智能化变电所配电系统（精选11篇）
智能化变电所配电系统 篇1
改革开放以来, 我国的电网建设取得了巨大的发展, 为国民经济用电的稳定, 打下了坚实的基础。随着科学技术的不断的发展, 特别是随着智能化、数字化技术的不断走向成熟, 变电所智能化技术开始得到广泛的使用, 极大的提高了变电所的工作效率, 降低了劳动强度和管理的成本。文章对当前使用比较普遍的变电智能化系统进行了介绍, 促进运行水平的提升。
1 配电系统智能化的发展
随着智能化技术的发展, 二十世纪七十年代, 发达国家便开始了配电智能化系统的建设, 主要包括以下几个具体的步骤。第一, 为了解决重要的供电线路的故障问题, 对配电网进行相应的改造, 从而一旦出现故障, 能够智能隔离, 极大的提高了电网运行的稳定性, 同时也拉开了智能化配电系统建设的序幕。第二, 随着智能化技术的发展, 到了二十世纪八十年代初, 开始大规模的开展智能化配电系统的建设, 当时信息通信技术尚不够发达, 智能化配电系统大多都是单独得。第三, 到了二十一世纪初随着计算机以及通信技术的进步, 配电系统朝着智能化、智能化的方向发展。
1.1 配电系统与用户侧电力市场
配电网络在整个配电系统中占有重要的地位, 是用户和电网之间的桥梁, 在现代化的配电系统中, 配电网络的发展也面临着新的形势。电力市场上的用户对于电网的稳定性以及配电系统的安全性和有效性都有了更高的要求, 只有建设智能化的配电系统才能够不断满足用户的需求, 提供更加优质的服务。
1.2 电力市场对配电网络结构的要求
根据电力市场上不同的主体对于供电的要求, 分为三个等级。第一, 不允许断电, 必须保证供电的连续性, 对于供电的可靠性和安全性都有着十分严格的要求, 因此, 应该采取双电源进行供电, 在突发情况下能够互为备用。第二, 这个等级对于供电的稳定性要求要低一些, 但是也应该尽可能的保证供电的连续性, 一旦断电, 会造成一定的经济损失和不变。第三, 这种用户对于供电的可靠性要求不高, 可以中断, 根据实际的需要选择用电的时间。针对繁多供电种类和级别极大的增加的变电所配电的难度, 这就迫切需要一个智能化的配电系统, 能够智能完成相关的切换和操作。
1.3 市场环境下的配电智能化
现代各个行业的发展都对电力具有很强的依赖性, 这就对配电系统的稳定性有了更高的要求, 这就需要强化变电所配电系统的智能化程度, 能够智能判别故障的地区和类别, 从而为故障的排除提供第一手的资料, 保证电网运行的可靠性, 有利于电力系统的经济效益, 同时也是整个国民经济稳定发展的必然要求。
2 配电智能化监控与管理系统
变电所智能化管理系统是一个综合性很强的系统, 涉及到多个方面技术的综合, 因而具有广泛的功能, 将电网运行中的监测、保护、控制等功能都集成到系统中去, 是一个包含多个领域相关技术的、综合性很强的系统。
3 系统结构设计
3.1 设计原则
配网智能化监控与管理系统是一综合信息管理系统, 涉及到计算机技术、网络通信、图形技术、数据管理、智能控制等多种技术, 同时, 投资较大、实施复杂, 牵涉到多个部门的多个工种, 和城市居民生活息息相关, 建设配电网智能化系统目的是提高配电网运行管理水平、提高供电质量、减少停电次数、缩短停电时间, 以达到减员增效。要用系统工程的思想, 采用信息优化的系统集成方法, 对系统综合考虑与设计。其设计原则为:首先, 应遵循实用性、安全性、经济性、开放性、发展性和灵活性的设计要求;其次, 实时监控系统设计一定要保持长期连续稳定可靠运行。
3.2 系统结构
考虑到配网信息分布广、信息量大的特点, 在配网当地设备 (FTU、集抄系统、配变负荷管理器等) 和控制中心间可设一至二级中继站 (一般设在变电站, 可利用原有光纤通道) , 形成多级层次结构。系统结构按分层分布分级分类构成, 各层系统通过完善的通信系统接入集中控制中心系统, 各类子系统通过计算机网络和集中控制中心系统实现信息交流, 整个系统分为:配电网集中控制中心系统-中心层, 配电网子站系统-中间层, 配电网监控终端系统及通信网络系统-基础层。利用TCP/IP网络协议实现配调中心、中间层系统、FTU、DTU等智能终端之间的数据传输。
配网控制中心与配网子站系统-中间层的通信充分利用现有城市电力数据网进行数据传输和交换, 中间层与用户变 (开闭所、箱变等) RTU、FTU、DTU之间的通信是配网智能化的主要通信系统, 其可靠性、经济性至关重要, 因此, 选择多模光纤, 通信网路结构采用主/从式自愈环形通信网。正常情况下, 只有一个环路在使用。当发生故障时 (装置故障或光缆故障) , 光端机能智能测量故障点, 信息在到达故障点之前又返回, 使用第二个环路完成通信。用这种方法, 对其余的正常装置或正常光缆仍能保持通信畅通和链路完好, 其结构及主要工作形态如系统结构配置。
3.3 中心层系统结构设计
根据我国配电运行管理机制, 建立中心层系统, 配网智能化系统设在调度中心, 由智能化专业人员维护, 配电运行工区负责配电网的监视、控制、运行管理, 设配电运行工区监控中心工作站及其相应设备。中心层系统结构 (DAS) , 建立配电实时监控系统和配电管理系统功能相对独立, 同时联系紧密的有机整体。
3.4 中间层结构设计
配电子站主要为配网监控层, 完成配网智能化和故障管理等功能。它具有承上启下的作用, 对下负责基础层设备管理, 对上负责与中心层上
3.5 基础层结构设计
结构设计包括建设范围内的电气设备, 开闭所及环网柜开关改造, 相关智能化设备及通信部分的设计。硬件设备包括电气一次设备 (主要是电动负荷开关) 、监控终端 (FTU、DTU) 、工作电源、通信设备以及计算机设备等。
结束语
综上所述, 配电智能化系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点, 能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务, 具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益。参照发达国家和地区的经验, 结合我们自己的实际情况, 按照“全面规划、控制规模、局部试点、分步实施”的有关精神, 综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系, 设计开发出先进、通用、标准的配电网智能化系统方案, 对电力市场的发展和完善具有重要的意义。
摘要：改革开放以来, 我国的电网建设取得了巨大的发展, 为国民经济用电的稳定, 打下了坚实的基础。随着科学技术的不断的发展, 特别是随着智能化、数字化技术的不断走向成熟, 变电所智能化技术开始得到广泛的使用, 极大的提高了变电所的工作效率, 降低了劳动强度和管理的成本。文章对当前使用比较普遍的变电智能化系统进行了介绍, 促进运行水平的提升。
关键词：配电系统,智能化,应用
参考文献
[1]张玉敏.220kV变电站计算机监控系统应用设计[J].水利电力机械, 2007, (2) .
[2]荣莉, 许占江.计算机监控系统在变电所典型设计中的应用[J].齐齐哈尔大学学报, 2007, (4) .
[3]沈闰龙, 陈平, 潘振克.智能化配电综合解决方案[J].电气时代, 2008, (1) .
