民用建筑内电力系统检测解决方案

2021-02-14 09:39

1. 项目概况

        本项目监控范围为10KV变电所高低压柜仪表、楼层配电箱。10kV/0.4kV变配电室网络电力仪表和楼层终端电能表通过RS485总线组网的方式接入电力监控系统,系统主机安装在消控值班室。

2. 设计依据

2.1. 用户需求

       系统应通过多功能的电能计量表计、通讯网络和计算机软件,实现供配电系统在运行过程中的数据采集、数据计算、电能抄表、报表生成等,完成系统的安全供电、电能计量、设备管理和运行管理。系统由站控管理层、网络通讯层和现场设备层构成。

系统功能需求:

1) 结合配电干线的分布情况,在各回路配置适用于电参数测量、电能计量的智能表计,可实现电参量信息与电能数据的测量与统计、数据信息远传集中与处理、实时数据库存储与展示,从而为本项目搭建起完整、合理的电能计量体系

2) 数据采集及处理:通过间隔层单元实时采集现场各种模拟量、开关量、电度抄表等;

3) 画面显示:所用变配电系统的信息、各测量值的实时数据、各种告警信息、计算机监控系统的状态信息;

4) 记录功能:具有对各种历史数据的记忆功能,以供随时查询、回顾、打印。

5) 报警处理:用户可以按照自己的意愿分类、筛选报警,并将报警归纳于不同的报警窗口中,根据不同的报警级别,采用推出画面、光显示、条纹闪烁及不同声音级别的音响进行报警;

6) 应具有完善的用户管理功能,避免越权操作;

7) 历史曲线显示:可显示存于历史数据库中的任意模拟量、电度量以及母线电压任意时间的历史波形图;

8) 报表打印功能:可召唤打印、定时打印各种历史数据,运行参数,事故报告统计,电度量统计报表,主接线图,负荷曲线。

2.2. 技术标准

本技术规范书引用的国家和行业标注如下:

ISO/IEC11801《国际综合布线标准》

GB/50198《监控系统工程技术规范》

GB50052-2009《供配电系统设计规范》

GB50054-2011《低压配电设计规范》

IEC 61587《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》

DL/T 698.1-2009《第1部分:总则》

DL/T 698.2-2010《第2部分:主站技术规范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分:电能信息采集终端技术规范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分:电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》

DL/T 698.41-2010《第4-1部分:通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010《第4-2部分:通讯协议-集中器下行通信协议》

DL/T 698.41-2010《第4-1部分:通信协议-主站与电能信息采集终端通信》

DL/T 698.42-2010《第4-2部分:通讯协议-集中器下行通信协议》

2.3. 设计范围

   根据客户需求及项目实际情况,本项目智能化设计一套电力监控系统。该项目现场设备层仪器仪表的具体分布情况如下:

大厦的1个配电室高低压进出线回路、楼层强电间非标箱所安装的电力仪表具体为:

一级计量:配电房10kV高压路1路进线;

二级计量:配电房2路进线、4路电容柜、1路母联和96路出线回路;

3. 系统集成设备清单

见附件三:《系统集成设备清单

4. 网络拓扑结构

电力监控系统通常采用分层分布式结构进行设计,即现场设备层、网络通讯层和站控管理层。


5.系统功能

1.配电监测

电力监控系统具备友好的人机界面,能够以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况,同时将实时采集的各回路的电参量信息,以及配电回路开关的分合闸状态,实时显示在系统界面中。

功能要求:低压进线回路电参量界面显示:回路名称、开关状态、三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值。低压出线回路界面显示:回路名称、开关状态、三相(单相)电流。每个回路旁设置详细参数按钮,通过点击可查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、分相有功功率、总无功功率、分相无功功率、总功率因数、分相功率因数、频率、正向有功电能、反向有功电能、感性无功电能、容性无功电能。

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2.电能报表

电力监控系统以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能,用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况,即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明,并在用电误差偏大时可追溯,维护计量体系的正确性。

功能要求:具有起始时间和结束时间的时间选择框,选定想要查询的时间段后,通过点击查询按钮可查询出系统项目范围内所有配电回路的用电量。可通过导出按钮将报表以Excel形式导出保存,通过打印按钮进行报表打印。

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3.负荷曲线

电力监控系统对配电系统总进线回路(或重要负荷的出线)设计了负荷趋势曲线。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比,确保供电可靠性,为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能,还可分析用能需量的增长趋势,适时调整需量申报,减少因需量偏差过大造成的多余缴费。

功能要求:该界面包括两个曲线图形,上部分曲线图形显示分相电流趋势图,下部分曲线图形显示总有功功率趋势图。曲线的时间跨度为7天,初始进入该界面时曲线图形应为实时曲线。当设定好曲线的起始时间,点击界面中的刷新曲线按钮时,此时曲线应自动切换为历史曲线,显示的为自曲线的起始时间至7天后的趋势曲线。电流曲线的纵坐标刻度最大值应为配电回路额定电流的1.2倍,负荷功率曲线的纵坐标刻度最大值应为配电回路额定功率的1.2倍。

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4.电参量报表

电力监控系统具有对实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能,所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到实时数据库。在监控画面中能够自定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数等,并通过报表方式显示出来。该功能方便用户进行事故追溯查询。

功能要求:可通过在抄表时间选择框中设定好抄表时间,点击抄表按钮,在查询表格中显示查询到的配电回路电参量信息应包括:回路名称、三相电流、三相电压、总有功功率、分相有功功率、总无功功率、总功率因数、频率、正向有功电能。电参量报表要支持Excel表格导出保存和表格打印功能。

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5.遥信实时报警

电力监控系统具备遥信报警配置功能,系统能够对配电回路断路器的分合闸动作进行实时监测并报警。系统报警时能够进行信息语音提示,自动弹出报警画面。

功能要求:系统应采集断路器分合闸信号,当发生断路器分合闸事件时,系统弹出遥信实时报警窗口。报警列表中应包含如下信息:报警时间、报警回路名称、报警点名称、报警内容、报警类型。


6.遥信、遥测历史报警查询

电力监控系统能够对遥信、遥测报警数据进行存储,方便用户对系统报警事件进行追溯查询。

功能要求:可通过查询按钮选择查询时间,返回的遥信报警查询列表中应包含如下信息:报警时间、报警回路名称、报警点名称、报警内容、报警类型。遥测报警查询列表中应包含如下信息:报警时间、报警回路名称、报警点名称、报警内容、报警类型、报警值、报警限值。

等等。

     总之,通过对各级配电箱柜的用电情况计量监测,实现对能耗的使用了如指掌,对建筑能源管理提供数据支持。