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[摘 要]智能配电监控系统的作用就是通过计算机技术结合通信技术有机连接配电工程各个环节,对整体系统进行全面的控制,科学的测量,保证配电工程的安全性,以及进展顺利性。
[关键词]配电安全运行智能监控系统;大型开发园区;应用
中图分类号:TS209 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0223-01
0 引言
作为传统配电系统的升级版,智能配电安全运行监控系统将先进的电子与微电子技术应用于电气开关、断路器及配电设备,使之具备控制、测量、工作状态远传、保护参数远方设定、设备安全事故故障判定、保护及记录等功能,可结合信息网络技术、无线传输技术、载波技术等实现远方集中监控、调度和分层分级管理,取代配电系统场站管所的值班、查抄仪表、故障判断和记录等人工工作,使电力变配电系统的可靠性、安全性、快速性、实时性得到质的改变。
1 智能配电监控系统的应用价值
现今配电工程运行过程中大多采取无人值班的运行机制,这一机制存在的隐患为缺乏先进的技术对配电工程运行所使用的设备器械进行全程的保护,以及进行细节化完整化的监控,同时无法及时的感知到室内气体的变化情况,无法给出警报以及给出提示,导致配电室出现各种程度的安全事故。尤其是SF6气体的泄露蔓延,这一气体无色无味,无法被人体辨别出来,而又极易使配电室形成缺氧环境,严重危及到工作人员的生命安全,急需智能配电监控系统来改变这一情况,实现时时监控,时时探测,及时发现存在的异常,存在的问题,通过警报或者其它方式来提醒工作人员注意,实现保证工作人员身体健康以及生命安全的目标。
2 智能配电监控系统构成
2.1 视频监控
在智能监控系统中,视频监控前置监控摄像头可以将采集和记录下的音频和视频材料,通过信号传递的方式传递到视频处理器上,并由视频处理器对传递过来的材料和信息进行一定判断和处理,并最终传递到监控指挥中心平台上去。监控中心工作人员对所传递过的信息根据监控指令不同,指使监控摄像头对配电工程进一步进行监控工作。除此之外,智能监控系统还具有移动运行和自动跟踪视频的监控功能,如果配电工程中出现事故,发生自动警报后,那么在事故发生区域内的视频监控也会进行相应的报警。
2.2 环境监控
对环境进行检测主要是对SF6以及氧气浓度进行检测,以SF6为例,如果空气中氧气浓度过低的话,SF6含量过高,当达到一个设定值的时候,那么相应的环境监控系统就会发出自动警报信息,并同时开启声光显示,同时也会针对所泄漏的SF6进行及时的通风和散气,在环境监控系统做完这一系列的工作之后,会对事故发生的时间、通风排气情况等自动记录下来,以便做好记录,对相应的数据进行查询。除此之外,环境监控系统对配电室内的空气湿润度进行检测,同空调所检测的实际情况有效联系起来,能够联合对空气湿润度进行检测。
2.3 火灾警报装置
火灾警报装置在智能监控系统是必不可少的,对于配电工程运行而言也是至关重要的,原因就是火灾对于配电工程而言是致命的。火灾警报装置在配电工程中需要全面安装,保证能够检测到任何方位以及任何范围,同时辅助安装热敏装置,实现能够在火灾发生的第一时间或者火灾发生之前进行警报,并通过警报装置的信号传输,在第一时间传递发生意外的位置以及程度,让工作人员能够第一时间赶达,大大的缩短处理的时间,以及实现在较短的时间内控制火灾,防止火灾的进一步蔓延。
2.4 其他智能监控系统
智能监控系统的组成部分以及结构较为复杂,不固定,会根据所应用的环境不同,作用的重点不同而有所不同。如空调监控,空调监控就是对空调设备进行实时监控,能够掌握空调的运行情况,功能正常情况,保证空调的顺利运行,以及空调的稳定性,进而实现温度以及湿度的合理调节,同时也能够在SF6气体蔓延时发挥阻隔的作用,这一监控系统主要应用于监控室。不同的监控系统组合能够发挥不同的效果,因此,需要根据具体配电工程的重点要求,选择合适的智能监控系统,保证监控的效果完整体现。
3 终端信号采集