智能化变电所配电系统 篇2
1.1保护配置
保护配置主要从变压器保护、线路保护以及母线保护三个方面进行。在进行线路保护时要注意提高采样值差量和暂态量的速度。在进行变压器保护时要注意励磁涌流的影响，通常会采用广义瞬时功率保护原理来辅助差动保护。这两点都是易于实现的主保护原理。广域后备保护系统由于其具有智能决策功能，可以在进行后背保护在线整定时集中全网信息，利用最少的通信量最快的数据更新速度完成决策工作。智能变电站二次系统在进行保护时简化了原来的布线，将主保护功能由原集控室下放到设备单元内，使通信网络的负担减轻。并利用集中式母线保护和具有主站的分布式差动来实现母线主保护。
1.2通信配置
在通信配置这一方面，智能变电站与传统变电站的差别不大，但是就其发展而言，数据的更快速的传播与数据量的加大会对通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3计量配置采用三态数据为预处理数据的计量模块，进行误差量溯源实现现场检验和远程检验。根据计量模块所具有的通信优势，促进变电站与大用户之间的互动，进行信息采集与资源的优化配置，促进各个智能化电网环节的协调运行。
2智能变电站二次系统设计方案及应用
2.1系统构成过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力，能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控，由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作，由合并单元、互感器、智能终端构成。
2.2网络结构
过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站，特别是高电压等级、联网运行的变电站，在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。
2.3二次系统网络设计原则
本文以220KV变电站为例，分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置，无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集，无需独立配置。
1）网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求，端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用，为保证智能变电站的安全运行，交换机必须保证安全稳定，避免故障的发生。
2）应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置，采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置，采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致，220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置，统一配置110KV及以下变电站，单独配置主变压器。
3）过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端，对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。
4）合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置，双重化保护的主变各侧冗余配置，同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。
3结束语
低压配电智能化监控系统分析 篇3
关键词：低压配电；智能化；监控系统
电能在社会发展中属于不可缺少的能源，我国在电能供应方面，明显体现供应量不足的缺陷，所以加强对配电的控制，尤其是在低压配电上，利用监控系统，监控低压配电的实际运行，促进电能的持续发展，更显尤为必要。
1.分析现有低压配电监控系统
因为低压配电系统本身的运行环境和特点，促使其在监控方面，呈现多样化的表现形式，所以对目前监控系统的运行进行实际分析，如下：
1.1断路器的智能监控
借助断路器实现的智能监控，属于集成监控类型，可以大幅度提高监控周期，实现低压配电的科学保护[1]。在断路器发挥智能监控作用时，断路器可以真实显示被监控设备的参数，如：功率参数、故障数据等，将有效信息通过智能判断，传输到监控系统，实现远程监控。此监控方式需要投入大量的成本，不利于资源节约，而且监控系统在分布上并不完整，基本呈现分散性状态。
1.2断路器与智能仪监控
智能仪用于数据采样，记录相关的数据事件，同时发挥传输、接收两项功能。传输记录信息到低压配电的通信系统，完善数据库分析，提高数据解析的及时性；接收操作命令，作用于断路器，同样断路器和智能仪发挥类似功能，以传输、接收的方式与智能仪连接，在断路器接收控制命令时，即可执行监控命令，待监控完成后，再次将监控信息传输到智能仪。此监控方式以断路器和智能仪为主要系统设备，既可以实现整体监控，也可以实现分体部分监控，缺陷是数据采集的重复次数较多，容易造成设备疲劳，导致分析结果缺陷。
1.3断路器与PLC监控
PLC通过I/O部分，吸纳低压配电的各项数据，如：状态数据、电量等，再经PLC传输到低压配电的监控系统，监控系统接收并分析，对断路器实行命令控制。此监控方式灵活性较强，同时可以防止外界电磁的冲击干扰，但是线路连接较为复杂，数据采集规模大，不易于操作，容易引发监控故障。
2.低压配电智能化监控系统的模式分析
在低压配电运行的要求下，为实现智能化的监控操作，深入研究监控系统的运行模式，提高对低压配电的监控能力。
2.1监控模块的有效设计
对监控系统实行模块设计，分析低压配电中监控系统的实质，体现智能化的监控水平。
2.1.1 二次变换模块的设计
二次变换系统，主要是实现信号转换，促使低压配电传递的信息，通过变换的方式，转化为可被计算机系统识别的信号，方便信息的继续传递[2]。二次变换可以提高监控信息的精确性，有效的将电流、电压控制在误差允许的范围内，即使在低压配电发生短路的状态下，也可以避免电流饱和，维持波形正常的表现形式，防止短路对监控系统的影响。
2.1.2 信息收集模块的设计
信息收集，必须遵循同步原则，可以将32路系统作为收集模块，采集低压配电系统的信息样本，模拟真实的系统信息，然后将信息传输到过滤和采集设备中，设置固定的比例，按照相同的比例方式，逐渐衰减，成功实现信息传输的缓存，完成数据的监控采集。
2.1.3 信息决策模块的设计
决策模块的设计，具有较高的运算能力，提高信息处理与转换的能力，借助总线技术，提高信息决策设计的水平，规范信息数目。在模块设计时最主要的是将不同功能的总线分隔，便于监控达到同时的状态，一旦低压配电系统发生故障，通过智能监控，可以快速调取故障前后的具体数据，待高效分析后，实现在线修复。
2.1.4 人机对接模块的设计
人机对接是实现不同系统的连接，保障低压配电与监控模块处于同步状态，促使监控系统可以在低压配电模块中，发挥监督、控制的能力。工作人员通过人机界面，观察整体的低压配电系统，还可间接控制设备状态，保障配电设备运行的高效性，最终经过人机界面，判断低压配电系统的运行状态，在监控系统的作用下，保障系统处于优化状态。
2.2规划监控系统中的技术性能
分析监控系统中的技术应用，保障其在低压配电模块中的适应性，规划实际的技术应用。
2.2.1 同步技术
为保障监控系统与低压配电保持同步状态，将同步技术应用在监控系统内，实现不同时间段相同信息的同步监控，以此获取同步的功率参数[3]。同步技术在母线回路上的应用较为明显，既可以避免信息的重复采集，也可以降低同类信息的时间差。
2.2.2 计算技术
智能监控中，对计算技术要求较高，由此才可保障低压配电监控数据计算的准确性。通过计算技术，提高监控系统的计算效率，提示提高系统微处理的能力，目前，我国低压配电监控系统内，可以实现基本监控分量的计算，支监控信息的高速运算。
2.2.3 通信技术
通信技术支持监控系统的信息流通，提高监控信息流动的灵敏性，此通信技术可以满足监控系统对信息流通的多项需求，着实提升通信效率，保障低压配电智能监控系统的通信稳定。
2.2.4 操作技术
操作技术主要支持监控系统的界面操作，将低压配电的监控信息，以图文的形式，反应到人机界面上，可以实时调取低压配电故障的发生过程。工作人员掌握操作技术后，才可控制监控系统，提高操作水平，及时反馈低压配电中的信息。
3.低压配电智能化监控系统的设计意义
低压配电智能监控系统，可以在很大程度上保护电网系统的运行，监控电能输送的质量，控制低压配电的整体环节，提高监控系统的设计能力，对低压配电的智能化发展，具有实质的意义[4]。第一，提升系统运行的独立性，避免监控系统过度依赖于网络系统，可以在独立技术的支持下，实现单独运行，体现低压配电监控的独特性质；第二，提高系统的运行标准，在监控系统的设计下，将低压配电监控作为主要的研究对象，尽量避免监控系统中不到位的模块设计，将各项技术与系统做实际结合，提高监控水平，达到统一标准。因此，必须加强对监控系统的应用，由此才可保障低压配电的科学运行。
4.结束语：
监控系统在低压配电结构中的应用，可以有效约束低压配电的运行，加上对总线技术的利用，提高低压配电的监控能力，不仅可以提高低压配电的运行效果，还可体现智能化配电特性，很大程度上避免电能浪费，确保低压电能的合理配置，优化监控系统的整体效果。
5.参考文献：
[1] 孙伟.配电自动化系统与低压配电监控系统[J].民营科技，2012，（07）：89-91
智能化变电所配电系统 篇4
变电所的发电机组的容量已经开始变大, 参数也变得越来越高, 因此, 电气自动化的水平也一定要跟上时代的潮流。配电系统直接影响电网的运行状况、企业的供电情况, 并且是传输装置的可靠保证。随着科技的进步, 通信技术不断得到发展, 而配电装置系统也逐渐向数字化、自动化的方向发展。目前, 我们采用的自动化配电装置系统具有信息收集、处理、控制等功能。
1 智能配电装置的优点
计算机具有集中控制的功能, 它使信息通过计算机传输给设备, 然后在反馈回来。这体现了它的自动化性能非常好。变电所使用智能化的配电装置就是使用计算机来完成整个操作过程的, 这与传统的现场操作相比, 避免了很多人为带来的失误, 很大程度提高了操作机械的安全性。
这种自动化的系统可以通过报表和图形的形式反应设备所需的参数, 并且可以进行清晰的显示, 便于我们打印查看。当操作现场出现失误或是故障的时候, 现场控制设备就能自行进行诊断和处理, 并且很快将信息反馈到控制室, 便于我们需找出现故障的原因, 这样节省了很多处理故障的时间, 并且进行了很好的维护工作。
智能配电的装置单原件并不多, 当进行调节的时候非常方便。该自动化系统中, 现场的自能设备具有很多功能, 比如报警功能以及传感控制功能等, 因此, 这样可以省去调节、计算单元, 还可以减少变送器。现场故障得到了很好的控制, 设备能进行自我检测和查询, 因此我们很容易找出发生故障的原因。
2 智能配网功能的使用
智能电网的关键因素是提高运行效率。它包括电力系统的各大环节, 即贯穿电力的发送、运输、配网以及使用4个环节。智能配电网络的使用主要通过可视化工具盒以及电网快速仿真等系统的使用, 这样提高了操作人员的工作效率。
智能配电网络可以有效保证供电需要, 还能为顾客提供其所需要的电能质量, 避免了很多供电故障, 例如合闸和倒闸等操作故障, 并且它还能解决电压不平衡、谐波等现象, 保证了供电设备的正常运行。智能配电网络的使用是社会进步的体现, 促进了我国电力事业的发展。
智能配网的优点就在于, 它富含丰富的信息, 能把、应用分析与终端设备、在线分析与离线管理结合到一起。在传统的电力管理中, 一般是以手工的形式传输报表、图纸等。但是随着生产力的发展, 这种传统的电力管理模式已经不能适应生产的需要, 生产数据不断地发生变化, 而电力管理的各个环节的生产信息得不到及时、准确、全面的反馈, 从而影响电力的供应。配电网络非常复杂, 以各种不同的方式运行, 因此, 管理方面非常困难。由于受到地理信息系统的阻碍, 缺少相应的管理功能和网络模型, 因此配电网络系统发挥不了其应有的作用。所以, 要建立一个有效的、及时的、全面的配电网络系统是非常重要的。计算机技术中有很多可视化和图像处理的功能, 它能清晰地将图像呈现在屏幕上, 准确反应了电力系统的各项信息。
3 变电所自动化系统中智能配电装置的应用
3.1 加强智能配电装置的实时监控
智能配电装置具有自动计量的功能, 主要表现在两个方面:
1) 满足了需求的变化。智能仪表一般都安装在家庭或商业区里面, 智能仪表能够记录在不同时间段的电力消费情况, 这样就实现了电力的分时计价需要, 意在支持消费者在用电高峰期的时候节约用电, 通过这样消费策略的实施, 减少了电力供应的负担。国家和政府都支持这样的分时计价的做法, 由于它很大程度缓解了高峰期电力不足的问题, 同时还有实现节能环保的功能。
2) 避免了窃电的行为。以前有很多企业都会发生窃电的现象, 但是使用了智能仪表以后, 这些现象就难以发生了, 企业也就相应减少了损失。
3.2 提高智能配电装置的服务水平
智能配电装置具有远程控制和监视功能, 关键的配电网络资产可以通过智能配电装置来延长寿命和实现故障预测, 从而提高其服务水平, 传统的配电网络使用的是点对点的通信方式, 而配电网络上的故障指示灯与开关直接和中央控制室连接在一起, 为了使供电信息便于接收和传送, 每个供电设备上都要设立专门的通道。但是, 当连接接触不良的时候, 就要由人工进行计量, 从而导致配电网络不能很好地发挥效用。
而智能配电网络能够具有全面的监测功能, 它取代了传统的通信系统。该系统具有先进的传感器, 也不再需要以前的故障指示灯, 并且能为我们提供准确的设备信息。智能配电网络既能提供准确的数据信息, 还能对故障进行预测, 保障了消费者用电的顺畅。
3.3 提高智能配电网络的效率
配电网的数据收集和监控主要针对的是各个地区的配电线路, 或是一件配电设备。这些设施通常都是在温度变化明显、环境污染严重、电波干扰强烈的环境下运行的, 因此, 它们的连接一定要具有可靠性, 通信系统一定要畅通无阻。
摘要：电气自动化系统主要依靠的是大型实时监控软件, 这种软件具有可靠性和开放性, 通过对通信网络的使用, 实现了数字化的综合分层自动化系统。本文主要探讨变电所电气自动化系统中智能配电装置的优点、智能配网功能以及其有效的运用。
关键词：电气自动化,智能配电,应用
参考文献
[1]孙增沂.智能控制理论与技术.清华大学出版社, 1996.
