试析高校变配电室电力监控系统的设计与实现

安科瑞陈伟 acrelchenwei

配电室智能管理可以有效改善配电室管理效果，为用电安全提供坚实的基础。特别是针对高校来讲，更需要积极推动配电室智能管理。本文分析了高校变配电室电力智能管理的全过程，并根据高校实际情况，对高校变配电室电力监控系统升级的可行性进行了分析。并且通过此次升级实现了预期目标，为确保供配电的安全、持续、稳定运行提供了支持。

        某高校变配电室总容量为10000kVA，其中2500kVA变压器4台，高压柜13面，直流屏3面，低压电容柜10面，低压柜60面，承担校区总建筑面积14万平方米的教学、办公、科研实验及生活服务设施的电力变配电保障。保证上述变配电系统的安全性和可靠性运行是后勤管理部门的首要任务，因此采用配电智能管理系统是提高变配电室运行安全、可靠的现实做法。通过计算机对变电室的设备进行搜集数据、控制设备、测量、调整数据和预警等诸多功能，使变配电管理中心实时掌握变配电设备的运行情况，对变配电设备进行操作。

        实现配电智能化统一管理。系统在构架与配置上考虑配电室智能管控的需求，不仅达到变配电管理方面的技术规范及要求，实现配电智能化远程实时掌控[1]。完成设备数据传送和数据共享，进而完成各系统之间的组网，整体上加强系统稳定性、可靠性、兼容性、拓展性。

        电力监控系统采用分为本地后台式和基于互联网的形式。基于某高校的性质，宜采用本地后台式系统进行智能管控管理，系统采用专业组态软件，管控系统采用分层分布开放式结构的实时数据库管理系统，支持Windows操作系统，匹配通讯子系统。该系统可以通过本地监控主机实现全校智能电表、空调、PLC、水表、燃气表、热量/冷量表等仪表的远程集抄和远程控制等功能，具体可根据实际情况分步、分项实施拓展部署。

        系统采用现场总线控制和以太网络通信方式。现场通信采用485屏蔽线传送数据，保证了系统通信的抗干扰能力和信息交换速度，并为上级管理系统预留通信接口，进行设备数据传送和数据共享，进而完成各系统之间的组网。整体上加强系统稳定性、可靠性、兼容性、拓展性。以Windows操作系统为平台，按照标准传输规约实现装置与软件之间信息传输[2]

设备间隔层的终端数据采集管理设备及实现功能详述

        高压柜：采集装置为微机保护测控装置，型号RNP800，采集数量9台，采集内容：三相电压、三相电流、有功、无功、频率、开关状态、报警信号等。实现功能：断路器分、合闸报警信号；速断动作跳闸报警；过流动作跳闸报警；超温报警；超温跳闸报警；接地刀闸信号（如有）；手车工作位置信号（试验位置、工作位置）；断路器位置信号（如有试验位置、工作位置）；机构弹簧储能信号；电压、电流实时曲线、历史曲线分析；通讯异常报警；综保装置异常报警；就地远方信号。

        另设置高压柜电力多功能测控仪表，型号为PD1134E，检测数量11台，采集内容：故障、报警信息及电力参数等信息。实现功能：实时监测所有高压柜所需测量的电力数据；历史数据；开关分合闸报警信号；报表。

        变压器：采集装置为温控器，型号BWDK-Q201，采集数量4台，采集内容：A、B、C、铁芯线圈实时温度、变压器门状态、报警信号灯。实现功能：A、B、C铁芯线圈实时温度；变压器门状态；风扇启停工作状态；超温报警、跳闸信号。

        低压柜：采集装置为电力多功能测控仪表，型号PD1134E，采集数量65台，采集内容：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、电度、分合闸信号。实现功能：实时监测所有低压柜所需测量的电力数据；数据实时曲线、历史曲线分析；开关分合闸报警信号；报表。

        直流屏：采集装置为直流电源监控装置，型号ZJK01-IA/G，采集数量一套3台。采集内容：市电电压、充电电流、控母电压、合母电压、放电电流、母线绝缘接地情况、异常报警。实现功能：市电输入监测：电压、电流；控母电压、合母电压监测；负载电流实时监测；母线绝缘接地情况实时监测；充电机运行状态实时监测；直流屏工作状态实时监测：浮充、均充；异常报警实时监测等。

        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、用电的安全运行和全面管理。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。

        适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

        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。

       某高校配电室电力监控系统升级改造完成后实现了配电室变配电监控自动化管理。通过此次升级，实现了预期的目标，实现了对校内配电室各高低压电回路的数据集成和监控，实时监测供配电的电力参数和运行状态，确保了供配电的安全、持续、稳定运行。同时，能够及时发现安全隐患，杜绝断电事故，实现了无人值守，为教学科研的电力安全运维保驾护航。随着物联网和5G时代的到来，新技术、新设备的更新换代将会日新月异，总结某高校电力监控系统的技术实现，其目的在于更好地提升高校后勤管理水平和工作效率，满足教学和科研需要。