配電監(jiān)控(運維)能管一體系統(tǒng).doc

面向大中型企業(yè)配電監(jiān)控能管一體化系統(tǒng)解決方案二一九年三月目錄一、概述3二、范圍及原則32.1監(jiān)控范圍32.2設計原則4三、參考標準4四、建設方案54.1監(jiān)測點分布54.2監(jiān)測儀表選型74.2系統(tǒng)架構84.4數(shù)據(jù)采集內(nèi)容9配電室高、低壓、變壓器數(shù)據(jù)：9光伏系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)：9柴油發(fā)電機數(shù)據(jù)：10三級計量數(shù)據(jù)：10無功補償測量數(shù)據(jù)：10多種能源數(shù)據(jù)：10配電室監(jiān)控數(shù)據(jù)：10五、系統(tǒng)功能設計10數(shù)據(jù)采集與智能通信網(wǎng)絡10電能管理及報表功能11曲線分析11曲線分析12圖形功能12負荷管理13電壓和無功管理13統(tǒng)計分析評估13數(shù)據(jù)發(fā)布展示13系統(tǒng)管理13六、電力監(jiān)控、運維、能管一體化平臺16一、概述大中型企業(yè)的電力與能源供應涉及到：35kV/10kV輸變、380V饋線送電、多種能源介質(zhì)（水、汽等）、電力安全、節(jié)能增效、設備運維、配電室無人值守、分布式能源（光伏、儲能）、電能質(zhì)量以及日常管理等問題。往往僅建立面向配電室的電力監(jiān)控系統(tǒng)無法解決大中型企業(yè)的問題，因而，能夠建立面向大中型企業(yè)的智能電力監(jiān)控、運維、能管一體化系統(tǒng)，并具備數(shù)據(jù)記錄、運行報表、數(shù)據(jù)分析、決策支撐功能的平臺能夠有效的解決這些問題。從實際應用的情況看，綜合一體化的解決方案受到廣大企業(yè)用戶的歡迎，普遍認為是新一代的企業(yè)信息化、智能化發(fā)展方向的代表，是傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的革新，是代表最先進生產(chǎn)力的表現(xiàn)。武漢舜通智能科技有限公司是國內(nèi)最早從事配電監(jiān)控、運維的專業(yè)系統(tǒng)供應商，具有完整的產(chǎn)品線，包括：智能電表，具有邊緣計算的通訊管理機，監(jiān)控組態(tài)軟件，運維平臺，手機APP等，更是具有豐富的實施和方案設計能力，可以為大中型企業(yè)用戶提供最優(yōu)性價比的完整方案。二、范圍及原則2.1監(jiān)控范圍高壓柜低壓柜變壓器直流屏及其他專業(yè)設備柴發(fā)供油系統(tǒng)及柴油發(fā)電機STS配電柜分布式能源發(fā)電系統(tǒng)供水、供汽及其他能源配電室電能質(zhì)量廠區(qū)三級計量電氣消防安全生產(chǎn)線及重點設備重點能耗2.2設計原則 系統(tǒng)的建設是在保證配電網(wǎng)安全運行的基礎上，以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，對配電網(wǎng)系統(tǒng)的多種能源、高低壓配電網(wǎng)絡，以及用電管理，進行運行行為分析，具有分布式電源管理，發(fā)電、用電計劃，負荷管理，電壓無功管理，統(tǒng)計分析、與評估，WEB發(fā)布等功能。系統(tǒng)建設遵循標準化和平臺化原則，滿足安全性、可靠性、創(chuàng)新性的要求，具備良好的可維護性和可擴展性。三、參考標準低壓配電設計規(guī)范GB 50054-95企業(yè)節(jié)能量計量方法GB/T 13234-2009節(jié)電措施經(jīng)濟效益計算與評價方法GB/T 13471-2008工業(yè)企業(yè)能源管理導則GB/T 15587-2008企業(yè)能源審計技術通則GB/T17166-1997用能單位能源計量器具配備和管理導則GB 17167-2006能源管理體系要求GB/T 23331-200910kV及以下變電所設計規(guī)范GB50053-94低壓配電設計規(guī)范GB 50054-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB 50052-95微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設試行辦法電力需求側管理系統(tǒng)規(guī)范四、建設方案4.1監(jiān)測點分布根據(jù)現(xiàn)場勘查記錄及技術交流情況，大中型企業(yè)的配電網(wǎng)監(jiān)測點的部署是將電網(wǎng)關口、重要設備、新能源并網(wǎng)點、三級計量全覆蓋，具體如下表1，分布示意圖如圖1。