[2]刘健, 倪建立.配电自动化系统.中国水利水电出版社, 2009.
智能化变电所配电系统 篇5
摘 要：随着社会经济的不断发展和进步，科学技术也得到了空前的发展和提升。在配电工程中，智能配电监控系统得到了广泛的应用和推广，其主要构成为组合式的模块单元，并且其核心的监控系统为PMC。它是将计算机技术与通信技术联系在一起，把配电工程中的各个有联系的系统有机的连接起来，从而达到配电控制系统的控制、监督、测量等。本文结合智能配电监控系统的具体结构，以及在配电工程中的应用作了详细的分析和阐述。
关键词：配电工程；智能配电；监控系统；结构；应用
中图分类号： TM76；TP277 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-153-2
0 引言
由于社会的不断发展和进步，在配电工程中，造成火灾的危险因素越来越多，并且其所产生的危害也无法估量和预测。因此在配电工程中应用智能配电监控系统就变得越来越重要，因为其系统中的火灾警报装置能够对配电室中的火情情况进行实时的监控和预测，并且还能够通过监控录像等对其发出警报，从而促使工作人员能够及时采取有效的措施加以应对和处理，防止火灾继续扩大。智能配电监控系统运用的是全景的数据统一监测平台，并将视频录像、环境监控、火灾警报等独立的监控装置所产生的数据以及其具有的功能有机的结合，实现各系统装置之间数据传输、信息交流与共享、联动监测和控制等，从而达到对配电工程的全方位的控制、监测以及管理。
1 配电工程中智能配电监控系统应用的必要性
无人值班是配电工程发展的一种新型的管理配电室的模式，要达到真正意义上的无人值班，就必须完善配电室内的对各种电气装置的监控和保护，防止其室内泄漏SF6气体、并对其温湿度、通风情况以及相关设备的安全运行中所产生的数据信息进行统一的监测和收集。如果环境监控装置的运行过程存在缺陷，就会造成配电室发生安全事故或是出现安全隐患。例如泄漏SF6，这种气体无色无味，比重大于空气，而发生时又不易被察觉，并且会造成严重的缺氧情况，甚至会危害到人们的身体健康和生命安全，从而发生不可避免的恶性事故。而在配电室内安装智能配电监控系统，就能够对其环境进行实时的监测，并且还会提高电力现场的管理和控制的水平，从而更大程度的确保人们的人生安全。
2 配电工程中智能配电监控系统的实际应用
以十千伏的配电站所设置的面积为十五米乘以七米的配电室为例，对其进行紧凑的空间布置。首先在其入口处设立一个独立的三米乘以二点六米的监控室，然后在其室内安装自动化配电设备DTU以及监控屏幕，同时还需配备一个空调，以实现集成数据信息以及整合各个系统，使得各个系统之间能够有机的进行联动和配合使用。这个系统会对各个装置所产生的数据进行收集记录，同时还会分析其运行的环境状态，使得工作人员能够对其有一个准确的了解和把握，以便及时觉察到安全隐患。当出现泄漏SF6时，独立的监控室就会对其进行隔离，同时工作人员也会及时发现这一状况，并对其进行处理。配电站的平面布置图如图1。
3 配电工程中智能配电监控系统的结构组成
智能配电监控系统是运用视频监视器以及监控屏来对数据信息进行收集、整合和处理，从而让各个子系统能够进行相应的联动和配合使用。这个系统会自动收集和记录信息数据，并加以分析，从而将有效的信息传递给工作人员，以便工作人员了解和掌握配电室的情况，并对存在的隐患及时进行处理和应对。智能配电监控系统的结构组成如图2所示。
3.1 视频监控
视频监控是指将智能监控系统前端的监控摄像头所记录和采集到的音视频材料通过信号线传递到视频处理器上，然后由视频处理器经过初步判断和处理后就传递到监控中心平台。监控中心的工作人员会根据这些信息发送监控指令，监控摄像头就会根据指令进行下一步操作。另外这个系统还具有自动跟踪视频以及移动运行的监控功能，并且在发生警报时，区域内的监控摄像头就会进行相应的联动报警。
3.2 环境监控
这种监控子系统可以同时对SF6和氧气进行浓度上的检测，如果SF6的浓度太高或者是氧气的浓度太低，这个子系统就会自动发出报警信息，同时开启声光显示，并在泄漏SF6时进行通风排气。而监控系统也会将这些自动通风排气的情况记录下来，并对发生的时间进行记录，便于以后的数据查询。这一模块还会对室内的温湿度与空调监控联系起来，实现两者的控制联动。
3.3 火灾警报装置
这一子系统可以对整个配电站进行全方位的监测和控制，如果发生火灾，这个系统就会马上发出信号进行报警。另外其还具有计算机自动拨号报警的功能以及联网监测和控制的功能，而消防设备PC也能够将当时的配电室的情况以及系统的运行状态显示出来。
3.4 其他
除了上述几个系统外，其还有空调监控、门禁管理等系统模块。空调监控是用于监测各类机型的空调设备，并且具有检测和重试等调节空调运行状态的功能，从而有效的提高了其可靠性和安全性，降低其由于死机或者是停机造成的损害。门禁管理是与监控视频的子系统连接在一起作用的模块，它可以极大的防止管理漏洞的出现，同时其又与火灾警报器连接在了一起进行联动作用，从而确保了火灾发生时能够保证逃生通道的顺畅性。各个监控模块都由监控室进行控制与数据集成，相互联动的系统进行协同合作，从而达到对配电室的全方位监控和管理。
4 总结
综上所述，在研究配电工程中智能配电监控系统的应用时发现，单独设置一个监控室能够使得配电室的整个空间都能得到科学地规划和合理的使用，能够有效的节约配电室的空间资源。同时在其内部设置一个智能配电监控系统平台，通过这个平台对配电站进行全方位的监控，并对其监控录像进行分析以及对不良情况进行综合报警，从而为监测与维修、防护与管理等智能化的操作打下良好的基础。另外还能够将准确全面的信息数据传递给工作人员，保证工作人员能够及时作出正确的应对策略，从而最大程度的保证监控设备的可靠性和安全性。
参 考 文 献
[1] 孙荣博.智能配电监控系统的实现及应用研究[D].哈尔滨工程大学，2012.
[2] 贾维.分布式配电室智能监控系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.
[3] 李雨桓.配电室智能监控系统设计与实现[D].电子科技大学，2014.
[4] 楼增沅.智能配电监控系统设计及关键技术研究[D].杭州电子科技大学，2012.
