量或計算機(jī)能接受的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號或電壓。用于建筑物管理系統(tǒng)對于建筑物內(nèi)變配電系統(tǒng)各種電量的監(jiān)測記錄。它有電流互感器、電壓互感器及多參數(shù)電力監(jiān)測儀。多參數(shù)電力監(jiān)測儀可以監(jiān)測單相或三相電力參數(shù)，如電壓、電流、頻率、功率因素、諧波和電能，可提供測量計量參數(shù)監(jiān)視能量管理等功能。它還提供通信接口如輸出或脈沖輸出。.控制分站電子繼電器及智能斷路器 控制分站按照是否實現(xiàn)閉環(huán)控制功能區(qū)分為分散控制型和數(shù)據(jù)采集型 ?？刂品终局饕瓿蓪崟r性強(qiáng)的控制和調(diào)節(jié)功能。目前，一般系統(tǒng)采用智能型控制器。這種智能型控制

7、器的控制分站可以采 用下列設(shè)備:采用單片機(jī)或單板機(jī)的智能控制器。采用可編程控制器采用微機(jī)如工業(yè)控制機(jī)。建議采用微機(jī)配置適當(dāng)?shù)妮斎胼敵隹?，它可以處理模擬量或開關(guān)量，具有多個通信口, 頁腳內(nèi)容具體可以進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。中壓開關(guān)柜微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng) 智能化中壓開關(guān)柜配置了微機(jī)保護(hù)和控制單元或電子繼電器，取代了機(jī)電式繼電保護(hù)。微機(jī)保護(hù)和控制單元安裝在開關(guān)柜上。它的特點 是保護(hù)功能可靠性咼，速度快，精度咼，保護(hù)穩(wěn)定性及其靈敏度優(yōu)化組合，不受電流 互感器的限制，具有自檢功能和抗環(huán)境電磁干擾能力。它還具有一些新的功能，如 故障錄波、通信、遙控、遙測、遙信等功能。它有對各種電量的計量、監(jiān)測、報警作用。為滿

8、足不同的應(yīng)用要求如進(jìn)線和饋線、變壓器、電動機(jī)、母線的保護(hù)，具有相應(yīng)產(chǎn)品。它提供完善的監(jiān)控保護(hù)功能，一般提供網(wǎng)絡(luò)通信接口：如可以接入 系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)可以減少控制室的面積，減少控制電纜，減少維修工作量，進(jìn)一步 提高供電可靠性。供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)、測量控制信號集中于一體的多功能微機(jī)智 能控制單元如圖 所示。通信口鍵盤打印機(jī) 人機(jī)接口輸入回路 存儲器出口回路 開關(guān)裝置 電源圖多功能微機(jī)智能控制單元 微機(jī)保護(hù)裝置分為輸入回路 交流接口單元、出口回路 直流接口單元、 單元、存 儲器、人機(jī)接口和電源。單元為微機(jī)繼電保護(hù)裝置的核心，用來完成數(shù)據(jù)收集計算邏輯判斷處理、發(fā)出跳合閘命令等

9、功能。還可以同上層控制機(jī)通信，實現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值傳遞保護(hù)信息，打 印故障報告等功能。由于電力系統(tǒng)正常運行時的參數(shù)與故障時的參數(shù)相差十分懸殊, 有的甚至相差幾十倍，所以輸入信號動態(tài)范圍大，一般采用分布式結(jié)構(gòu)。按照單元設(shè)置，雙機(jī)并行工作。存儲器有定值存儲器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等。定值存儲器儲存各種保護(hù)設(shè)定用來存取現(xiàn)場值，該芯片具有斷電內(nèi)容丟失功能，且可在線修改內(nèi)容。數(shù)據(jù)存儲器 的各種輸入輸出的內(nèi)容、中間運算結(jié)果和判斷結(jié)果，按需要時讀出、寫入或改寫，一般用的芯片。程序存儲器則用于存儲已編好并具有保護(hù)功能的應(yīng)用程序,般用可改寫的存儲器輸入回路 交流接口單元。電力系統(tǒng)的電流、電壓等數(shù)字，經(jīng)電壓互感器、

10、電流互感器轉(zhuǎn)換成或 信號，由于這種信號數(shù)值大大超過微機(jī)所能接受的電壓標(biāo)準(zhǔn)；這些 參數(shù)在故障時變化很大，微機(jī)只能識別電壓，所以必須把經(jīng)過電壓互感器、電流互感 器變換后的電壓電流再經(jīng)交流接口電路轉(zhuǎn)換成微機(jī)可能接收的電壓值。并且在故 障情況下也不會超過這個范圍。為了限制輸入信號的最高頻率，采用低通濾波器，采 樣頻率應(yīng)等于或大于被測信號頻率。在故障時電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)高次諧波，實際的采 樣頻率是工頻的幾倍甚至幾十倍。另外，繼電保護(hù)的快速動作要求以及程序需要充分 的執(zhí)行時間，為了便于運算，采樣頻率常用出口回路 直流接口單元 它包括出口跳閘繼電器及磁保持繼電器及發(fā)光二極管組成 的燈光信號等。由于采樣后的離散

