目前,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化已經(jīng)非常成熟完善,越來越多的變電站實(shí)現(xiàn)了無人值守。但人員撤離后,變電站的安全運(yùn)行變得異常重要,對于安全監(jiān)視的需求越來越強(qiáng)烈。雖然電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)涵蓋了部分直流系統(tǒng)的信息,但大部分直流設(shè)備運(yùn)行狀況不能*掌握。例如:蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)并沒有列入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中。蓄電池作為直流系統(tǒng)的Z后一道保護(hù)屏障,其重要性不言而喻。但由于蓄電池正常處于浮充電狀態(tài),傳統(tǒng)測量電壓的方法很難確認(rèn)蓄電池的好壞。一旦發(fā)生事故,而蓄電池又不能正常供電,其后果非常嚴(yán)重。再如蓄電池的運(yùn)行環(huán)境對其性能影響很大,但無人值班變電站又無法遠(yuǎn)程啟動(dòng)調(diào)溫設(shè)備,如空調(diào)、風(fēng)機(jī)等。
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)只監(jiān)視了少量直流信息,如充電機(jī)交流電源故障、充電機(jī)故障、直流絕緣接地、直流電源電壓異常、控母電壓等),不能全面地反映直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。特別是當(dāng)直流系統(tǒng)剛剛出現(xiàn)運(yùn)行異常時(shí),調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)并不知道,直到長期運(yùn)行發(fā)展為故障時(shí)才上報(bào)調(diào)度,此時(shí),事故已經(jīng)擴(kuò)大。如果在開始出現(xiàn)異常時(shí)就發(fā)現(xiàn),就可以避免事故的發(fā)生。
參考公司2002~2004年間收集的14省、市電力公司提供的直流設(shè)備調(diào)查資料,可以看出現(xiàn)階段直流電源設(shè)備的運(yùn)行情況還是存在不少問題。出現(xiàn)故障主要是充電設(shè)備及蓄電池方面,分別占64.3%和35.7%。
因此,對直流系統(tǒng)進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測非常必要。變電站在運(yùn)行過程中,必須建立一個(gè)安全的直流系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境,對變電站各種直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及影響變電站安全運(yùn)行的因素實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測,使變電站直流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)"可控"、"在控"。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了保障變電站的安全正常運(yùn)行,實(shí)時(shí)監(jiān)測變電站直流系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo),使維護(hù)人員及時(shí)掌握各變電站的運(yùn)行情況,及早發(fā)現(xiàn)異常情況,把事故消滅在萌芽狀態(tài)。遇到充電機(jī)故障、直流接地、環(huán)境溫度過高、火災(zāi)和漏水、設(shè)備異常等緊急意外情況,能夠及時(shí)記錄、查詢和自動(dòng)快速報(bào)警。它主要采用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、四遙(遙測、遙信、遙控、遙視)技術(shù),構(gòu)成一個(gè)一體化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),可以在計(jì)算機(jī)屏幕上看到監(jiān)控點(diǎn)的圖形,了解監(jiān)控點(diǎn)的信息,提高變電站的可靠運(yùn)行能力,提高維護(hù)效率,降低維護(hù)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。
設(shè)計(jì)原則
從實(shí)際出發(fā),在有限的預(yù)算下,追求高性能。在變電站采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)控設(shè)備,輔于傳感器,將變電站直流系統(tǒng)運(yùn)行涉及的安全項(xiàng)目納入到統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)下,組建綜合監(jiān)控管理系統(tǒng),具有較好的成本優(yōu)勢,*解決了各種監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)、各自為政、形成信息孤島的現(xiàn)象。建設(shè)周期大為縮短,系統(tǒng)維護(hù)成本也大大降低。
主要監(jiān)控內(nèi)容:
遙信內(nèi)容:直流母線電壓過高或過低、直流母線接地、充電裝置故障、直流絕緣監(jiān)測裝置故障,蓄電池熔斷器熔斷、斷路器脫扣、三相輸入過壓/欠壓,缺相,三相輸出過流,頻率過高/過低,熔絲故障,開關(guān)狀態(tài)。