智能化变电所配电系统 篇6
一、智能配电变电站站域保护控制通信需求分析
1基于IEC 61850的数字化变电站自动化系统结构
该系统应用的是分层分布式的结构, 可分为三个层次。
第一层变电站层, 该层次针对的对象是智能变电站事件, 主要功能是对采集数据信息, 第二层是间隔层, 第三层是过程层, 该层次应用的是电子式互感器或者是智能操作箱。变电站中各个装置都应用借助合并单元来进行信息数据的采集。过程层网络要想实现实时传输, 智能化系统的跳合闸信号与保护间信号应该进行有效的配合, 整个变电站都应用选择应用IEC 61850, 这样才能够实现信息交互。
任意一个智能操作箱, 要想能够实现操作完全的智能化, 则电子设备应用与智能操作箱有机联系起来。电子设备与智能操作箱、以及与之相关的合并单元的连接方式有很多种, 可以点对点, 也可以借助总线方式来完成各自的连接, 本文笔者选择应用的是点对点的方式。
IEC 61850的数字化变电站自动化系统有一个非常重要的组成部分, 即通讯网。其直接关系到系统信息传输的能力。而其中的通讯网络与报文网络两者并立存在。过程层网络和采样值系统具有非常多的优势, 比如数据量非常大, 同时稳定性也非常高, 出现延时时, 有关人员需要对其进行有效控制。
2变电站自动化系统功能以及需求分析
智能化的变电站中各个层次都不同程度的发生了变化, 就间隔层而言, 其网络接口以及通信模型等都出现了变化, 与间隔层相比, 过程层出现了更大的变化, 尤其是连接方式变化尤为明显, 过程层传统方式应用的是电缆连接, 但是现如今已经改变为合并单元、电子式互感器。过程层与变电站层都具备信息共享的特点, 但是过程层主要是通过跨间隔来实现信息共享, 因此其具有高度的实时性, 几乎可以满足保护工作的所有要求。但是现阶段我国变电站只能够实现变电站层的数据共享, 至于更高功能的站域后背保护等难以实现。
图1面向间隔组网的过程总线OPNET模型
二、考虑SV数据共享的面向间隔组网的过程总线信息共享特性仿
研究人员应用OPNET仿真软件, 同时遵循过程总线组网原则来进行研究。利用仿真模型来对合并单元、测控单元等进行模型仿真, 合并单元发送长度是123字节。在这一过程中, 受保护的测控单元都应该接受合并单元以及智能化设备中的信息报文。
该模型中还包括了14个线路间隔子网, 其中包含了进线、馈线等。总线子网包含了合并单元、交换机等。其具体的仿真模式如图1所示。
为了能够确保网络通信能够畅通, 研究人员必须要保证网络端对端之间通信过程中所出现的延时要尽可能的小, 最多不能大于4ms, 同时其通信可靠性也有所保证, 即丢包率为0。
经过分析, 当采样率位于1000-1533点/周波时, 过程网络也能够进行信息数据的传输, 但是也能够对单间隔数据进行传输, 此时采样率达到了最高程度, 此时网络性能将会受到阻塞, 无法顺利的进行通信。
经过研究表明, 最大共享间隔数与很多因素有关, 但是最为相关的就是交换机的数量以及各个交换机的质量性能。
三、试验测试分析
通过观察2次置高的时间间隔, 可以得到交换机的来包间隔稳定在34μs左右, 比交换机理论计算得到的延时13.56μs要大很多。但是通过非同步合并单元发包试验, 发现交换机来包间隔最小可以达到10μs左右的, 验证了交换机原因导致的延时应该在10μs左右, 而剩余的20μs主要是由合并单元的同步误差引起的;验证了OPNET通信仿真的正确性。
结语
综上所述, 可知研究人员利用OPNET软件构建了研究模型, 同时利用集成保护试验平台, 对总线信息共享的特征进行了测试, 经过研究发现, 总线传输过程中, 交换机出现了延时, 理论时间大约是10μs, 但是实际经过测量之后, 是36μs, 之所以会出现比较大的误差, 主要是因为合并单元时, 出现了比较明显的同步误差。通过研究发现, 之后跨间信息共享数达到相应的要求, 智能配电变电站集成保护控制信息共享才能够真正的实现。
摘要：智能配电变电站集成保护控制信息如果实现了共享, 将会为用户提供更高质量的服务。目前我国已有很多变电站实现了智能化, 跨间隔信息能够进行全天候的共享融合, 这使得变电站的监控功能更强。不过需要解决的技术性问题比较多, 其中最为关键的就是过程总线站域在进行信息交换时, 必须要开始具备高度实时性。本文首先对智能配电变电站站域保护控制通信需求分析, 之后对SV数据共享的面向间隔组网的过程总线信息共享特性仿真进行了探究, 仅供交流使用。
关键词：智能配电变电站,集成保护控制,信息共享,分析
参考文献
[1]赵江河, 王立岩.智能配电网的信息架构 (英文) [J].电网技术, 2009 (15) .
智能化变电所配电系统 篇7
配电变电站过程层数字化为继电保护实现跨间隔数据融合利用奠定了基础。跨间隔集成保护输入信息量增加[1],能有效提高保护测控性能;特别是含间歇性分布式电源(DG)接入的配电变电站,实现过程层数据的实时共享能有效实现接入电源的并网及减载等操作,提高变电站的运行灵活性,从而为实现微网的安全稳定运行奠定基础[2,3],但是,其前提必须是实现变电站过程总线跨间隔数据交换的高度实时性和稳定可靠性。
IEC 61850标准对数字化变电站过程总线组网给出了4种基本原则:面向间隔、面向位置、单一总线和面向功能。文献[4]提出过程总线根据不同间隔或功能划分为多个星形子网,站级总线物理拓扑结构兼顾不同电压等级对网络可靠性的要求,但间隔之间信息交互只能通过中心交换机转发实现,跨间隔数据共享的实时性有待分析。文献[5]提出按照不同电压等级将过程总线分为几个子网,该方案减少了交换机的数量,实现了同一电压等级设备的信息共享,但对于不同电压等级信息交换的性能需要进一步评估。文献[6]对基于IEC 61850-9-2标准的220 kV变电站通信网络进行了仿真,探讨了全站环形和星形网络结构下的典型数据流通信特性;但该文重点是面向现有保护配置,例如单间隔保护和母差保护等进行评估分析,没有进一步探讨过程总线数据共享的最大能力。
本文面向数字化配电变电站过程总线,从保护对数据共享需求角度出发,评估“面向间隔”、“面向位置”设置时的通信特性,分析讨论“面向功能”设置过程总线时存在的通信问题及其解决方案。
1 智能配电变电站结构和过程层信息共享通信特性需求
1.1 配电变电站典型一次设备和通信拓扑结构
图1所示为典型35 kV变电站主接线图。
35 kV单母线分段运行,配备有载调压变压器2台;2路进线一主一备;10 kV单母线分段,每段母线各有5条馈线,馈线以接负荷为主。但是,随着DG的快速发展,DG经馈线接入10 kV母线的模式也越来越多。
考虑到通信可靠性,目前变电站通信网络主要采用过程总线和站级总线分离的组网方式[5],如图2所示。图中,给出了过程层交换机可能存在的星形、环形、总线形组网结构,P&C为保护测控单元,MU为合并单元,ICB为智能断路器。为了简化,只画出了星形网络结构与站级总线交换机的通信链接。
1.2 过程层信息共享通信特性需求
如图1所示,传统微机保护功能的实现主要是面向间隔来构建,保护之间的数据通信也仅限于跳闸闭锁信号等。但也有跨间隔构建保护的特例,主要目的在于提高选择性(例如分布式母线保护[7])、速动性(基于本地信息的系统保护[8])和可靠性(非全相运行下的负序方向纵联保护[9])等。因此,从继电保护角度,按照对过程总线通信性能要求最高的分布式母线保护来配置:通信需求同一电压等级所有进出线的采样值(SAV)信息共享;不同电压等级(近后备保护范围内)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文快速共享。
间歇性DG并网使配电变电站由传统的简单地按轮次低压、低频减载的控制模式,变成主动稳定可靠的微网运行控制模式,使切机、切负荷等安全稳定控制要求更加精细化和快速,自然需要整个配电变电站高压输入和馈线输出全部间隔的监控信息[10]。从通信角度,需要整个过程层高、低压侧所有进线、出线SAV信息和GOOSE快速报文的共享。
文献分析及现场运行经验表明[11],采用冗余星形拓扑结构具备最佳的整体网络通信实时性和良好的运行可靠性。因此,以下将基于星形网络结构,从实时性角度分析配电变电站过程总线SAV和GOOSE信息的快速共享特性。
2 智能配电变电站过程层通信网络特性分析评估
基于OPNET Modeler仿真软件,从“多间隔SAV数据共享(面向基本集成保护)”和“多间隔SAV数据共享与GOOSE报文快速共享在同一网络中混合发送(面向集成保护控制)”2个角度进行仿真分析。仿真选用Ethernet_station_adv模型模拟P&C,MU和ICB,数据链路以100 Mbit/s网络为主,同时也对比分析1 000 Mbit/s网络的运行优势。MU发送长度为123字节的SAV报文,其优先级高于GOOSE开入报文;过程层总线上的所有P&C均接收所有MU和ICB发来的信息报文。仿真采用虚拟局域网(VLAN)和广播技术实现多播发送机制。
2.1 考虑SAV数据共享的面向间隔组网的过程总线特性仿真
按照面向间隔的过程总线组网原则,将变电站过程总线分为3类子网,如图3所示。
1)14个线路间隔子网:
包括2条35 kV进线、10条10 kV馈线以及35 kV和10 kV母联间隔。每个过程总线子网包括该线路的MU、ICB、P&C和1台交换机。
2)2个变压器间隔子网:
每个变压器间隔子网包括高、低压侧的2个MU、2个ICB、2个P&C和1台交换机。
3)2个母线保护子网:
35 kV(10 kV)母线保护子网由35 kV(10 kV)母线保护装置通过一个主交换机与35 kV(10 kV)母联间隔以及35 kV(10 kV)进线间隔交换机相连构成。
一台过程层中心交换机链接所有过程总线子网交换机构成星形拓扑结构。理论上,实时稳定的网络流量要满足以下条件:
式中:fS为采样频率;LT为报文最大长度;n为所能连接的最大可能的间隔数;BN为网络带宽。
基于图3模型,以保证网络通信实时性(网络端对端通信时延小于4 ms)和可靠性(丢包率为0)为目标,分别仿真分析满足SAV数据共享需求的最大采样率(每周期采样点数)和最大间隔数;并基于Excel软件统计分析两者之间的函数特性,如图4所示,图中横坐标采用对数坐标。
只要网络流量位于运行范围内,当各个间隔报文长度相同时,能实现数据共享的最大间隔数与单间隔信号采样率近似成反比。如图4(a)所示,间隔数与采样率之间的函数关系拟合曲线为:
式中:y为最大共享间隔数;x为采样率。
由图4可见,采样率为每周期80,200和400点时,能实现数据共享的最大间隔数分别为16,7和3路。图4也标注了各仿真案例的网络端对端时延,均小于等于0.32 ms。
