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哥斯达黎加国家体育场电力监控系统

已有 837 次阅读2011-12-16 15:19 |个人分类:行业论文| 关键词:

概述   
该项目共有一个配电室、一个发电机房共2个配电房和一个场地照明灯光控制室,提供国家体育场的办公、照明、场馆照明、空调用电及其它用电等。所有回路均装有ACR320ELK网络电力仪表,能测量到配电室的电压、电流、功率等电参量,同时可以通过电操机构实现各回路的远程分合闸。根据客户要求,设计的Acrel-3000电力监控系统,不仅能实现对各配电回路的远程监控和集中管理,而且还实现远程分合闸操作;并能根据不同比赛规格实现场地照明的分级智能控制。

系统分析
本监控系统的监控范围:项目启动前甲方需提供配电系统一次系统图、平面图、二次系统图等,以供乙方设计参考。乙方按照甲方的实际需求和智能元器件的功能,完成系统的设计,主要功能为:一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;开关状态遥信、分闸报警及断路器远程分合闸控制(此功能要求现场断路器安装有电操机构);事件记录,电能管理报表(生成日、月、年报表等相关报表);系统运行异常监测;故障报警及操作记录;报表查询与打印;系统负荷实时、历史曲线,用户权限管理等主要功能,实际细化功能乙方可以根据甲方的使用习惯和需求做可行性修改。
  

整个系统采用网络分布式结构,监控主机位于配电室内,另有发电机房各仪表亦通过双绞线连接入整个监控系统,配电室配电柜内安装有本公司的ACR320ELK网络电力仪表共计120多个回路。系统采用开放的通讯协议,通过现场总线与配电系统相连,实现数据通讯和控制功能。

系统的结构   
本系统采用分层分布式计算机网络结构即间隔层、通讯层和站控层如下图所示:


隔层主要的设备为:多功能网络电力仪表、开关量、模拟量采集模块和智能断路器等。这些装置分别对应相应的一次设备安装在电气柜内,这些装置均采用RS485通讯接口,通过现场MODBUS总线组网通讯,实现数据现场采集。

中间层主要为:通讯服务器,其主要功能为把分散在现场采集装置集中采集,同时远传至站控层,完成现场层和站控层之间的数据交互。

站控层:设有高性能工业计算机、显示器、UPS电源、打印机、报警蜂鸣器等设备。监控系统安装在计算机上,集中采集显示现场设备运行状况,以人机交互的形式显示给用户,同时用户可以通过系统软件发送指令至现场设备,实现远程遥控功能。

以上网络仪表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通讯协议,RS485采用屏蔽线传输,一般都采用二根连线,接线简单方便;通讯接口是半双工通信即通信的双方都可以接收、发送数据但是在同一时刻只能发送或接收数据,数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰能力增强,总线上允许连接多达32个设备,最大传输距离为1.2km。

系统的主要功能

一、数据采集与处理
数据采集是配电监控的基础,需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、有功功率P、无功功率Q、电度EPI及开关量。
  
数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

二、人机交互

本电力监控系统提供简单、易用、良好的用户使用界面。采用全英文显示低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态及相应实时运行参数,画面定时轮巡切换;画面实时动态刷新;模拟量显示等。



场地照明灯光控制系统按照设计院要求,结合照明灯光的物理特性,通过智能脚本程序实现不同比赛要求的模式切换及控制,既满足了设计要求,同时结合了灯光物理特性的智能脚本也可有效延长设备的使用寿命。

三、故障报警及事故追忆
在配电系统发生运行故障时,会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路,同时自动记录事件发生的时间地点,以被用户查询,追忆故障原因。

四、电能成本管理
自动进行日、月、年的电能统计,实现具有电能统计功能,同时生成日、月、年报表等。

五、用户权限管理
可根据甲方要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。

六、运行负荷曲线
定时采集进线及重要回路电流负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况、实时显示重要回路的电流、功率数据,以及查询历史电流、功率数据等。

七、报警设置
电压上限设置:可以为高压进线电压,低压相电压、线电压分别设置上限,当实时数据超过上限,该数据有黑色变成红色,并且在实时报警和历史报警中都留下记录。

负荷上限设置 :可以为高压进线负荷、各变压器负荷分别设置上限,当实时数据超过上限,该数据有黑色变成红色,并且在实时报警和历史报警中都留下记录。如图

这样就给管理带来很多方便。

系统特点
通讯线接点少,画面显示直观,数据刷新快,及时反应现场设备的运行状况,同时系统操作简单,方便用户使用,各种功能可根据用户的需求灵活变化,系统的设计快捷方便,修改软件也不繁琐。

结束语

本文讲述了体育场综合自动化控制系统的特征、结构及其功能。该系统是一个庞大系统工程的一部分,要实现体育场电力监控的自动化控制功能,还有许多技术问题需要攻关解决,作者相信在不太远的一段时间管理便捷化的场馆自动化控制系统,必将有更进一步的发展。

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