序號類別監(jiān)測點編號安裝位置說明1.電網(wǎng)關口R101高壓配電室高壓柜2.高壓出線R201高壓配電室高壓柜3.高壓出線R202高壓配電室高壓柜4.高壓出線R203高壓配電室高壓柜5.高壓出線R204高壓配電室高壓柜6.高壓出線R205高壓配電室高壓柜7.變壓器總出線R3011#配電房低壓配電柜內(nèi)8.變壓器總出線R3022#配電房低壓配電柜內(nèi)9.變壓器總出線R3032#配電房低壓配電柜內(nèi)10.變壓器總出線R3044#配電房低壓配電柜內(nèi)11.變壓器總出線R3053#配電房低壓配電柜內(nèi)12.低壓出線R441x1#配電房低壓配電柜內(nèi)具體現(xiàn)場確定，預估60個監(jiān)測點，應根據(jù)用電性質(zhì)區(qū)分辦公、照明、生產(chǎn)動力、生活、空調(diào)等負載13.低壓出線R442x2#配電房低壓配電柜內(nèi)14.低壓出線R443x2#配電房低壓配電柜內(nèi)15.低壓出線R444x4#配電房低壓配電柜內(nèi)16.低壓出線R445x3#配電房低壓配電柜內(nèi)17.光伏并網(wǎng)接入R4101D棟光伏并網(wǎng)計量柜內(nèi)18.光伏并網(wǎng)接入R4102A棟光伏并網(wǎng)計量柜內(nèi)19.光伏并網(wǎng)接入R4103C2#1光伏并網(wǎng)計量柜內(nèi)20.光伏并網(wǎng)接入R4104C2#1光伏并網(wǎng)計量柜內(nèi)21.光伏并網(wǎng)接入R4105宿舍光伏并網(wǎng)計量柜內(nèi)22.儲能接入R4201儲能站內(nèi)23.充電樁負載R43015#配電房低壓配電柜內(nèi)24.充電樁負載R43025#配電房低壓配電柜內(nèi)表1 - 監(jiān)測點列表按電力需求側標準進行企業(yè)節(jié)能、重點能耗統(tǒng)計，對企業(yè)主要的用電為科研大樓、1#廠房、2#廠房，擬對廠區(qū)用電進行采集和計量，對每層大樓的用電進行分類分項計量。序號類別監(jiān)測點編號安裝位置說明25.科研大樓R101一層安裝到樓層電井具體現(xiàn)場確定，預估56個監(jiān)測點，應根據(jù)用電性質(zhì)區(qū)分辦公、照明、生產(chǎn)動力、生活、空調(diào)等負載26.R201二層安裝到樓層電井27.R202三層安裝到樓層電井28.R203四層安裝到樓層電井29.1#廠房R204一層安裝到樓層電井30.R205二層安裝到樓層電井31.R301三層安裝到樓層電井32.R302四層安裝到樓層電井33.2#廠房R303一層安裝到樓層電井34.R304二層安裝到樓層電井35.R305三層安裝到樓層電井36.R441x四層安裝到樓層電井表2 廠區(qū)監(jiān)測點列表4.2監(jiān)測儀表選型 經(jīng)比較分析此次項目監(jiān)測點全部采用QT610三相導軌式智能能效采集終端；QT610是以工業(yè)級微處理器為核心，處理速度高，能夠提供高精度的三相電壓、電流和功率等基本測量數(shù)據(jù)，并具有分時計費、需量計算、諧波計算、定值越限、數(shù)據(jù)凍結、定時記錄、剩余電流保護及溫度保護等功能；QT610終端采用開口式 CT 或穿刺 CT，支持免停電安裝，在改造項目中可大大縮短施工成本及施工時間；支持 3 種無線通信方式，可以滿足不同場景的通信要求；可選配剩余電流和溫度測量，保障設備安全用電；QT610終端采用導軌式安裝，可以滿足空間苛刻的低壓柜及樓層配電箱安裝要求，為用戶節(jié)省大量投資和使用空間。具體安裝方式有以下情況：高壓PT信號從電壓互感器二次側的計量電壓端子上取樣，可采用T型免破線快速電線接線端子連接器取樣，避免松動配電柜電壓信號線導致配電柜繼電保護系統(tǒng)動作斷開高壓主開關設備跳機。低壓PT信號從低壓三相四線保險端子上取樣；CT信號從電流互感器二次側的計量電流端子上取樣，可選用卡扣式電流互感器直接套入電流線取樣；PT、CT信號取源注意事項：“電壓不能短路，電流不能開路”。