当采样率上升至每周期1 000～1 553点时,过程层网络只能保证单间隔数据的实时传输;当采样率更高时,通信网络性能将严重阻塞。
对于1 000 Mbit/s网络,由于受交换机发包速率只有5×105包/s的限制,因此每个间隔的发包速率要满足:
可见,当采样率为每周期80,200和400点时,所能连接的最大可能间隔数分别为125,50和25路,显著低于理论上100 Mbit/s网络共享数据间隔数的10倍。根据图4(b)所示的函数拟合曲线特性,1 000 Mbit/s网络的共享数据间隔数仅为100 Mbit/s网络的6倍左右。
2.2 考虑SAV数据和GOOSE报文共享的面向位置组网的过程层特性分析
如图5所示,面向位置组网的过程总线模型包括:2条35 kV进线及母联MU,ICB和P&C连接在一台交换机上,组成一个子网;10条10 kV馈线和母联MU,ICB和P&C连接在另一台交换机上,组成另一个子网;每个变压器间隔分别组成一个子网,4个子网交换机连接到一台中心交换机上,构成星形拓扑结构。
目前的配电变电站过程层总线,GOOSE快速报文一般指从ICB向P&C发送的开关状态和动作信息。类似于跨间隔SAV信息的共享,GOOSE开入信息的跨间隔共享也具有重要意义,例如对于有效识别相邻线路跳闸导致的负荷转移(见南瑞集团公司NS3000数字化变电站产品说明书)。因此,基于面向位置的组网结构,分别仿真“仅有MU发送SAV数据共享”、“SAV数据+ICB的GOOSE报文(开入)在同一网络中混合发送”的最大间隔数和端对端时延特性。考虑到实际ICB的GOOSE报文的处理能力,仿真中GOOSE开入报文的发送周期为2 ms,报文长度为47个字节,其中包含5个开关量状态字节。
同时,仿真也增加比对了“SAV数据+ICB的GOOSE报文(开入)+P&C的GOOSE报文(开出)在同一网络中混合发送”模式下的网络特性。这种模式强调了P&C的GOOSE连续开出特性(以2 ms为发送周期),有别于传统P&C的GOOSE间歇式开出特性(例如首次发送后1 ms,2 ms,4 ms重发机制);而且发送模式也不是传统的端对端模式(单一P&C对同一间隔ICB模式),而是采用广播或多播模式(单一P&C对同一过程总线上的其他所有P&C)。
分析这种GOOSE报文共享模式的主要目的是期望进一步挖掘P&C的数据共享能力。既然基于过程总线数据共享,只要能够保证数据共享的实时性,保护与测控单元之间完全可以不受传统P&C开出节点数量的限制,可以实现更多GOOSE开出报文的共享。这种优势可将GOOSE开出报文传输从传统的跳闸、重合闸、闭锁等保护判断结果信息扩展至P&C在故障数据分析处理流程中产生的保护启动、故障选线、故障选相、振荡闭锁等多种信息,从而更加有助于实现集成保护整体性能的提升。
3种仿真案例结果如表1和表2所示。
在增加了GOOSE开入和开出快速报文共享后,可实现最大共享间隔数有所下降。例如:采样率为每周期40点时,从38路间隔下降为33,30路间隔;采样率为每周期80点时,共享间隔数也依次减少了1路。但是,对于高采样率(10 kHz以上),由于跨间隔SAV数据共享下空余频带的余度较大,因此,能够在不减少共享采样间隔的前提下,实现对GOOSE快速报文共享的兼容。
2.3 讨论
由以上算例仿真可见,面向间隔和面向位置构建的过程层网络数据共享实时特性基本相同。主要原因是,在这2种模式下,任意间隔单元订阅其他间隔信息时,数据经过的交换机数量一致。时延特性或者说整个过程层通信网络的数据共享特性,主要取决于交换机的性能和数量。
传统面向间隔的保护配置理念,决定了传统变电站过程层通信网络的配置也着重强调直接链接P&C,MU,ICB的交换机的性能,例如采用实时双重化配置、运行的模式。而从过程层数据共享角度,链接各间隔交换机或各位置交换机的中心交换机的性能将更加重要。
虽然根据表1给出的仿真结果,当采样率为每周期80点时,100 Mbit/s网络能够保证接近20路间隔数据的实时共享。但是,还存在如下问题:
1)如果采样率进一步提高,例如传统的暂态、行波信号的典型采样率(1 MHz左右),报文总量超过子网交换机或中心交换机的处理能力时,交换机将成为信息共享的瓶颈。
2)从通信角度,提高集成保护的选择性和灵敏性与提高可靠性和实时性相矛盾,需要有效平衡。
解决以上问题的核心是需要确定跨间隔集成保护控制系统的具体核心功能是什么以及对通信系统的具体要求。因此,后续研究有必要从面向功能的角度进一步分析:
1)从跨间隔集成保护控制的具体功能出发,确定不同功能要求的信息间隔数和最高频带;针对超出交换机容量的高采样率信号,利用保护控制功能需求分析信息的相关性,实现低通信量的故障信息完整表达。
2)从面向站域功能角度,分析最佳信息共享网络方案,构建满足高度实时性、可靠性的通信网络。
3 结语
本文针对智能配电变电站过程层跨间隔数据共享的需求,从保护控制算法的本身需求出发,提出了过程层数据总线存在的MU发SAV数据、ICB的GOOSE开入、P&C持续GOOSE开出信息共享3种模式,仿真给出了可能的数据共享最大间隔数与采样率的函数关系。仿真结果表明,100 Mbit/s网络下,面向间隔和面向位置的过程层组网方式基本能够满足低采样率下的数据共享,主要时延和数据共享限制取决于交换机的性能。后续需面向功能进一步分析全频带信息的数据共享,以及最佳的过程层保护用跨间隔通信共享拓扑结构。
参考文献
[1]董新洲,丁磊.数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究[J].电力系统保护与控制,2009,37(1):1-5.DONG Xinzhou,DING Lei.Research on design of digitalintegrated protection and control system[J].Power SystemProtection and Control,2009,37(1):1-5.
[2]鲁宗相,王彩霞,闵勇,等.微电网研究综述[J].电力系统自动化,2007,31(19):100-107.LU Zongxiang,WANG Caixia,MIN Yong,et al.Overview onmicrogrid research[J].Automation of Electric Power Systems,2007,31(9):100-107.
[3]王成山,肖朝霞,王守相.微网综合控制与分析[J].电力系统自动化,2008,32(7):98-103.WANG Chengshan,XIAO Zhaoxia,WANG Shouxiang.Synthetical control and analysis of microgrid[J].Automation ofElectric Power Systems,2008,32(7):98-103.
[4]窦晓波,胡敏强,吴在军,等.数字化变电站通信网络的组建与冗余方案[J].电力自动化设备,2008,28(1):38-42.DOU Xiaobo,HU Mingqiang,WU Zaijun,et al.Configurationand redundancy of communication networks in digitalsubstations[J].Electric Power Automation Equipment,2008,28(1):38-42.
[5]童晓阳,李映川,陈德明,等.基于IEC 61850标准的变电站二次系统精细化管理探讨[J].电力系统自动化,2009,33(22):44-48.TONG Xiaoyang,LI Yingchuan,CHEN Deming,et al.Refinedmanagement study of the digital substation secondary systembased on IEC 61850[J].Automation of Electric PowerSystems,2009,33(22):44-48.
[6]童晓阳,廖晨淞,周立龙,等.基于IEC 61850-9-2的变电站通信网络仿真[J].电力系统自动化,2010,34(2):69-74.TONG Xiaoyang,LIAO Chensong,ZHOU Lilong,et al.Thesimulation of substation communication network based on IEC61850-9-2[J].Automation of Electric Power Systems,2010,34(2):69-74.
[7]朱林,段献忠.基于过程总线的母线保护通信体系结构[J].电力系统自动化,2008,32(21):8-13.ZHU Lin,DUAN Xianzhong.Communication architecture ofprocess bus based busbar protection[J].Automation of ElectricPower Systems,2008,32(21):8-13.
[8]董新洲,丁磊,刘琨,等.基于本地信息的系统保护[J].中国电机工程学报,2010,30(22):7-13.DONG Xinzhou,DING Lei,LIU Kun,et al.System protectionbased on local information[J].Proceedings of the CSEE,2010,30(22):7-13.
[9]王宾,董新洲,薄志谦,等.非全相运行输电线路负序方向纵联保护方法[J].电力系统自动化,2009,33(12):61-66.WANG Bin,DONG Xinzhou,BO Zhiqian,et al.A novelalgorithm for negative sequence pilot protection applicable toopen-phase transmission lines[J].Automation of Electric PowerSystems,2009,33(12):61-66.
[10]WANG Bin,HUANG Tianxiao,DONG Xinzhou,et al.Dynamic emergency control in digital distribution substationwith MW PV power[C]//Proceedings of the 5th InternationalConference on Critical Infrastructure(CRIS’10),September20-22,2010,Beijing,China:CRIS00976.
