圖1 供配電系統(tǒng)架構(gòu)圖
監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電力監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現(xiàn)某一給定目標的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(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)備的功能進行重新組合、*化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量。
系統(tǒng)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：包含微機保護、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)電氣運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點溫度等數(shù)據(jù)，同時分別在每處10kV變配電所配置1套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運行環(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)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，分散變電所通過數(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*消控室電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺。
平臺管理層：電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM。
圖2 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
解決方案
方案綜述
本項目10kV開閉所1座，區(qū)域變電所4座，此項目變、配電所布置深入負荷，采取高低壓配電室、變壓器室及電力電池室貼近負荷的布局在各層設(shè)置變壓器和低壓配電室、電力電池室，向數(shù)據(jù)機房設(shè)備供電。
其中一層為10kV開閉所、二層、三層、四層以及地下一層為10kV變壓器及0.4kV開關(guān)室。消控室位于一層10kV開閉所內(nèi)。
10kV開閉所一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有48面開關(guān)柜，分別為：4面進線隔離柜、4面進線柜、24面出線柜、4面計量柜、4面PT柜、4面母聯(lián)柜、4面油機進線柜。
圖3 10kV供配電一次系統(tǒng)圖
區(qū)域變電所10kV采用多回路電源供電，采用10kV變電所內(nèi)高壓計量。變壓器出線柜裝設(shè)定時限過流、速斷、零序、失壓報警，干式變壓器超溫跳閘保護，高溫報警。低壓配電柜采用固定分隔柜，配電柜進出線電纜、插接母線采用上進上出方式，變壓器不允許并列運行，同一套低壓系統(tǒng)市電進線、聯(lián)絡(luò)采用自動電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，三者只能任合其中二個，保證兩路電源進線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)不能同時投入。變壓器供電采用M（1+1）配置，平時運行時每臺變壓器的負荷率不大于50；當一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶起全部負荷。（注：負荷計算時按"當一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶起全部負荷"計算）。
圖4 區(qū)域10kV變電所10kV進線部分一次系統(tǒng)圖
圖5 區(qū)域10kV變電所低壓配電部分一次系統(tǒng)圖
功能需求
?、俦镜財?shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)
電力監(jiān)控系統(tǒng)需采集設(shè)備數(shù)量共計88臺，同時將采集的數(shù)據(jù)中每個配電房計量柜的電量數(shù)據(jù)上傳*數(shù)據(jù)的DCIM平臺，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)類型主要分為遙測、遙信、電能三類數(shù)據(jù)，部分數(shù)據(jù)展示如下：
遙測量
遙信量
電
②二次防護需求
為了加強本工程供配電系統(tǒng)，對本項目電氣二次部分加強防護，10kV進線采用過流、速斷、零序保護；出線采用過流、速斷、零序保護；變壓器設(shè)置過流、速斷、溫度保護。電能計量設(shè)計采用高壓集中計量，在每路10kV電源進線處設(shè)置專用計量裝置，并可根據(jù)要求設(shè)置低壓電力分表。低壓保護裝置采用主進斷路器、聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)過載長延時、短路短延時和瞬時保護脫扣器，其他低壓斷路器設(shè)過載長延時、瞬時脫扣器，部分回路設(shè)（分勵）脫扣器。
?、巯到y(tǒng)硬件配置需求
系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測的開關(guān)量主要有：斷路器分、合閘信號，手車工作、試驗位置信號，遠方/就地切換位置信號、彈簧儲能狀態(tài)信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報警信號，保護跳閘信號和事故預(yù)告信。
圖6 實時監(jiān)測主界面圖
電參量查詢
在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等，并可以查看24小時相電流趨勢曲線。
圖7 電參量查詢界面圖
運行報表
能查詢各回路或設(shè)備指定時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。
歷史事件查詢
能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。
電能統(tǒng)計報表
具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。
圖8 電運行統(tǒng)計報表界面圖
網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖9 站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
4.案例
產(chǎn)品選型為了方便進行快速選型，首先將行業(yè)進行分類，各行業(yè)所屬類別如下表（Ih=SL×ah ， Q=SL×η，Ih指APF容量， Q是指無功補償容量，SL 是指變壓容量，ah 是諧波補償行業(yè)系數(shù)，η是指無功補償行業(yè)系數(shù)）：
Ⅰ：系數(shù) ah約為0.12，系數(shù)η 約為0.3，適用于寫字樓、住宅等諧波、無功需求相對較小的場合；