11、數(shù)字量也是瞬時值，不能直接用來判斷系統(tǒng)狀態(tài),必須采用某種數(shù)學(xué)方法得出表征系統(tǒng)特性的參數(shù)，并與相應(yīng)的整定值進(jìn)行比較，從而 頁腳內(nèi)容變配電所值班員崗位職責(zé)做出保護(hù)動作與否的判斷。特別是電力系統(tǒng)包含非線性鐵磁元件，分布電容、補(bǔ)償 電容，使得短路電流中含有衰減的非周期分量和高頻分量。為了克服這些因素的影響, 除了采用濾波措施外，必須采用合適的數(shù)學(xué)方法。人機(jī)接口，有鍵盤、通信口、打印機(jī)、顯示裝置。通信口完成智能開關(guān)設(shè)備連接,總線等。般用現(xiàn)場總線，如電源常用交流穩(wěn)壓電源、和蓄電池。低壓配電系統(tǒng)的綜合自動化 低壓配電系統(tǒng)的綜合自動化可以有兩種方式實現(xiàn):種方式是采用智能型斷路器；另一種方式是采用智能型控制單元

12、。而智能型控制單元 又分為兩種，一種為電動機(jī)控制器，另一種為饋電控制器。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度綜合考慮 目前多數(shù)工程對大容量斷路器的框架式斷路器采用智能型斷路器，而對其他回路采 用智能型控制單元。智能型斷路器 智能低壓斷路器帶有微處理器的控制器，它的保護(hù)作用具有長延時、 短延時、瞬時過電流保護(hù)、接地、欠電壓保護(hù)等。此外，還可以對負(fù)荷監(jiān)測和控制、 遠(yuǎn)方顯示、測量電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、諧波和電能等。測定 故障電流、故障顯示、接地故障時選擇性閉鎖、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、自檢。通過網(wǎng)絡(luò)通信接口可以接人系統(tǒng)。它可與上位進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可接受上位機(jī)的指令，可與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可由上位機(jī)對斷路器進(jìn)行遙控操

13、作，對斷路器的 整定值進(jìn)行修改。它具有內(nèi)置的電流互感器。智能電動機(jī)控制器 智能電動機(jī)控制器可以提供對電動機(jī)的保護(hù)和監(jiān)控功能。智能電動機(jī)控制器可以提供的保護(hù)功能有過載、缺相、欠載、空載、堵轉(zhuǎn)、漏電、相電流不 平衡、轉(zhuǎn)速、溫升等。智能電動機(jī)控制器可以應(yīng)用于電機(jī)直接起動、正反轉(zhuǎn)、直接起 動附加控制單元、星/三角起動、自耦變壓器起動、軟起動等運行方式。它的顯示功 能、通信功能與智能型斷路器一樣。此外，還具有存儲功能，能存儲近期的運行狀態(tài)、 故障報警信息及各種參數(shù)值，它還有通信功能。智能型饋電控制器 智能型饋電控制器基本和智能電動機(jī)控制器一樣，它的保護(hù)功能 較簡單，如設(shè)置了接地、過電流等保護(hù)功能。智能型

14、電動機(jī)控制器、智能型饋電控制器可以裝在低壓配電屏的抽屜上，對那些僅需 由控制室監(jiān)視其位置的斷路器，可以裝置多回路監(jiān)控單元，對多臺斷路器進(jìn)行監(jiān)視。電子繼電器、智能斷路器及智能電動機(jī)控制器相當(dāng)于控制分站和傳感器，變電所管理 分站是一臺微機(jī)。.發(fā)電機(jī)組微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)組微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以提供發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)及熱工參數(shù)，可以將發(fā)電機(jī)組微機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)與變電所管理分站聯(lián)網(wǎng)。變電所管理分站可以對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行起動、停止運 行等控制，如圖所示。配電系統(tǒng)控制軟件功能軟件一般和設(shè)備配套，采用專用軟件，如配電系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理軟件，也可以采用通用監(jiān)控軟件，又稱監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集軟件。對軟件的要求是：具有良好的人機(jī)頁腳內(nèi)

15、容界面，能夠滿足用戶中央站 網(wǎng)絡(luò)通信線 變電所管理分站通信線 總線通信線控制分站數(shù) 模通通通通通通 字?jǐn)M信信信信信 信信線線線線線線線 電子智能多參數(shù)智能電動微機(jī)保 傳感器 繼電器 開關(guān) 測量儀 機(jī)控制器 護(hù)裝置 圖 變配電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備組成 多種要求，它提供的基本功能有:實時數(shù)據(jù)采集，形成實時數(shù)據(jù)庫。遙信遙控，對電量越限，事故報警。診斷功能，在線幫助。各種電量的遙測和圖表顯示 如系統(tǒng)能量分配圖、系統(tǒng)單線圖。報表生成功能如日報表、電壓、電流報表、開關(guān)動作報表、電量平衡報表。與系統(tǒng)交換信息。系統(tǒng)所配軟件除了一般的數(shù)據(jù)處理功能外，應(yīng)有下列功能裝設(shè)有備用電源的場合：停電處理 市電斷電時，自動按照發(fā)電機(jī)容量將負(fù)荷投入/切斷，此時只有火災(zāi)