智能化变电所配电系统 篇8
一、原中央变电所概况及存在问题
(一) 原中央变电所概况
中央变电所从地面变电站引入四回路10KV电源进线, 单母线分段供电, 综自保护。装备22面KY型双层高压真空开关柜和11台KDG型低压开关柜, 提供采掘需用动力、车场照明和主要信号电源。
(二) 设备存在问题
配电设备为KY型, 防护级别低。主要电器元件易受潮使绝缘降低, 发生放电甚至击穿现象, 导致全井下停电事故时有发生, 极大威胁了矿井的生产安全。
为防止事故, 矿井加大了维修力度, 增加了维修次数, 储备了各种电气元件。频繁的停电维修, 高昂的维护成本, 凸显出原装备的配电柜已不能满足矿井的安全需求。
二、变电所设备更新改造及供电系统的优化方案
(一) 选择BGP系列高压配电装置 (防护级别为IP55) , 解决原配电柜防护级别低导致的一系列问题。
(二) 原中央变电硐室尺寸不能满足新设备安装要求, 在井底车场选址另做一个辅助变电硐室。
中央变电所安装进线柜、中央泵房启动柜和变频柜, 辅助变电硐室安装供采区高低压动力的变配电设备。
(三) 借鉴维护原配电柜时, 经常停电、倒闸检修积累的经验。为减少在以后的检修维护中的停电范围, 把原单母线二段供电方式改为单母线四段电源供电, 四趟入井电源各供一段, 互相联络闭锁, 分列运行。
(四) 母联柜的并柜方式改为硬连接, 不用预留检修距离, 最大限度的利用硐室尺寸, 同时消除了电缆接头制作质量不过关或长时间使用带来绝缘降低的不安全因素。
(五) 淘汰原主排水泵采用串电抗启动方式, 更换为高压变频启动。减小了水泵启动、停止时对系统的冲击, 同时节约了电耗, 降低了生产成本。
(六) 井下局部通风机, 全部实现“双三专”电源供电, 使局部通风机的主备用电源达到同一等级, 提高了对局部通风的保障能力。
三、更新改造后设备特点
(一) 变频柜特点
1、该产品采用创新设计的快开门型隔爆外壳, 小车式结构, 操作简便可靠, 并采用新型PMC固体绝缘材料, 绝缘等级高。
2、选用美国原装进口控制器, 采用先进的电力电子元器件和全数字速度控制技术、可实现电流、速度的闭环控制, 能够精确控制起动电流。该控制系统采用了最先进的全闭环PID精密电流算法加电压斜坡控制模式, 是当今煤矿井下最可靠的起动方式, 其特点是:电机在轻载时, 在斜坡电压上升结束前已达全速, 控制系统反振荡电路会自动把全电压加到电机上, 可防止任何浪涌电流或电机转矩的脉动。
3、采用高性能的数字信号处理器 (32的DSP芯片) 为控制核心, 先进的电子式电压互感器高精度采样, 提高了可靠性和安全性。
4、多种软起动方式 (如:限流模式、恒转矩、电压模式、双斜坡、泵控等) , 满足不同领域不同设备的需求。
5、配备全中文液晶汉显人机界面, 实时显示三相电压、电流、软起状态、功率因素、有功、无功、故障诊断等。
6、所有参数设置键及操作按钮都设置于前门上, 不用开门即可完成所有操作, 适用于井下复杂环境使用并可设密码保护。
7、具有完善的电机保护功能, 40种过载曲线选择, 可在线监测多种参数, 旁路后仍对电机运行状态进行检测保护等功能;具有先进的自检功能和完善的监测监控、电机保护功能, 晶闸管短路、电源电压、电流、频率、功率因数、用电量、及过载 (有多种过载曲线可选择) 、电流不平衡、过压、欠压、相序、接地、过热等监控保护, 另有差动保护 (可选件) , 故障记忆可达99个最近事件。
8、具有起动电流平滑可调、起动速度平稳、起动性能可靠、减小起动过程中起动电流对电网冲的冲击, 避免巨大的机械冲击对设备造成的损坏等优点;其“S”形起动曲线可根据现场实际工况进行调整。
9、控制器具有自检、故障自诊断、事件长期记忆功能, 抗干扰能力强。
1 0、根据需要配合矿用隔爆型双回路真空电磁起动器实现一拖二、一拖三、一拖四、二拖四等模式。
1 1、配有标准的RS485通讯接口, 可实现遥测、遥信、遥控、遥调等四遥功能。
(二) BGP高压配电装置特点
1、BGP高压配电装置采用永磁启动器, ZKJB-2000微电脑综合保护器。微电脑综合保护系统采用双CPU控制, 主CPU采用高速DSP芯片 (32位) 。DSP数字信号处理器, 采用超哈佛结构, 能同时处理多条指令, 与一般的MCU相比其计算速度有很大提高, 具有智能化、功能多样化、小型化、模块化、可靠性的特点。采用的工业级和军工级芯片和完善的电气隔离和电磁屏蔽设计, 使装置的硬件系统具有较高的抗干扰能力和工作可靠性。电流和电压的采样采用高速、高精度的互感器 (0.5级) , 每周波32点的采样密度以及频率跟踪技术, 使综合保护器采集的电流和电压信号是真有效值, 使得开关的故障动作迅速可靠。
2、综合保护器具有三段式电流保护 (短路、过载、过流) 并可带方向、三段式零序电流保护、过欠电压、绝缘监视、定时限、反时限、漏电、瓦斯闭锁、风电闭锁、故障录波、短路小延时、短保经低电压闭锁、防止越级跳闸的闭锁等功能, 可以实现供电系统的分级、分段整定 (能分辨最小时间间隔为10ms) 。
3、综合保护器数据采集部分由高可靠性, 高精度的A/D转换器及滤波回路两部分组成。最新技术的A/D转换芯片内部包含了采样保持及同步电路, 具有转换速度快、采样偏差小、超小功耗及稳定性好等特点, 最大达到8路模拟输入通道;另有达到0.5级的电度计量功能, 能实时显示和上传三相电度、有功功率、无功功率、功率因数等。
4、显示器为大屏幕高亮度全汉化液晶显示器, 中文菜单操作, 界面友好, 全部定值、运行参数、事件报告 (可存储22次事件) 均汉化, 内容详细明了, 操作方便, 可通过按钮或者遥控器整定保护参数。
5、保护器具有远程通讯组网接口 (保护器提供标准的RS232、RS485、RS422、CAN等多种通讯方式) , 配合KJ系列煤矿供电远程测控系统可以实现远程监测、监控, 实现地面调度 (指挥) 中心对井下高、低压供电设备的遥测、遥控、遥调和遥信 (四遥) , 提高煤矿井下供电系统的集中化、智能化、信息化管理和调度。
6、保护器的供电采用开关电源 (直流逆变电源) , 在PT二次无输出电压或在开关出口短路时可能造成电压偏低, 此时由保护器后备工作电源来保证它至少再工作5S (用来进行逻辑出口和存储故障信息) 和保证开关至少跳开一次。
7、保护器增加电流继电器实现线路保护的可靠性。当配电装置的负荷侧发生短路或过流时, 综合保护的“短路保护功能”巧合出现故障时, 对电网无法实现保护的情况下, “短路后备保护功能”可实现在短路故障发生的瞬间、有效断开断路器的控制回路, 使断路器分闸, 把短路故障控制在特定的范围内。
四、结语
自改造以来, 设备运行稳定, 特别是四段电源分列运行、局部通风机“双三专”供电方式和智能化设备的推广使用, 方便了设备检修, 保障了供电安全, 提高了矿井的自动化、信息化管理水平和抗灾变能力。
参考文献
[1]煤矿电工手册
智能化变电所配电系统 篇9
低压供配电系统以及变电所建设需要综合考虑各方面因素, 首先在设计之前必须摸清企业车间目前的实际负荷以及随着工厂发展需要扩充的负荷, 其次对于变电所的位置、型式、主变压器的数量、类型和容量设计应该以经济为根本, 最后在设计变电所高低压设备、进出线和变电所主接线时, 都必须确定接地和防雷装置, 选择整定续电保护。
2 无功功率补偿和负荷计算
一般而言, 一个用电设备即会消耗有用功, 也会消耗无用功, 因此对于钢铁车间用电设备负荷的计算必须包含这两部分功率的计算, 在计算时需要分别计算单组用电设备和多组用电设备, 经过前面的计算就可以得到钢铁车间的负荷表。在进行无功功率设计时, 一般采用并联电抗器, 或者同步补偿机, 由于并联电抗器与同步补偿机相比具有安装简单、有功损耗小、运行维护容易以及组装容易等优点, 目前在无功功率补偿时, 并联电抗器使用较为普遍。
3 车间变电所位置的确定
要确定变电所安装的最佳位置, 首先要计算清楚各用电设备的有用功和无用功, 也就各个设备的负荷, 同时构建平面图, 确定各个设备的位置坐标, 有了所有设备的负荷值和坐标值就可以计算出整个车间的负荷中心, 负荷中心就是变电所的理想位置, 在实际确定位置时还需考虑其它因素, 如现有房间的结构, 房间入口, 安全等因素。
4 变电所主接线方案以及主变压器的数量
装一台主变压器, 还是装两台主变压器, 需要综合考虑各方面的因素, 显然, 从安全的角度考虑, 装两台可以在主变压器出现故障时及时切换到备用变压器, 从而将由于供电故障给生产、生活造成的损失降到最低, 但由于需要多配置一台变压器及相关设备, 变电所的建设成本要增加很多。在具体确定主变压器的数量和主接线方案前, 需要对车间负荷、供电的输入以及自身经济实力做出全面的了解。
5 电路短路电流的确定
要得出车间三相短路电流和三相短路容值, 首先要绘制好车间的电路图, 根据电路图得出短路计算的基准值, 进而确定电路中各个元器件的电抗幺值, 有了电抗幺值就可以画出短路计算的等效电路图, 根据等效电路图就可以很容易进行相关的计算。
6 变电所计量仪器的安装和继电保护
6.1 变电所计量仪器的安装
1) 为了实现安全供电、实现绝缘监察和电压测量, 在变电所的高压端还需要装高压互感器和避雷器柜, 线路安装一定要严格按照《工厂供电设计指导》进行。2) 除了主电源的输入端需要装三相有功电度表与无功电度表, 在备用电源的高压端也需要装有这两种计量表, 安装线路依然需要严格按照《工厂供电设计指导》进行。3) 变电所低压输出端电力仪表的安装。不同的用电线路需要安装不同的电力仪表, 一般来说低压照明线路属于电阻性线路, 因此需要安装三相四线有功电度表, 如果低压线路是电容性线路, 则需要安装无功电度表。无论是那种线路, 在回路上都需要装上电流表, 为了监测低压端的电压, 还需要在低压母线上装上电压表, 所有的电力仪表的测量精度都应达到相关标准制定的要求。
6.2 变电所继电保护的选择