QT610智能能效采集終端準確度：4.3系統(tǒng)架構根據(jù)數(shù)據(jù)的流向，設計系統(tǒng)分為五層架構：數(shù)據(jù)采集層：主要通過傳感器（智能表計）等獲取各回路的電耗及其相關能源參數(shù)、光伏發(fā)電、儲能、用電量等能源信息；數(shù)據(jù)傳輸層：主要把能源數(shù)據(jù)轉換成TCP/IP協(xié)議格式上傳至本地監(jiān)控服務器；本地監(jiān)控層：收集到現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)后，在實時數(shù)據(jù)庫中實時計算和分析，可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警信息，可根據(jù)控制策略發(fā)出控制指令，并能向本地SCADA推送數(shù)據(jù)，也向綜合服務平臺推送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)服務層：數(shù)據(jù)存儲層主要負責對能源數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析、處理和存儲；數(shù)據(jù)展示層：主要對存儲層中的能源數(shù)據(jù)進行展示和發(fā)布，包括桌面瀏覽器和移動計算APP等。4.4數(shù)據(jù)采集內(nèi)容配電室高、低壓、變壓器數(shù)據(jù)：配電室高壓、主變、低壓、分接頭、斷路器、隔離開關和接地刀閘的位置信息，并網(wǎng)點的工作狀態(tài)；高低壓、饋線的正向有功電量、正向無功電量、反向有功電量、反向無功電量；高低壓、饋線的三相電壓，三相電流，有功功率，無功功率、功率因素，電流諧波（2-32次）、電壓諧波（2-32次）、三相電流不平衡度、電壓偏差，電網(wǎng)頻率等；變壓器三相運行溫度，高壓母排溫度、饋線溫度等，以及由此計算的線損等。光伏系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)：光伏組件測量數(shù)據(jù)：直流側電流、直流側電壓、直流測功力、光伏組件溫度；光伏逆變器測量數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率，功率因數(shù)、頻率。柴油發(fā)電機數(shù)據(jù)：柴油發(fā)電機數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、正向有功電量、正向無功電量、反向有功電量、反向無功電量；柴油發(fā)電機系統(tǒng)數(shù)據(jù)：運行狀態(tài)，溫度監(jiān)測、共油系統(tǒng)的油液油壓狀態(tài)等，開個位置狀態(tài)，緊急關停狀態(tài)等。三級計量數(shù)據(jù)：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因素、有功電量，無功電量、電流諧波（2-32次）、電壓諧波（2-32次）、三相電流不平衡度、電壓偏差，頻率等。無功補償測量數(shù)據(jù)：三相電壓，三相電流，無功功率。多種能源數(shù)據(jù)：采集供水系統(tǒng)的主進口、分進口的瞬時流量、累計流量，管道壓力等數(shù)據(jù)；采集供汽系統(tǒng)的主進口、分進口的瞬時流量、累計流量，管道壓力等數(shù)據(jù)。配電室監(jiān)控數(shù)據(jù)：采集配電室的溫度、濕度、電纜溝水位、攝像頭、門禁等數(shù)據(jù)。五、系統(tǒng)功能設計 數(shù)據(jù)采集與智能通信網(wǎng)絡 能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)實時采集，能夠?qū)崟r計算和分析，可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報警信息，并能向SCADA或其他系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)。電能管理及報表功能提供電量計量和管理報表，能自動準確的記錄各種時刻的運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動記錄功能，并可以隨時調(diào)用；電壓調(diào)節(jié)和不平衡度；連續(xù)三相均方根電壓；周期性最大/最小/平均取樣電壓、諧波、電壓偏移、頻率；通過報表功能能記錄和分析各回路的運行參數(shù)；提供豐富報表功能，各種監(jiān)測數(shù)據(jù)通過報表的形式進行管理，分為監(jiān)測數(shù)據(jù)日報表、月報表、年報表、以及綜合報表等各種報表的形式；可按要求生成報表，報表數(shù)據(jù)自動添入；可輸入數(shù)據(jù)運算公式，豐富報表管理功能；每臺變壓器回路周期性最大/最小/平均取樣電流。