终端数据采集装置,选取了美国EATON电气的IQ200系列电力测量仪表,使用EATON电气自主研发的INCOM通讯协议,之所以选择这款产品而不是国内比较普及的MODBUS协议的仪表,很关键的优势就是INCOM总线的最大传输距离约为2300m,且无MODBUS网络每段最多支持32个节点的限制,INCOM总线抗干扰能力强,通讯质量稳定可靠,这在大型园区内使用优势尤为明显。另外IQ200的本体模块和显示模块可以分开,这样在有些改造的配电站内可以只安装本体模块,省去了面板开孔,新建的配电站可以全套安装在面板上,灵活应变,降低投资费用;IQ200仪表安装在每个配电站的0.4kV总进线开关柜上,总进线柜的各电能采样数据及状态传送至监控中心。
4 PowerNet系统简介
EATON电气的PowerNet监控系统(以下简称系统)是具有安全、高效、经济、可扩展性的变配电计算机监控管理系统。系统基于分层分布式结构,采用现场总线技术实现变配电系统信息的交换和管理。系统集保护、控制、测量、信号采集、故障录波、谐波分析、电能质量管理、负荷控制和运行管理为一体,可实现变配电系统高压、低压电气设备分散监控、集中管理功能,使配电系统“透明化”,真正实现配电室的无人值守,全面提高变配电系统安全运行现代化管理水平。
5 人机界面
PowerNet安全运行监控系统拥有强大完善的功能,但是对于日常普通值勤人员而言,全英文的界面和较复杂操作,人机界面显得不夠友好,所以还必须对界面进行组态,组态软件带有丰富的图形绘制功能及支持各种通讯方式,完全能满足当时的试点和现在全面实施的要求(见图1、图2)。PowerNet监控系统支持OPC、SES92、MOSBUS、DDE等多种通讯接口,在此选择了应用比较广泛的OPC通讯方式来连接PowerNet和组态软件之间的数据交换,速度和稳定性都很好,并嵌入了手机报警系统,管理人员无论身在何处,第一时间就可以知道发生的异常情况,对处理突发安全事故优势非常显著。
结语
保税区新发展园区智能配电监控系统的安全运行已达到现代配送配电实时管理的安全运行要求,提高了安全可靠性和运行管理水平。通过快速报警、报警、预测和维修管理,可以减少电网故障造成的影响和损失,实现安全用电的科学管理。
参考文献
[1] 戴强晟,王少荣.SimpliciTI无线自组网在配电网智能监控系统中的应用[J].电力系统自动化,2014(7):83-87.
[2] 吕国,孙皓月,司亚超,等.基于物联网中间件的变配电系统监控方案研究[J].电源技术,2014,38(2):371-372.
[关键词]配电安全运行智能监控系统;大型开发园区;应用
中图分类号:TS209 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0223-01
0 引言
作为传统配电系统的升级版,智能配电安全运行监控系统将先进的电子与微电子技术应用于电气开关、断路器及配电设备,使之具备控制、测量、工作状态远传、保护参数远方设定、设备安全事故故障判定、保护及记录等功能,可结合信息网络技术、无线传输技术、载波技术等实现远方集中监控、调度和分层分级管理,取代配电系统场站管所的值班、查抄仪表、故障判断和记录等人工工作,使电力变配电系统的可靠性、安全性、快速性、实时性得到质的改变。
1 智能配电监控系统的应用价值
现今配电工程运行过程中大多采取无人值班的运行机制,这一机制存在的隐患为缺乏先进的技术对配电工程运行所使用的设备器械进行全程的保护,以及进行细节化完整化的监控,同时无法及时的感知到室内气体的变化情况,无法给出警报以及给出提示,导致配电室出现各种程度的安全事故。尤其是SF6气体的泄露蔓延,这一气体无色无味,无法被人体辨别出来,而又极易使配电室形成缺氧环境,严重危及到工作人员的生命安全,急需智能配电监控系统来改变这一情况,实现时时监控,时时探测,及时发现存在的异常,存在的问题,通过警报或者其它方式来提醒工作人员注意,实现保证工作人员身体健康以及生命安全的目标。
2 智能配电监控系统构成
2.1 视频监控
在智能监控系统中,视频监控前置监控摄像头可以将采集和记录下的音频和视频材料,通过信号传递的方式传递到视频处理器上,并由视频处理器对传递过来的材料和信息进行一定判断和处理,并最终传递到监控指挥中心平台上去。监控中心工作人员对所传递过的信息根据监控指令不同,指使监控摄像头对配电工程进一步进行监控工作。除此之外,智能监控系统还具有移动运行和自动跟踪视频的监控功能,如果配电工程中出现事故,发生自动警报后,那么在事故发生区域内的视频监控也会进行相应的报警。
