概述

智能建筑供配电监控系统是利用现代电力电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术,对电力设备的正常及事故情况进行监测、保护、控制、电力计量的系统。该系统可以同智能楼宇系统(BAS)、企业资源计划(ERP)融合在一起,达到良好管理,已成为一种必然的趋势和发展方向。

智能配电监控管理系统所涉及的相关环节的技术包括:1.计算机局域网;2.分布式网络软件;3.图形化监控软件;4.实时关系数据库;5.网络通讯与现场总线技术;6.智能化测控与交流采样技术;7.分布式I/0;8.微机继电保护。

2智能配电监控管理系统

现代化的企业管理系统是建立在生产过程自动化、生产管理信息化、办公自动化、能源管理信息化以及其它ERp/M一ERP或MIS系统基础上的综合性信息系统(图l)。

图1现代化企业信息系统结构示意图

(l)能源管理信息化/自动化在企业信息管理系统中的地位。能源是所有现代企业赖以生存的基础性资源和前提条件,同时又是一项重要的成本开支,这些特点又以电力能源表现得最为普遍、鲜明。实现对电力的自动化监视与控制,实施智能化供配电监控系统可以有效保障供电可靠性和供电品质,为连续性的自动化生产提供保证;有利于合理安排生产计划,优化负荷分配,节约电力成本和检修成本;提高维护人员工作效率,减小劳动强度,节约人力资源。在企业生产运营过程中可以产生直接的经济效益,同时又在加强企业管理水平,提高员工技术素质,加强企业软件环境建设方面产生巨大的推动使用。近年来,从国内外企业的发展来看,越是自动化程度高,科技含量高的产业或项目,对电力的依赖就越强,电力监控系统/智能配电系统的重要性日益凸显。

(2)智能配电监控管理系统的整体架构。目前,项目的设计多是本着技术先进、可靠、灵活的原则,在对系统做了详尽分析的基础上实施的。系统多采用网络化的集散设计架构,在充分利用开关本体功能的基础上,实现技术领先的“三遥”(高压配电系统的遥信、遥测和遥控)或“两遥”〔低压配电系统遥测和遥信)控制配电系统。设计方案在高/低压的一、二次侧运用具有灵活辅助触点的高质量开关,功能强大的高精度网络型电力仪表及先进的智能组件,在监控系统方面以计算机网络为硬件平台,以网络化的图形监控软件为工具,既考虑组件的先进性与可靠性,又把lrr领域成熟的先进技术纳人智能配电系统。

在监控中心微机室内组建计算机局域网,负责对整个大楼或整个企业的高低压设备进行统一监控、管理,其中高压和低压SCAI)A工作站分别完成对高、低压系统的运行参数、开关状态的数据采集,实时监视,故障报警以及对保护定值的在线整定,对不同对象的数据采集既可在一台SCADA工作站上完成,也可把任务分布在几台SCADA工作站上执行,在数据量比较大的情况下可提高工作效率。各种实时数据与历史数据被保存在数据库服务器上,各个终端工作站或其他服务器通过网络可以共享数据库资源,实现本机权限范围内的数据监视浏览,数据检索查询或其他信息服务。如在局域网上加装网关/路由器等网络设备,可以实现数据在整个大楼或整个企业局域网或广域网范围内的共享,从而将智能配电监控管理系统与企业信息管理系统集成在一起。

3智能配电监控管理系统的功能

(l)高压监控系统显示功能包括:1.刷新主要开关设备状态;2.高压断路器开关遥控的分合操作(具有防误操作,互相闭锁功能);3.数字表格或指针仪表等多种形式实时显示各开关柜的相/线电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等电力参数以及母线的线电压和相电压;4.事故显示〔状态量的变位,模拟量的越限,全系统每300rns自检一次);5.产生各种形式的报表,满足综合楼用电管理要求。