1) 变电所主变的继电保护。主表的继电保护装置包括反时限过流保护和瓦斯保护装置, 反时限过流保护可选用感应式电流继电器, 如型号GL15, 操作方式采用去分流跳闸分流操作方式。瓦斯保护装置可以根据变压器产生的瓦斯量来采取不同的动作, 当瓦斯量很少或者变压器油箱油面下降时, 动作至于低压端, 如果瓦斯产生的量很大, 保护装置应该切断输入高压端。2) 电流整定。为了确保保护装置能够及时有效动作, 必须对保护电路的电流和过流保护电流的动作时间做出整定。3) 过流保护的灵敏度的设定非常重要, 过高可能导致误动作而影响正常生产, 过低有可能不能做出正确的保护动作, 电流保护灵敏度系数的制定应该根据相关规定制定, 并进行检验。
6.3 速断保护装置
在设计配电系统时, 对不同地方安装的保护设备的动作时间应该有不同的要求, 对于近电源一侧的保护设备, 应该尽量采用零延时或者延时非常短的保护设备, 只有这样才能确保在发生故障时, 保护设备能够及时有效切断电源, 保护用电设备的安全, 速断保护电流值必须严格安装相关规定确定, 并根据速断电流值选购合适的速断装置。
6.4 对高压联络线的保护方式
1) 对于备用电源, 虽然正常情况下不用, 但对于备用电源的保护, 却应与主电源一样采用严格的故障保护, 对于备用电源的高压联络线一般选用感应式的过电流继电器。2) 回路中电流过大, 极易对设备产生损害, 因此在回路中必须装有电流快速切断设备, 以保证回路的快速切断。3) 对于变电所输出低压端的保护。由于变电所的低压输出端与整个低压配电系统相连, 因此变电所低压侧的保护很重要, 对于该端的保护一般采取两种措施, 一种措施是在每一相装脱钩器, 另一种措施是在低压总开关处设置低压断路器。
7 变电所避雷和安全接地的构建
7.1 避雷针的安装保护
为了避免雷电对变电所的直接损害, 在变电所的最高位置一定要装有避雷针, 特别是当变电所设置在露天环境下, 更应该安装好避雷装置, 对于有条件的单位, 变电所最好安装在室内, 这样可以有效减少雷电对变电所造成的损伤。
7.2 对雷电的其它防护措施
避雷针可以防止雷电的直接侵害, 但对于由电线引入的雷电侵入波却无能为力, 对于这部分侵入波, 必须安装相应的电力保护设备, 对于不同电压的电源线可以考虑使用不同的防护设备, 10KV的电源进线, 考虑安装阀式避雷器, 而对于380V低压线可以考虑安装保护间隙, 总的原则就是要防止雷电产生的电波侵入到变压器或者用电设备。
7.3 变电所接地线路以及接地电阻要求
由于变电所有高压输入端和低压输出端, 因此在变电所需要装设两条地线, 一条与高压输入端设备相连, 另一条与低压端的设备相连, 最后这两条线都与室外的公共接地相连, 无论是与高压端设备相连的接地干线, 还是与低压端设备相连的接地干线, 它们的电阻值应该尽量少, 满足RE<4Ω。
摘要：钢铁企业车间供配电系统和变电所的建设需要综合考虑多方面因素, 首先需要摸清企业车间目前负荷情况, 本地供电以及工程特点等情况, 然后再确定建设方案。变电所的建设要厉行节约, 又要保证供电安全, 变电所的位置尽量安排在车间供电的负荷中心, 这样既可以节约线材, 又可以降低损耗, 提高供电质量。
关键词：钢铁企业,供配电,变电所
参考文献
[1]韩宏亮.建筑电气低压供配电系统设计中国电子商情:科技创新, 2013.
[2]郭彦生.谈建筑电气低压供配电线路导线的选择科学与财富, 2012.
浅析我国智能配电网自动化系统 篇10
关键词智能配电网；管理系统；配电网络
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0105-01
1配电管理功能
地理信息系统（GIS）就是近年来用于配网现代化管理的重要工具之一。它以供电区域的电予地图为背景，显示设备空间位置和相互关系，同时建立它们的属性数据，提供给电力企业的管理者和决策者辅助决策的依据。GIS有良好的开发性和可扩展性，强大的地理数据管理和分析能力为复杂的电网数据管理、分析、规划和维护检修提供了强有力的工具。借助GIS提供的地理背景图形界面，可以生成电气接线图，进行实时电网线损计算，可以克服传统的线损计算不及时、不准确的缺点，能及时准确的反应电网实时线损率，并实时形成豁测曲线，直观地对网损进行考核，对调度人员及时调整优化运行方式有着积极的指导作用。为实现对配电设备的地理位置、属性、关系、运行状态等信息的统计、查询和分析，为管理人员提供数据辅助决策。其功能如下：
①设备图形绘制与管理：绘制电网拓扑图，绘制各种设备元件图并可以将其添加到元件库中，利用元件库中已有的元件符号绘制一次接线图，并能够方便的对其进行修改、更新等操作，保证数据信息的准确、完整和一致性。②设备数据管理：主要对配电网中相关设备的空间数据和属性数据进行添加、编辑、删除等操作，保存用户数据、设备档案数据，对设备信息进行定期更新和备份。③设备统计、查询：用树的形式将地图上所有设备分类显示，可以直接查看每一类设备的详细信息并进行定位。可以自由选择区域，系统将被选区域设备分类统计显示，用户可以进一步查看具体设备信息。④设备信息输出：设备属性信息既可以通过文字、表格形式输出，也可通过图片、视频、三维仿真等多媒体形式打印输出：统计查询的结果可以用报表、统计图形的形式显示输出。⑤辅助决策：主要对用户报装进行分析，提供参考方案以及计算最佳抢修路径；根据线路电压等级等参数自动生成线路走廊范围，分析线路是否安全；比较不同时刻设备状态，根据给定判据，判别设备是否故障。⑥权限及日志管理：设置系统管理权限，将数据访问和操作控制到每一个对象，确保系统的安全；创建系统工作日志，记录用户使用情况。
2线路智能巡检
智能巡检系统是基于GPS、GPRS等先进技术，在移动终端上进行巡检数据的采集录入，系统由巡检终端和后台管理系统组成。系统功能主要包括：巡检管理功能、缺陷管理功能和人员管理功能。
1）巡检管理功能。利用GIS系统的电网图完成线路设备巡视、缺陷标注、缺陷流转、制定线路巡视计划，系统能够实时显示线路巡视情况、查看当前巡视线路的运行状况，以及缺陷具体位置信息等。
2）缺陷管理功能。现场巡检数据采集后传送至后台管理系统，巡检管理人员可以根据缺陷的情况安排决定检修计划，对检修后的缺陷进行消缺处理：也可通过查询发现线路中的缺陷，统计线路的缺陷情况报表。
3）人员管理功能。通过采集的坐标数据，检查巡检人员到位率，可生成巡检轨迹图，具有历史轨迹问放功能和经验导航功能；可实时监控巡检人员的位置，查看人员的工作情况：管理人员和现场巡检人员进行实时交互，根据实际情况发送指令，协同完成巡检工作。
3新时期配电系统综合自动化发展趋势
为实现电力市场环境下配电系统综合自动化，以下新技术将是未来的发展趋势。
1）综合型配电自动化终端。为了在实现配电系统综合自动化的同时，尽可能减少现场终端的数量及降低系统的复杂性，必须研究开发基于高速数据采集及信号处理技术的综合型配电自动化终端。这种新型端终端除了具有通常的功能外，述应具有电能质量量测、实时电价信息发布、故障灵波及部分仪表功能。既要能够与主站通信，也能实现指定终端间的通信。
2）配电线路载波通信技术。通信系统一直是配网自动化的技术难点之一。光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高的优点，已成为主流通信系统首选。随着其成本的降低，采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。但是，对低压配电网，由于终端设备数量非常多，大大增加了通信系统建设的复杂性，仍采用光纤通信无论从成本或可行性看均不现实。因此，为实现配电系统综合自动化的实时电价信息发布及远程读表功能，研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术，不仅可作为实现上述功能的通信手段，还可以为客户提供其他的综合通信服务，如电力线上网等。
3）用户电力技术。用户电力技术（Customer Power）是FACTS技术地配系统应用的延（DFACTS）。它将电力电子技术、微处理机技术、控制技术等高新技术运用于中、低压配、用电系统，以减少谐波畸变，消除电压波动和闪变、各相电压的不对称和供电的短时中断，从而提高供电可靠性和电能质量的新型综合技术。目前，主要的DFACTS装置有：有源滤波器（APF），动态电压恢复器（DVR）、配电系统用静止无功补偿器（D-sTATx0M）、固态断路器（SSTS）等。用户电力技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求，与配网自动化技术相结合时，将实现无瞬时停电、实时控制的柔性化配电、满足用户对电能质量更高层次的要求。
4）智能分布式FA。根据我国电力工业体制改革方案，”十五”以后逐步实行输配电分开，在售电环节引入竞争机制。配电环节的开放，分散发电装置将得以广泛使用，可以在合适的地点提供合适的能源解决方案，从而降低线路损耗，提高能量转换效率。零售市场环境下配电自动化解决方案的主要困难在于：分散发电装置布置及投运的不确定性，使得配电网络运行方式经常变动，从而传统保护整定值与集中处理的FA解决方案很难适应变化。建立基于多智能系统
（MAS-multi-agent system）的分布智能FA體系将是一个较好的解决方案。在该体系中，将要研究建立智能体（agent）与区域协调器的协调机制。为了考虑全网的运行方式以及拓扑结构的变化影响，需用要研究在配单自动化主站建立协调服务器，通过定义智能体之间的通信与规范，构成完整的智能分布式FA实现方式。
5）配系统自动化高级应用新算法。在电力市场环境下，为使配电系统自动化的效益最大化、必须实现基高级应用功能如配电网终重构、自动无细电压控制等。如何结合电力市场的特点诸如实时电价、差异性客户服务等，研究实用化的网络重构、自动无功电压控制的新算法将是今后配网自动化研究的重要内容。
4结束语
随着计算机技术的速猛发展，利用信息化手段对配网管理条件已具备，配网信息化低压智能管理系统的实际应用就是一个较好的例子。智能配网管理系统实现可以提高对配网的驾驭能力，是提高优质服务的重要手段，是践行南网方略的具体表现，实现智能配网管理系统意义十分重大。
参考文献
[1]扬群,李伟,闾国年.基于GIS构建配电网拓扑关系的方法[J].电力系统自动化,2003,18.
