摘要：Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無人值守的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的新一代電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有保護(hù)、遙測、遙信、遙脈、遙調(diào)、遙控功能，可實(shí)現(xiàn)無人或少人值守功能，為監(jiān)控系統(tǒng)的、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供了全新的解決方案。系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)在物理上分為兩個(gè)層：站控層和間隔層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、等通信規(guī)約。

關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；無人值守。

該物流園變電站為全戶內(nèi)兩層布置。一樓西側(cè)為主變室。東側(cè)為10kV配電裝置室，東北側(cè)為二次設(shè)備室。二層?xùn)|側(cè)為35kV 配電裝置室，西北側(cè)為10kV電容器室。35kV配電裝置采用金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，戶內(nèi)單列布置；10kV配電裝置采用金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，戶內(nèi)雙列布置。35kV供電系統(tǒng)采用雙母線分段系統(tǒng)，共有13面高壓開關(guān)柜；10kV供電系統(tǒng)采用雙母線分段系統(tǒng)，共有21面高壓開關(guān)柜；綜合自動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在電氣監(jiān)控室。

根據(jù)用戶配電系統(tǒng)管理需求，需要對(duì)35kV開關(guān)柜、10kV開關(guān)柜、35kV/10kV主變、交直流系統(tǒng)等進(jìn)行全方面監(jiān)控與保護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障故障，保證配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

結(jié)合用戶實(shí)際生產(chǎn)工藝要求，為實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目35kV變電站的監(jiān)控與管理，在35kV和10kV配電回路中配置AM5SE系列進(jìn)線保護(hù)、主變保護(hù)及各種出線保護(hù)裝置；在總進(jìn)線處配置APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。

在電氣監(jiān)控室配置一套Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，通過通信管理機(jī)及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)時(shí)采集微機(jī)保護(hù)裝置、電能質(zhì)量等二次設(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)物流園區(qū)供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控與自動(dòng)化管理。在電氣監(jiān)控室配置一套電源系統(tǒng)，為整個(gè)變電站的斷路器、二次設(shè)備及監(jiān)控主機(jī)等重要設(shè)備運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的電源。

圖1 物流園電氣監(jiān)控圖

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過智能電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故記錄和分析、繼電保護(hù)等，完成園區(qū)的供電、用電管理和運(yùn)行管理。系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)、智能操控、多功能儀表、計(jì)量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運(yùn)行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)，同時(shí)分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，分散10kV變電站通過數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳至通信室變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)；同時(shí)網(wǎng)關(guān)充當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，將現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集后通過交換機(jī)經(jīng)縱向加密數(shù)據(jù)加密后上傳調(diào)度網(wǎng)。

平臺(tái)管理層：變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)電力調(diào)度控制平臺(tái)。

3.方案綜述

本次工程采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。本期配置：遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)屏1面，公用測控屏1面，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏1面，#1主變保護(hù)測控屏1面，電能計(jì)量屏1面，電源系統(tǒng)屏共7面，上述綜合自動(dòng)化屏在二次設(shè)備室內(nèi)集中布置。

35kV進(jìn)線、母分及10kV饋線、電容器、母分按間隔配置保測裝置，35kV及10kV母設(shè)按間隔配置測控裝置，上述設(shè)備均就地布置相應(yīng)間隔開關(guān)柜內(nèi)。各柜內(nèi)安裝的保護(hù)、測控裝置的信息均通過103協(xié)議通過以太網(wǎng)通道上送至站控層。二次設(shè)備室內(nèi)設(shè)備GPS時(shí)鐘對(duì)時(shí)采用電B碼，35kV、10kV開關(guān)室內(nèi)保護(hù)測控裝置采用網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)。

本工程配置站用變壓器2臺(tái)（容量為50kVA），其中1臺(tái)作為遠(yuǎn)景備用；直流系統(tǒng)電壓為110V，蓄電池（容量200Ah，54只/2V）組屏2面。電源系統(tǒng)共組屏7面布置于二次設(shè)備室，至監(jiān)控后臺(tái)的報(bào)文采用通信軟報(bào)文加硬接點(diǎn)方式。

全站N600有且僅有一點(diǎn)接地，該接地點(diǎn)設(shè)在#1主變保護(hù)測控屏上。

本工程設(shè)電能計(jì)量屏（主變35kV、主變10kV側(cè)各1只電能表）1面，35kV進(jìn)線、10kV饋線、電容器間隔電能表均就地布置在各間隔開關(guān)柜。其中計(jì)量關(guān)口設(shè)在35kV進(jìn)線側(cè)。站內(nèi)電能表數(shù)據(jù)通過電能采集裝置ERTU上傳調(diào)度。

功能需求

①本地?cái)?shù)據(jù)采集

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)需采集設(shè)備數(shù)量共計(jì)34臺(tái)，本地設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)類型主要分為遙測、遙信、電能三類數(shù)據(jù)。整體系統(tǒng)功能需求：

1)數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設(shè)備實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等；

2)畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警等信息；

3)記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，以供查詢、分析、打??；

4)報(bào)警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關(guān)報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口；

5)應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；

6)曲線分析功能：可以曲線形式展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢；

7)報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)、電能統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)。

②電力防護(hù)需求

為了加強(qiáng)該物流園配電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)防護(hù)，抵御黑客及惡意代碼等對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)起的惡意破壞和攻擊，以及其它非法操作，防止電力監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓和失控，和由此導(dǎo)致的變電站一次系統(tǒng)事故和其他事故，需制定電力防護(hù)方案。

該物流園配電工程內(nèi)配置變電站監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng)、電采集裝置。

變電站監(jiān)控系統(tǒng)

本站變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，配置一臺(tái)監(jiān)控后臺(tái)主機(jī)兼操作員站。主要實(shí)現(xiàn)變電站的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制功能，以監(jiān)測控制計(jì)算機(jī)為主體，加上檢測裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與被監(jiān)測控制的對(duì)象（生產(chǎn)過程）共同構(gòu)成的整體。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)直接參與被監(jiān)控對(duì)象的檢測、監(jiān)督和控制，采用IEC104規(guī)約、端口號(hào)2404，并實(shí)時(shí)與地調(diào)自動(dòng)化主站系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。裝置操作系統(tǒng)采用64位WINDOWS 7旗艦版，數(shù)據(jù)庫版本為SQL Server 2008R2。

電采集裝置

本站配備了一套華云信息生產(chǎn)的型號(hào)為ERTU3000C電量采集終端。電量采集終端是一種用于采集、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)送電站關(guān)口表采集和生成的計(jì)量計(jì)費(fèi)信息的裝置，配置2個(gè)以太網(wǎng)口，電源供電方式為：交直流220V。裝置通過與電度表通信，收集電度表采集和生成的計(jì)量計(jì)費(fèi)信息。采集器通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)與計(jì)量計(jì)費(fèi)主系統(tǒng)通信，地調(diào)接入網(wǎng)上傳通信端口為1020，上報(bào)所采集和生成的的計(jì)量計(jì)費(fèi)信息。

配置設(shè)備清單

表1 我司提供方案設(shè)備列表

審核編輯 黃昊宇