工业控制
智能配电网规划设计
智能电网是集成了传统和现代电力工程技术、感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并且能够为用户提供一系列增值服务。智能电网将各种新技术与传统的输配电技术结合,从提高电网整体性能、节省总体成本出发,使电网的构成、运行控制与管理方式、系统性能以及所提供的服务出现革命性的变化。
基于我国配电网设备基础和配电网架构的现状,规划建设具有配电自动化水平的主干线路配电房,应充分考虑如下因素:
(1)主干线路配电房应合理分段,缩小故障停电范围;
(2)配电房和电缆分支箱合理配置,主干线路开关支持远方遥控操作,缩短主干线路故障处理时间;
(3)配电房自动化技术要避免系统功能设计单一,自动化系统、安防系统等孤岛建设,信息不能共享。
(4))配电房自动化设备要具有较高的性价比,功能实用,具有开放的系统集成功能;
(5)充分考虑运行维护方便,设备体积小,模块化设计,便于具有通信和自动化基础的复合人员维护管理,从而达到减人增效的目的;
(6)配电房自动化设备要支持设备状态检修的管理要求。
1智能配电房终端总体方案
智能配电房集配电自动化监控系统、配电房安防系统、门禁系统、环境监测系统、一次设备状态监测管理系统、通信系统、备用电源系统和主站系统等八大系统功能与一体,系统考虑了智能配电网自动化发展要求,可提高配网设备使用生命周期,实现对设备故障的提前预警,快速实现配网故障定位,缩短故障处理时间,从而提高设备运行管理水平。其总体框图如图1:
智能配电房自动化终端总体设计思路如下:
1.1自动化终端通信
(1)通信组网采用了EPON光纤通信的方案。
(2)主干配电房作为光纤通信主干点,可支持其他通信方式接入;
(3)终端支持GPRS通信;
(4)通信支持图像传输;
(5)终端支持RS485、Canbus总线等现场总线,可方便智能传感器的接人和扩展;
(6)终端及主站支持以太网接人技术,接入P摄像机。
1.2配电网监控
(1)实现配电网“遥测、遥信、遥控”功能
(2)实现配电网短路故障监测,可通过主站实现故障定位;
(3)实现配电网接地故障监测,可通过主站实现故障定位;
(4)监测10kV线路的负荷电流;
(5)监测配电变压器的负荷;
(6)监测]OkV开关状态;
1.3馈线自动化功能
(1)可通过主站故障定位实现远方故障隔离功能,大幅缩短故障处理时间;
(2)支持遥控功能,实现非故障段恢复供电,大幅缩短故障停电时间;
(3)实现遥控操作,减少运行人员操作次数和降低运行人员工作强度。
1.4配电房安防功能
(1)采用IP摄像机技术,取消DVR硬盘录像机,大幅降低建设成本,提供系统可靠性和保护工作量;
(2)站房安防功能在站房开门时进人人员的拍照上传,远方遥视站房操作人员的操作,远方遥视站房设备运行状态,消防报警、水浸报警等异常情况拍照上传和远方遥视等四大方面;
(3)IP摄像机通过以太网(Ethemet)连接到光网络单元(0NU)设备,采用EPON方案接人到主站;主站通过特定IP可以直接与摄像头通信,进行视频监视与控制;由于给IP摄像头分配了对应的IP,当在主站对摄像头进行实时视频监控时,不会影响主站与DTU终端的正常通信。
(4)DTU检测配电房门开信号、消防报警信号、水浸报警信号时,通过网络向lP摄像头发出抓拍等命令。
1.5配电房环境监控功能
(1)监测站房温度、湿度;
(2)监测站房烟感、水浸等传感器信号;
(3)DTU根据采集到的配电房内温湿度及对应限值,
自动控制配电房内的风机和除湿设备。
(4)DTU检测到水浸信号、烟感信号等开关量变化时产生SOE事件向主站报告。
1.6配电房门禁功能
(1)站房门口可安装感应1C卡读卡器,电锁采用通电开阴锁,配合门上的机械锁使用,刷卡后门锁自动打开,设备故障时可用钥匙打开。
(2)门读卡器可记录运行人员巡查站房情况,便于运行管理;
(3)可实时监测站房门的开启状态,当门锁被异常开启时(如外力破坏、门锁故障),终端将实现现场报警(警号报警)、并通过通信网络向管理中心传送报警信息。
(4)门禁系统可加强站房运行管理,便于对进入站房安
装调试的人员进行管理,区分运行巡查人员和短时安装调试人员的进入权限;
1.7开关柜等一次设备的状态监控功能
(1)监测开关电缆头温度,预防电缆头接触不良发热现象;
(2)监测SF6开关的压力接点信号,上传SF6失压报警信息;
(3)监测配变油温接点信号,上传配变温度越限信息;
(4)监测开关柜内的温度,自动控制开关柜内的加热设备,以防止凝露。
1.8备用电源自动切换
(1)实现交流电源与备用电源的无缝切换。
(2)保证系统在外部电源失电情况下,仍可正常工作8小时。并显示开关的分合闸作。
(3)实现备用电源的电池状态监测。
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