0 概述
勝利油田物探院配電室於1992年建成投產,已安全運行16年,配電係統分為高、低壓兩大部分,高壓部分有聊城甲線和淄博甲線兩條10KV進線,有6台1250KVA有載調壓變壓器。物探院屬於重要電力負荷用戶,主要包括網絡二樓處理機房機群及其配套用電設備;網絡三樓解釋機房、局域網服務器及其配套用電設備、局信息中心ERP機房計算機及其配套用電設備;綜合樓處理和解釋機房用電設備;製冷機組及其配套用電設備以及全院的生產,生活用電。
高、低壓一次設備是十四年前安裝的,原配電係統采用的是MS-2801數據庫定義係統,所用備件多,通訊線接點多,易出故障,操作係統是Windows NT 4.0,應用、維護起來比較繁瑣。近幾年來隨著全院電力負荷的增加和SP2機群的擴容,變壓器容量和配電回路開關的容量和數量已不能滿足當前用電負荷的需求,並且設備嚴重老化,斷路器分斷能力差;另外,供電公司正在進行油田線路升壓,原6KV進線已升為10KV,原低壓母線和變壓器出線開關容量不夠,電容補償櫃也已老化,起不到無功補償的作用。為了保證全院科研、生產的正常運行,我們對低壓配電係統進行了一次全麵的係統改造。
1 配電監控係統構成
本係統采用分層分布式計算機網絡結構即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示:

間隔層主要的設備為:多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內,這些裝置均采用RS485通訊接口,通過現場MODBUS總線組網通訊,實現數據現場采集。
中間層主要為:通訊服務器,其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,同時遠傳至站控層,完成現場層和站控層之間的數據交互。
站控層:設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機、報bao警jing蜂feng鳴ming器qi等deng設she備bei。監jian控kong係xi統tong安an裝zhuang在zai計ji算suan機ji上shang,集ji中zhong采cai集ji顯xian示shi現xian場chang設she備bei運yun行xing狀zhuang況kuang,以yi人ren機ji交jiao互hu的de形xing式shi顯xian示shi給gei用yong戶hu,同tong時shi用yong戶hu可ke以yi通tong過guo係xi統tong軟ruan件jian發fa送song指zhi令ling至zhi現xian場chang設she備bei,實shi現xian遠yuan程cheng遙yao控kong功gong能neng。
以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議,RS485采用屏蔽線傳輸,一般都采用二根連線,接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據,數據最高傳輸速率為10Mbps。RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲幹擾能力增強,總線上允許連接多達32個設備,最大傳輸距離為1.2km。
2 監控係統的主要功能
1)數據采集與處理
數據采集是配電監控的基礎,數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Ep、遠程設備運行狀態等數據。
3 案例分析
勝利油田物探研究院低壓配電係統主要有6台10kv/0.4kv配電變壓器,本係統主要負責對低壓進線及相應配出回路的實時動態監控。
進線回來采用ACR320EK多功能網絡電力儀表,其是針對電力係統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表,它能測量所有常規電力參數,如:三相電壓、電流、有功功率、無功功率,功率因數、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點,這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀表主要應用於變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。
重要配出回路采用ACR100K係列網絡電力儀表,該儀表主要完成三相電流、三相電壓、有功電度的測量以及開關信號的檢測和繼電器遙控輸出。
一般配出回路采用Pz42-AI/KC係列網絡儀表,該儀表主要完成三相電流測量、開關信號檢測和繼電器遙控輸出。
圖(1)為係統主監控畫麵,實時顯示遙測數值,斷路器運行狀態信息,運行事件報警,畫麵快捷切換,係統功能菜單等主要功能。

圖(1) 主監控畫麵
①遙測:主要監測運行設備的電參量,其中包括:進線三相電壓,電流,功率,功率因數,電能,頻率等電參量及配出回路的三相電流;
②遙信:實現顯示現場設備的運行狀態主要包括:開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警;
③遙控:主要實現對智能斷路器的遠程分/合閘操作,所有操作均要通過嚴格的權限驗證,以防止運行人員誤操作。
報表統計功能:主要完成對進線回路的事件記錄報表(見圖(2));遠程抄表(見圖(3))以及用電統計報表統計(見圖(4)),支持時間查詢及報表打印輸出。

圖(2) 事件記錄報表

圖(3) 遠程抄表報表

圖(4) 電能統計報表
負荷曲線:定時采集進線回路的電流參量,同時生成趨勢曲線(見圖(5)),實時了解設備負荷狀況,同時為事故追憶提供依據。

圖(5) 趨勢曲線
4 係統特點
通訊線接點少,畫麵顯示直觀,數據刷新快,及時反應現場設備的運行狀況,同時係統操作簡單,方便用戶使用。
5 結束語
目前該係統已經成功投入運行近半年,係統運行安全、穩wen定ding,極ji大da的de方fang便bian了le用yong戶hu的de使shi用yong。隨sui著zhe社she會hui的de快kuai速su發fa展zhan,用yong戶hu對dui供gong配pei電dian自zi動dong化hua和he智zhi能neng化hua的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao,實shi現xian配pei電dian室shi的de無wu人ren職zhi守shou已yi經jing成cheng為wei未wei來lai配pei電dian自zi動dong化hua發fa展zhan的de一yi個ge方fang向xiang;ACREL-2000型低壓智能配電係統是解決供配電高質量運行的良好配電係統之一,通過係統的運行,可以實現和保障配電係統的可靠、安全、穩定運行,並在此基礎上降低設備運行成本,提高配電自動化質量。