变电站电力监控系统的结构及功能介绍

变电站电力监控系统的结构及功能介绍

摘要：在电力系统的运行过程中，变电站作为整个电力系统的核心，在保证电力系统可靠的运行方面起着至关重要的作用，基于此需对变电站监控系统的特点进行分析，结合变电站监控系统的功能需求，对变电站电力监控系统的体系结合和功能进行研究。本文阐述了某数据项目的高/低压供配电系统的组成，及其电力监控系统的功能，从供电可靠性的角度分析供配电系统设计。

关键词：电力系统；变电站；数据；电力监控系统。

变电站电力监控系统的结构及功能介绍

1.概述

随着网络和信息技术的快速发展，人们对“大数据”业务需求不断增长，为了满足日益增长的应用需求，数据的建设规模也在向超大型、园区级数据方向发展。通信、金融、商业等行业，面对未来数据业务的爆发式增长需求，都在积作出调整，提前布局，为在未来的竞争中取得先机，在时代发展的浪潮中处于地位，园区级数据的建设在很多领域相继展开。

本项目数据定位为大型商业化的数据中心、数据存储和信息灾备基地。项目主要面向国内外企事业单位，提供以数据为核心的IT外包服务，提供高品质的生产、灾备、存储等外包服务。

本次建设内容包括：楼内10kV高压配电系统、10/0.4kV配电系统、备用10kV发电机配电系统。数据机楼建设等级为A级。电源分界点为110kV变电所，110kV变电所属城市供电部门负责设计，不在本次项目范围内。从110kV变电所的10kV出线放射至1号楼10kV配电系统，再由10kV配电系统放射至各个楼层变压器，每套变压器组的两个供电回路从不同10kV母段各引两路专线10kV电力电缆。

本工程负荷等级：

(1)负荷（含特别重要负荷）：机房IT设备负荷、空调主设备负荷、机房风柜负荷、消防用电负荷、消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消防应急照明、排尾气风机、生活水泵、客梯等；

(2)二级负荷：货梯、机房保证照明等；机房配套用房照明等；

(3)三级负荷：非机房用的动力、空调及照明用电负荷，室外景观等用电。

本工程自备应急电源共安装10台发电机，为2套并机系统（每套5台），单台发电机主用功率为2200kW，两套系统做母联，当每套两路10kV市电电源均失电后，柴油发电机能快速自启动，向本工程变电所供电，为本工程、二级负荷提供用电保证。

2.监控系统结构

电力监控系统是指：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，电力监控系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量。

系统可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据，同时分别在每处10kV变配电所配置1套直流电源，保障现场设备良好的运行环境。

网络通讯层：包含ANet-2E8S智能网关。网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，分散变电所通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据通过光纤上传至消控室电力监控系统平台。

平台管理层：电力监控系统平台、数据基础设施管理系统DCIM。

 监控系统网络结构图

3.系统功能

实时监测

Acrel-2000Z电力监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，10kV配电系统中监测的开关量主要有：断路器分、合闸信号，手车工作、试验位置信号，远方/就地切换位置信号、弹簧储能状态信号、接地刀合分信号、变压器超温跳闸信号、高温报警信号，保护跳闸信号和事故预告信。

实时监测主界面图

电参量查询

在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等，并可以查看24小时相电流趋势曲线。

电参量查询界面图

运行报表

能查询各回路或设备指定时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。 

历史事件查询

能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

电能统计报表

具备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。

电运行统计报表界面图

网络拓扑图

系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

站内设备系统网络拓扑图

审核编辑 黄昊宇