(2)低压配电网络监控系统功能包括:1.接线图显示:低压断路器状态,实时刷新开关运行状态、故障状态;2.实时显示各低压监测回路电流、母线电压、功率因数、电度表值或计算机内部电度值;3.实时显示变压器的各种运行状态,运行故障报警等信息;4.实时根据相应的通讯接点和通信协议显示应急供电系统、U玲电源、直流电源系统故障报警信息;5.后台遥控操作低压塑壳断路器(消防负荷除外)分离脱扣机构,完成塑壳断路器的分闸操作;记录操作员的姓名、操作时间及操作对象;6.后台遥控操作低压框架断路器(低压开关柜进线、母联断路器)的电操作机构,完成分合闸操作;记录操作员的姓名、操作时间及操作对象;7.将各电度计量表计集中抄收,根据用户需要编辑报表,满足综合楼用电管理要求。

(3)系统界面功能包括:1.全中文人机界面,无需电脑知识的人也可以上机操作;2. 6kV和O.4kV所有的设备实时动态的一次主接线,图画和文字两种表达;3.实际配电房电气设备的布置图;4.实时动态的柜面图;5.系统仪表单元的列表和实时状态;6.实时故障报警的详细清单;7.历史故障报警的查询清单;8.变压器的实时温度显示,过高或超温报警显示;9.实时电流曲线;10.实时并转存备查的能耗曲线;11.对整个系统高压开关和低压开关的遥控,并且设定各级密码加以保护；12.变电站的地理位置图; 13.故障自动拨号功能(可选);14. 打印机能满足召唤、定时的打印工作; 预留与楼宇自控系统的接口,并且达到无缝连接。

(4)其它功能包括:1.前置机上传监控中心信息的功能。2.告警功能〔若开关变位、电流越限、电压越限会有画面提示及声音告警)。3.打印功能(实时打印负荷报表)。4.计算功能(功率、电能、功率因数等计算)。5.在线功能(各类报表及数据可在线编辑)。

4智能配电监控管理系统软件的特点

1.提供可编程电力自动化HMI组件,降低了系统的画面数量、缩短了系统集成时间;2.拥有实时报表、趋势曲线、多媒体(声音、图象)报警窗口;3.丰富的规约解释库,支持多厂家设备集成;4.开放的数据库管理系统,支持数据库的分布式和服务器方式管理,并自动实现与其它关系型数据库系统的无缝连接;5.提供通用组态系统的优点和有用工具,用户可以按工程实践的需要进行自有风格的人机界面的设计,支持快速构造所需的各种静态、动态画面,在运行系统中仿真现实场景;6.分布式网络化体系结构,基于TCP/IP协议,适合于以太网、光纤环网及其它各种异构网络;7.独有的大规模快速求解算法保证在大系统应用时仍具有良好的响应速度,强大的SCRJPI,命令语言、运算和功能函数满足用户各类要求;8.功能强大的报表生成器,并支持各种商用数据库、字段级实时无缝读写操作和过程级访问。

5智能配电监控管理系统实施的意义与主要目标

(l)其意义可为企业带来巨大的经济效益与社会效益。

1.提高经济效益,保证供电可靠性,提高电力品质,减员增效;2.提高管理水平,资料化管理,计算机/网络化,提高决策水平;3.提升企业形象,转变传统企业管理运营方式,达到信息化。

(2)其主要着力达到的预定目标。在电能管理上,1.记录日、周、月、年负荷;2.优化负荷分配,节约电费;3.精确计算厂/车间/班组电力消耗(电费)与需用电量;4.实现移峰填谷和平衡负荷。

在提高可靠性上：1.合理安排检修计划,降低成本;2.对隐患提前预警,防止事故发生,保证生产正常运行;3.及时反映故障原因,使故障及早排除。

在提高工作效率上：1.免除日常抄表工作的报表计算;2.减少维护人员工作量及劳动强度,提高工作效率;3.各种资料、图纸、报表实现电子信息化。

在提高调度水平上：1.实现各电力参数、状态信息实时化和远动控制;2.在线整定各种保护参数;3.为改善电力品质及供电可靠性提供第一手资料。在可实现信息的扩展与互连上，应用软件的功能和数量可增加;4.作为Intranet一部分,可实现与BAS系统或全厂MIS系统无缝连接。