[2]杨洪东,王倩.嵌入式以太网的智能配网综合保护/测控装置设计[J].中国测试技术,2004,3.
[3]刘键,等.配电自动化系统[M].中国水利水电出版社,1999.
智能化变电所配电系统 篇11
1 项目概述
天津某大学共有14栋学生公寓, 1860个单元宿舍, 每个单元有三路供电线路, 除一路受控外, 其它不受控, 楼道公共照明不受控。宿舍内除照明外, 还需使用微机和饮水机。目前使用的用电管理系统为多年前的早期产品, 已不太适应目前学生公寓管理的需要, 特别是不能控制饮水机功率以下的发热电器的使用, 有很大的安全隐患。另外, 原系统使用了多年, 进入了维护期, 由于该系统为16个宿舍共用一个主控板实施巡回检测, 故一个宿舍出故障, 会互相影响, 维修时还要依赖厂家来维修, 给使用带来很多不便[1]。
2 系统功能
2.1 系统构成
该系统是软硬结合的高科技产品, 主要由智能用电管理器、网络管理器、计算机等硬件设备和智能用电管理系统软件组成。
2.2 功能特点
(1) 适用性强:即可实施了集中安装、分布检测、分布控制, 并可实施远程管理。
(2) 使用、管理、维修维护简单方便:因各控制点均可独立工作, 互不影响, 且安装、使用、管理、维修维护既简单又方便, 普通电工就可实施维护。
(3) 控制参数可设:可根据不同宿舍的使用情况进行不同参数控制设置, 从而达到了不同的控制目的。
(4) 前端设备 (用电管理器) 可独立工作, 无需后台系统的支持, 但可通过后台加强对前端设备的控制。
(5) 发热电器识别灵敏度高:每宿舍是单路实时检测、实时控制, 并且在不影响大功率 (控制总功率范围内) 非发热电器使用的情况下, 可以识别小功率发热电器。
2.3 功能分析
(1) 电能控制功能:可实施剩余电量管理, 电量用完时将自动断电。
(2) 远程电量管理功能:可通过网络实施远程电量使用情况查询、储值和管理, 并可通过计算机实施远程批量直接发送电量到每个宿舍用电管理器中和单个宿舍电量储值。
(3) 基础免费电量批量或单个远程设置:系统远程可将每栋楼、每层楼、每个宿舍的免费电量进行远程设置。
(4) 用电量统计功能:可通过微机对用电量情况数据实施远程采集, 并进行数据处理, 并可实施历史数据查询、统计、打印。
(5) 负荷控制功能:可通过对总电流的设置实施超负荷断电。如对某房间设置总电流5A (即1100W) , 当所用电器总和超过此设置值时, 将自动断电。
(6) 发热电器自动识别控制功能:可对发热电器 (如电炉、热得快、电热杯等) 实施自动识别控制。当所用的发热禁用电器功率超过设定功率时, 将自动断电[2]。
(7) 自动恢复供电功能:超负荷断电或使用禁用发热电器自动断电后, 根据所设定的断电时间后, 设备将自动恢复供电, 供电后如违规电器继续存在, 将继续断电。
(8) 总用电负荷可设:管理者根据需要对各房间的用电负荷 (允许最大电流) 进行设置, 设置范围1~25A, 超出设置范围将自动断电。
(9) 远程监控:通过计算机实施远程监控, 即可实施远程设置、远程查看工作状态、违规记录和远程开关房间电源。
(10) 时间控制功能:可设定每个宿舍自动断电和供电的时间;也可以设定某时间段内为小功率输出, 设定时间后自动恢复正常供电, 这样计算机等就不能再使用, 使用就会超负荷断电。
(11) 无人值守功能:无需系统支持, 每个智能用电管理器均可独立工作, 实现无人值守, 自动判断、自动断电、自动上电。
(12) 自动侦察和记录:智能用电管理器对超负荷用电和违规使用发热电器实施了自动侦察和记录。
(13) 权限管理:管理者可对操作人员设定不同操作权限。
3 改造方案
3.1 强电改造
按每层十个摊位设计改造, 配电系统为“母线”配电系统, 其主要内容为:每个摊位一个配电箱, 一个三相80A总断路器;每个配电箱线路总负荷不低于35A×3 (约23千瓦, 实际按每相32A保护) , 每相一个32A1P断路器和一个32A带漏电保护断路器。每个摊位用电均从各自摊位配电箱引出, 配电结构如图。
3.2 智能设备改造
每个摊位配电箱按三相电接入, 实施单相用电检测、控制和管理进行配置。以达到预付费电能管理、负荷控制、自动供电控制、时间控制、远程监控、管理数据可改可设及相关数据管理的功能需求。使餐厅配电系统可实施远程和卡输入购买电量, 电量用完将自动断电;当用电超负荷时将自动断电并自动恢复供电, 恢复供电时间可设;可远程实施各项管理参数的设置以及计量数据远抄, 远程用电监控和远程开关;在需要时实施相关数据存储、查询、统计、报表、打印[3]。
4 应用效果
自配电系统智能化改造投入使用以来, 达到很好的应用效果。
(1) 实现预付费电能管理。
电量用完后将自动断电, 学校每年9月份按照每人每学年60度输入一定的免费电量, 免费电量用完后, 可到管理中心购买电量。
(2) 实现安全控制管理。
每个单元总用电负荷控制在10A (约2200 W) 以下, 单个用电器在300 W以下, 超负荷将自动断电;学校严禁使用各类发热电器, 凡使用100 W以上发热电器将自动断电;拔下违禁电器5 min后将自动供电。
(3) 实现饮水机使用管理。
凡需要使用饮水机的单元, 每单元可使用一台饮水机, 但需向管理中心老师申请, 由管理人员通过智能控电系统认证许可后即可使用, 其它发热电器仍不能使用。
(4) 实现时间控制管理。
每天5:30供电, 23:00断电;卫生间照明仍保持供电, 但23:00以后负荷较低;将自动转为小功率供电, 若此时开灯或其他电器将超负荷停电。
5 结语
为了全面解决高校餐厅电能质量问题, 我们将餐厅配电系统进行改造, 安装集中控制的智能化配套系统, 从而提高用电效能及供电可靠性, 以减少生产隐患。本套配电系统采用较为有效的检测与分析诊断技术, 将运行状态准确及时的掌握, 减小各种用电损耗, 为管理人员提供不可缺少的必要信息, 以便管理者选用更经济、便捷的运行方式。为高校餐厅配电系统集中智能化管理提供坚实的鉴借基础。
摘要：本文针对天津高校餐厅用电实际情况, 提出配电系统智能化管理改造方案, 并详细阐述智能化系统的功能与作用, 以使餐厅用电管理达到合理性、实用性和可视性。
关键词：餐厅,配电系统,智能化
参考文献
[1]侯春生.农村电网智能化建设探讨[J].宁夏电力, 2011 (3) .
[2]马惠毅.浅谈大学生公寓电气设计[J].淮南职业技术学院学报, 2006 (3) :102-104.