Acrel-2000Z智能电力监控系统解决方案

Acrel-2000Z电力监控系统解决方案

安科瑞崔远航

概述

针对用户变电站（一般为35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接点无线测温产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监控设备、弧光保护装置等设备组成综合自动化的综合监控系统，实现了变电、配电、用电的安全运行和管理。监控范围包括用户变电站、开闭所、变电所及配电室等。

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气股份有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，针对35kV及以下电压等级研发出的一套分层分布式变电站监控管理系统。该系统是应用电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监测、控制、通信等功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统，适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变电站，可实现对变电站的控制和管理，满足变电站无人或少人值守的需求，为变电站安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

系统架构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。

系统功能

3.1 实时监测

安科瑞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。

3.2 详细电参量查询

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，并可以查看24小时相电流趋势曲线。

3.3 运行报表

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：电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、有功电能等。

3.4 实时告警

系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警。告警方式有弹窗、图元闪烁、语音告警等，还支持短信通知和电话通知的功能。

3.5 历史事件查询

系统能够对遥信变位，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。

3.6 电能统计报表

系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统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。

3.7 用户权限管理

系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

3.8 网络拓扑图

电力监控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。

3.9 电能质量监测

系统可以对整个配电系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。例如配电系统维护人员可以通过谐波分析界面掌握配电系统的谐波含量，及时采取相应的措施提高配电系统的可靠性，减少因谐波造成的供电事故的发生。

3.10 遥控

系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。遥控操作严格遵循电力规程，按照遥控选择->遥控返校->遥控执行的步骤进行操作。可以及时执行调度系统发出的操作命令。

3.11 通信管理

系统可以对整个配电系统范围内的设备通信参数进行配置，对设备进行管理、监测和控制。可以方便的查看采集报文、转发报文和实时数据。

3.12 故障录波

系统可在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。

3.13 事故追忆

系统可自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。

3.14 Web访问

展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息，设备通信状态，用电分析和事件记录。首页显示场站的变压器数量、回路个数、有功功率、无功功率、用电量、事件记录等概况信息，可通过实时监控主页切换到需要查看的界面。

实时数据曲线可监测各个回路的线缆温度、电压、电流、功率曲线信息。

实时变压器曲线可监测变压器的状态，某天的电压、电流、功率、用电量等曲线信息。

接线图页面通过一次图实时反映电气参数变化，包括遥测、遥信等信息(遥信信号需要断路器提供辅助触点支持)。

能耗统计页面显示各回路的功率峰值和用电量峰值，功率、电能趋势曲线，电能环比，用电排名。

运维管理：通信状态显示监测接入系统设备的通信状态。

3.15 APP访问

设备数据页面显示各设备的电参量数据以及曲线。

终端设备选型应用

系统介绍

5.1 AM5SE系列微机综合保护装置

5.1.1 功能

●保护功能：主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压、低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能；

●测量功能：保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量；

●通讯功能：提供RS485通讯接口，RS232维护接口，IRIG-B对时接口、USB升级接口，RJ45网口接口；

●故障录波功能：保护动作时触发录波，可以记录故障前8个周波后四个周波的数据；

●控制回路：自带操作回路，防跳功能；

●GPS校时功能：提供时钟同步接口，接收GPS校时信号。

5.1.2 应用

35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能，至少包括35kV进线/主变压器（一般容量2000kVA以上）/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器（一般容量2000kVA以下）/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能。