2.2 环境监控
对环境进行检测主要是对SF6以及氧气浓度进行检测,以SF6为例,如果空气中氧气浓度过低的话,SF6含量过高,当达到一个设定值的时候,那么相应的环境监控系统就会发出自动警报信息,并同时开启声光显示,同时也会针对所泄漏的SF6进行及时的通风和散气,在环境监控系统做完这一系列的工作之后,会对事故发生的时间、通风排气情况等自动记录下来,以便做好记录,对相应的数据进行查询。除此之外,环境监控系统对配电室内的空气湿润度进行检测,同空调所检测的实际情况有效联系起来,能够联合对空气湿润度进行检测。
2.3 火灾警报装置
火灾警报装置在智能监控系统是必不可少的,对于配电工程运行而言也是至关重要的,原因就是火灾对于配电工程而言是致命的。火灾警报装置在配电工程中需要全面安装,保证能够检测到任何方位以及任何范围,同时辅助安装热敏装置,实现能够在火灾发生的第一时间或者火灾发生之前进行警报,并通过警报装置的信号传输,在第一时间传递发生意外的位置以及程度,让工作人员能够第一时间赶达,大大的缩短处理的时间,以及实现在较短的时间内控制火灾,防止火灾的进一步蔓延。
2.4 其他智能监控系统
智能监控系统的组成部分以及结构较为复杂,不固定,会根据所应用的环境不同,作用的重点不同而有所不同。如空调监控,空调监控就是对空调设备进行实时监控,能够掌握空调的运行情况,功能正常情况,保证空调的顺利运行,以及空调的稳定性,进而实现温度以及湿度的合理调节,同时也能够在SF6气体蔓延时发挥阻隔的作用,这一监控系统主要应用于监控室。不同的监控系统组合能够发挥不同的效果,因此,需要根据具体配电工程的重点要求,选择合适的智能监控系统,保证监控的效果完整体现。
3 终端信号采集
终端数据采集装置,选取了美国EATON电气的IQ200系列电力测量仪表,使用EATON电气自主研发的INCOM通讯协议,之所以选择这款产品而不是国内比较普及的MODBUS协议的仪表,很关键的优势就是INCOM总线的最大传输距离约为2300m,且无MODBUS网络每段最多支持32个节点的限制,INCOM总线抗干扰能力强,通讯质量稳定可靠,这在大型园区内使用优势尤为明显。另外IQ200的本体模块和显示模块可以分开,这样在有些改造的配电站内可以只安装本体模块,省去了面板开孔,新建的配电站可以全套安装在面板上,灵活应变,降低投资费用;IQ200仪表安装在每个配电站的0.4kV总进线开关柜上,总进线柜的各电能采样数据及状态传送至监控中心。
4 PowerNet系统简介
EATON电气的PowerNet监控系统(以下简称系统)是具有安全、高效、经济、可扩展性的变配电计算机监控管理系统。系统基于分层分布式结构,采用现场总线技术实现变配电系统信息的交换和管理。系统集保护、控制、测量、信号采集、故障录波、谐波分析、电能质量管理、负荷控制和运行管理为一体,可实现变配电系统高压、低压电气设备分散监控、集中管理功能,使配电系统“透明化”,真正实现配电室的无人值守,全面提高变配电系统安全运行现代化管理水平。
5 人机界面
PowerNet安全运行监控系统拥有强大完善的功能,但是对于日常普通值勤人员而言,全英文的界面和较复杂操作,人机界面显得不夠友好,所以还必须对界面进行组态,组态软件带有丰富的图形绘制功能及支持各种通讯方式,完全能满足当时的试点和现在全面实施的要求(见图1、图2)。PowerNet监控系统支持OPC、SES92、MOSBUS、DDE等多种通讯接口,在此选择了应用比较广泛的OPC通讯方式来连接PowerNet和组态软件之间的数据交换,速度和稳定性都很好,并嵌入了手机报警系统,管理人员无论身在何处,第一时间就可以知道发生的异常情况,对处理突发安全事故优势非常显著。
结语
保税区新发展园区智能配电监控系统的安全运行已达到现代配送配电实时管理的安全运行要求,提高了安全可靠性和运行管理水平。通过快速报警、报警、预测和维修管理,可以减少电网故障造成的影响和损失,实现安全用电的科学管理。
参考文献
[1] 戴强晟,王少荣.SimpliciTI无线自组网在配电网智能监控系统中的应用[J].电力系统自动化,2014(7):83-87.
[2] 吕国,孙皓月,司亚超,等.基于物联网中间件的变配电系统监控方案研究[J].电源技术,2014,38(2):371-372.