曲線分析記錄各回路的用電情況，如監(jiān)測電壓、電流，如出現(xiàn)最大用電量的時間段等功能；能很好的記錄開關的負荷量，對出現(xiàn)故障時提供豐富的運行分析依據(jù)；可以調(diào)用每天、每月、每年的運行記錄，根據(jù)運行記錄能很好的進行同期比較和分析，并可根據(jù)比較和結合產(chǎn)量等因素分析，為節(jié)能提供一定的依據(jù)；系統(tǒng)實時采集各種測量值，同時把采集到的數(shù)據(jù)保存到歷史數(shù)據(jù)庫中；曲線功能可以對所有測量量進行統(tǒng)計和分析，包括最大值、最小值、平均值以及最大值最小值出現(xiàn)的時間等；通過曲線監(jiān)視系統(tǒng)運行參數(shù)的變化趨勢、分析用電情況。曲線分析告警方式：畫面顯示、多媒體語音告警、打印告警；告警類型：越限告警、變位告警、事件告警、通訊狀態(tài)告警、運行日志；告警信息包括告警類型、發(fā)生告警的對象、告警內(nèi)容、發(fā)生告警具體時間、確認狀態(tài)等；告警信息查詢方式：通過告警信息查詢系統(tǒng)可以從數(shù)據(jù)庫中查閱歷史告警信息；查詢方式分為按類型、按時間段、按發(fā)生源、按等級等幾種方式或它們的組合；緊急告警優(yōu)先彈出專用告警確認對話框；通信狀態(tài)監(jiān)測和通信報文監(jiān)測，一旦出現(xiàn)通信異常立即報警。圖形功能系統(tǒng)分布圖：直觀地反映了變電站分布的地理位置情況，通過系統(tǒng)分布圖可以了解該地區(qū)內(nèi)所有變電站分布情況；網(wǎng)絡拓撲圖：體現(xiàn)整個監(jiān)控系統(tǒng)通訊設備的分布和網(wǎng)絡連接方式，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的通訊監(jiān)視和網(wǎng)絡診斷；提供相關裝置設備，如：變壓器的狀態(tài)界面，顯示相關信息狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)等。負荷管理對用電設備運行狀態(tài)進行管理，根據(jù)實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計出用電設備各類別和時段的電量及負荷特征，為經(jīng)濟運行提供數(shù)據(jù)依據(jù)。電壓和無功管理 對配電網(wǎng)無功電壓進行優(yōu)化設置，可對無功補償裝置進行參數(shù)設置?？砂礋o功率控制模式、功率因素控制模式、電壓控制模式進行數(shù)據(jù)計算和控制指令發(fā)出。統(tǒng)計分析評估 對配電網(wǎng)和外部系統(tǒng)間的能量交換進行統(tǒng)計分析；對電能質(zhì)量的統(tǒng)計分析，對系統(tǒng)的可靠性進行統(tǒng)計分析，進行成本效益進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)發(fā)布展示 相關數(shù)據(jù)信息發(fā)布、瀏覽，報表和畫面等信息展示。 系統(tǒng)管理 可進行系統(tǒng)配置、人員權限管理、數(shù)據(jù)備份、日志記錄。圖1 企業(yè)配電網(wǎng)結構示意圖圖2企業(yè)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡結構圖六、電力監(jiān)控、運維、能管一體化平臺1. 點擊按鈕，進入系統(tǒng)主界面，如圖所示。 大屏控制主要顯示：安全運行時間，接入站點的數(shù)量，總的變壓器數(shù)量等相關綜合信息。2. 數(shù)據(jù)中心主要查看整個平臺的報警，故障，接入設備，接入廠家的宏觀數(shù)據(jù)。接入站點在地圖上的分配位置等。3. 企業(yè)用戶 這一頁主要介紹了用戶企業(yè)用戶。包含：日、月、年用電的概況；站點概況；運行狀態(tài)；運行曲線；最近告警記錄等信息。4. SCADA系統(tǒng)圖 平臺顯示站點的一次接線圖。實時反應現(xiàn)地的開關，接地刀等狀態(tài)和線路電壓，電流等數(shù)據(jù)。5. 用電參數(shù)顯示站點的電壓、電流、功率因數(shù)等曲線信息。6. 指標關聯(lián)通過勾選站點的多個設備回路進行電壓、電流等同一時間段的數(shù)據(jù)對比分析。7. 電量分析電量分析主要是：用電量的分析。可根據(jù)不同的費率（尖、峰、平、谷）方案來預價。可以增加新的方案，不同的費率時段）和價格。8. 歷史報警這里記錄用戶的報警。報警包含：電壓，電流等越線報警；開關量報警；事件報警；其他報警。記錄報警的的總數(shù)和類別，根據(jù)不同搜索條件篩選報警信息，并且可以查看報警的狀態(tài)，通過報警的派單功能給運維人員派單處理問題。9. 消防檢測 消防檢測是一個特殊的設備檢測回路，主要檢測剩余電流等相關信息以報表曲線等方式顯示信息。10. 對比分析對比分析主要是通過用戶多個設備）的電，水，氣，熱等數(shù)據(jù)的對比。11. 能效排名能