5.2 ASD300系列智能操控装置

5.2.1 功能

●一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检；

●核相、强制加热、强制照明；

●语音防误提示；

●人体感应及柜内照明、已带电语音播报；

●分合闸、远方就地、储能转换开关；

●分合闸回路完好指示/电压测量；

●预分预合闪光指示；

●断路器分合次数统计；

●RS485串行通讯接口；

●开关柜节点无线测温；

●全电参量测量U, I, P, Q, f, PF, Ep, Eq；

5.2.2 应用

35KV高压及以下中置柜，手车柜，环网柜。

5.3 ARTM-Pn无线测温装置

5.3.1 功能

●接收最多60个ATE100/200/300/400；

●3U3I电参量测量；

●实时测温功能；

●RS485通讯接口，通过标准的MODBUS RTU协议实现组网功能；

●具备自检功能；

●超温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能。

5.3.2 应用

变电站、配电室、箱变等

5.4 APM810系列多功能电力仪表

5.4.1 功能

●准确度等级：有功电能0.5S级，无功电能2级；

●测量功能：三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量；

●电能计量：分相及总双向电能、四象限无功电能；

●电能质量监测：2-63次分次谐波、总（奇、偶）谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量；

●输入输出：2路开关量输出（选配MD82模块最多可扩至8路）及2路开关量输入（选配MD82模块最多可扩至26路）；

●可配置为报警输出或远程遥控，DO用作报警输出时可自由关联报警内容；

●SD卡存储功能：用于电参量、电能、谐波等数据定时存储，波形存储等功能。

5.4.2 应用

适用于电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合。

5.5 DTSD1352导轨式电能表

5.5.1 功能

●测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；

●准确级精度：有功0.5S；

●电流信号接入：直接接入10（80）A 经CT接入1（6）A；

●电压信号：100V /380V；

●通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议；

5.5.2 应用

适用于政府机关和大型公建中对电能的分项计量，也可用于企事业单位作电能管理考核。

5.6 APQE-M系列电能质量在线监测装置

5.6.1 功能

●通过对引入的电压、电流信号进行分析处理，实现对电能质量指标进行监测的专用设备，包括电能质量监测装置和便携式电能质量分析仪。

●测量通道：监测装置引入电压和电流信号的输入回路。一组三相电压和三相电流为一个测量通道。

5.6.2 电能质量数据交换格式

PQDIF是：
PowerQualityDataInterchangeFormat。

5.6.3 应用

适用于大型工业项目如（煤矿、炼钢、化工等）高精度的数据机房/数据中心、大型医院、地铁配电、光伏发电等新能源并网配电工程等领域。

5.7 ARBM系列弧光保护

安科瑞集中式母线弧光保护方案，有弧光保护装置、弧光探头及塑料光纤和尾纤等构成。其中弧光保护装置包括主控单元、扩展单元，根据项目需要配置。

5.7.1 功能

●通过检测电弧光、电流判据（电流判据+电流突变量判据）启动；单判据动作时间≤7ms、双判据时间≤20ms；

●故障点定位：可显示弧光发生点位置，方便快速处理故障、恢复供电；

●断路器失灵保护：在主断路器拒动时，发出跳闸指定跳上级断路器，提供系统安全性。

5.7.2 应用

泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台。

5.8 配电室综合监控系统

5.8.1 功能

智能监控终端，实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。

5.8.2 应用场所

变电所、配电室、机房、箱变等。

5.9 ANET智能网关

5.9.1 功能

●数据采集（支持串口、以太网，只需配置即可兼容支持标准电力规约的各类仪表）；

●数据上传（支持往上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台上传数据）；

●边缘计算（灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由）；

●远程管理（远程配置、远程升级、远程监视）。

5.9.2 应用

泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台。

系统资质

典型案例

7.1 项目概况

某10kV配电工程新建10kV预制舱三座，规划供电总容量为3150kVA*30=94500kVA，共计装机容量94500kVA。每个10kV预制舱分为四段母线，均采用单母线接线方式，其中，布尔科技苏米图项目供电电源接于苏米图110kV变电站至用户高压预制舱内。预制舱内高压开关柜选用KYN28A-12型开关柜，共设进线柜10面、出线柜20面、PT柜10面、站变柜2面，共计52面。

7.2 项目需求

二次设备舱内设置一套独立的微机监控系统；二次保护选用集于一体的微机保护单元，保护具有速断过流、过负荷、油变超温跳闸、重瓦斯跳闸保护功能；针对每一配电回路，需要配置带有无线测温功能的智能操控装置，实时监测开关柜内接点温度。二次舱内设置一套独立的直流系统，设200AH直流电池屏二面。

7.3 配置方案

该项目在1#预制舱、2#预制舱和3#预制舱共设置50台AM5SE微机保护装置、52只智能操控装置含无线测温传感器468点以及3台直流屏。在监控主站配置一套Acrel-2000Z电力监控系统，将微机保护装置、智能操控装置、直流屏等数据上传，实现对本项目变电站的控制和管理。

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