遙測內(nèi)容:直流母線電壓及電流值、蓄電池組端電壓值、蓄電池分組或單體蓄電池電壓、充電機(jī)輸出電壓、充放電電流值、總負(fù)載電流,主要分路電流、三相輸入電壓、三相輸出電流等參數(shù)。
系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性
本系統(tǒng)適應(yīng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化趨勢,不落后,不重復(fù)投資;采用內(nèi)部局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)通信和管理,更穩(wěn)定更安全。采用TCP/IP方式,各監(jiān)控點(diǎn)可以很容易地與監(jiān)控管理中心及數(shù)據(jù)庫建立起聯(lián)系,用較低的成本對監(jiān)控變電站的直流設(shè)備、環(huán)境等信息實(shí)施統(tǒng)一平臺(tái)下的監(jiān)控。
系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性
監(jiān)控終端采用采集、解析、傳輸和報(bào)警一體化設(shè)計(jì),報(bào)警迅速,數(shù)據(jù)顯示及時(shí),數(shù)據(jù)記錄完整,數(shù)據(jù)分析直觀;系統(tǒng)以模塊化設(shè)計(jì),具有開放性,能靈活地組建各種規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng),與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接,不管是何種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式都能有機(jī)融合成一個(gè)整體,將是十分重要的。系統(tǒng)大小差異較大,要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能適合各種實(shí)際情況,有較強(qiáng)的可擴(kuò)性,能隨時(shí)適應(yīng)對系統(tǒng)的擴(kuò)容要求。
系統(tǒng)配置規(guī)劃
該系統(tǒng)采用基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);地區(qū)監(jiān)控中心和各監(jiān)控站;
各監(jiān)控站負(fù)責(zé)采集各監(jiān)控站的數(shù)據(jù)并上傳監(jiān)控中心;地區(qū)監(jiān)控中心與各監(jiān)控站通過網(wǎng)絡(luò)相連,負(fù)責(zé)全地區(qū)的監(jiān)控站監(jiān)控。
現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備分別安裝在變電站現(xiàn)場,各監(jiān)控子系統(tǒng)既相互獨(dú)立,又相互融合,形成一個(gè)有機(jī)的整體。
所有監(jiān)控設(shè)備通過內(nèi)部以太網(wǎng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的互聯(lián)互通;
系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)和SQL數(shù)據(jù)庫(IE瀏覽器),具有界面友好、快速報(bào)警、自動(dòng)記錄、多級(jí)協(xié)同瀏覽,操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn);
配置
1、蓄電池在線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)軟件一套。
2、每個(gè)變電站配置:對于2Vx104節(jié)蓄電池組,電壓采集模塊:DK-1401十四臺(tái),信號(hào)采集模塊:XK-1201兩臺(tái),遠(yuǎn)程控制模塊:YK-1301一臺(tái),放電負(fù)載控制模塊:FK-3250一臺(tái),安裝材料一套;
系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
監(jiān)測電池?cái)?shù) | Z大每組節(jié)數(shù) | 可定制 |
Z大組數(shù)(每個(gè)通訊單元) | 2組 |
電壓測量 | 單電池電壓測量范圍 | 1.6~2.7V(2V電池), 4.5~8V(6V電池), 9~16V(12V電池) |
電池組電壓測量范圍 | 可訂制 |
電壓測量精度 | ≤±0.3% |
內(nèi)阻測量 | 測量范圍 | 可訂制 |
測量重復(fù)精度 | 在線瞬間放電式 |
內(nèi)阻測量精度 | ±5% |
電流測量 | 電流測量范圍 | 可訂制 |
溫度測量 | 溫度測量精度 | ±1℃ |
數(shù)據(jù)采集 | 采集方式 | 在線式 |
巡檢間隔時(shí)間(默認(rèn)) | 1分鐘 |
通信方式 | 內(nèi)部 | RS485 |
外部 | 以太網(wǎng) |
工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度 | -10~50℃ |
相對濕度 | <85% |
開關(guān)量監(jiān)測模塊 | 控制輸出驅(qū)動(dòng)能力 | ≥0.1A |
控制信號(hào)可驅(qū)動(dòng)電壓 | ≥300V |
電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)控制電壓 | DC220V |