Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為上海東方電視臺(tái)電力的可靠運(yùn)行保駕護(hù)航

2013-04-23 瀏覽數(shù)：2307

安科瑞徐玉麗

（江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰 214405）

摘要：通過(guò)對(duì)上海東方電視臺(tái)90年代初配電系統(tǒng)的改造，將各配電柜安裝的機(jī)械式電度表、電流表、電壓表更新成帶通訊遠(yuǎn)傳功能的智能電力儀表ACR220ELH、AMC16-1I9、ARTU-K32,將原有靜態(tài)模擬屏更新成可與配電系統(tǒng)狀態(tài)同步的動(dòng)態(tài)模擬屏，上位監(jiān)控軟件使用Acrel-2000安科瑞電力監(jiān)控組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，完成了一套具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)采集、配電回路狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遙信遙測(cè)及故障分析報(bào)警等功能的現(xiàn)代化智能電力監(jiān)控系統(tǒng)。為世博期間及以后上海東方電視臺(tái)安全、持續(xù)、可靠的電力供給提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

關(guān)鍵詞：Acrel-2000；電力監(jiān)控系統(tǒng)；配電改造；智能儀表；上海東方電視臺(tái)；應(yīng)用

1 項(xiàng)目背景
上海東方電視臺(tái)于1993年1月18日開(kāi)播，1995年12月與上?？茖W(xué)教育電影制片廠影視部合并，組建了硬件設(shè)施與軟件設(shè)施一流的新的上海東方電視臺(tái)。它通過(guò)亞洲第一高塔東方明珠廣播電視塔進(jìn)行發(fā)射和微波差轉(zhuǎn)，信號(hào)覆蓋長(zhǎng)江三角洲地區(qū)20多個(gè)大中型城市，覆蓋地區(qū)人口達(dá)1.3億。該臺(tái)是由江澤民總書(shū)記題寫(xiě)臺(tái)名，是第一家落戶上海浦東新區(qū)、具有獨(dú)立法人資格的省級(jí)無(wú)線綜合性電視臺(tái)（英文簡(jiǎn)寫(xiě)OTV）。

在世博會(huì)前上海東方電視臺(tái)配電系統(tǒng)基本還是使用90年代初期建臺(tái)時(shí)的設(shè)備，配電柜中安裝的儀表都是機(jī)械式電度表、電流指針表和電壓指針表。配電模擬屏為靜態(tài)式，各配出回路狀態(tài)靠人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)基本上是人工定時(shí)檢查抄錄模式，配電故障的可預(yù)見(jiàn)性差，事故后的原因追溯分析比較困難。這些情況與上海國(guó)際化大都市、東方臺(tái)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中的重要地位以及配電系統(tǒng)智能化的趨勢(shì)都是極不匹配的。為了確保上海世博會(huì)期間東方電視臺(tái)電力的安全可靠供給，電視節(jié)目的可靠轉(zhuǎn)播，對(duì)臺(tái)內(nèi)原有老配電系統(tǒng)的升級(jí)改造變的勢(shì)在必行。通過(guò)電視臺(tái)的公開(kāi)招標(biāo)，安科瑞電氣以其穩(wěn)定可靠的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案成功中標(biāo)。

2 用戶需求

上海東方電視臺(tái)配電系統(tǒng)共分為：4~10層豎井動(dòng)力柜、演播劇場(chǎng)UPS變電所、8層UPS變電所等3個(gè)區(qū)域。

UPS變電所配出回路都為單項(xiàng)回路，只需要采集單項(xiàng)電流參數(shù)，電流參數(shù)的可查詢(xún)時(shí)間間隔需小于5分鐘，各回路要求能夠獨(dú)立設(shè)置電流上限報(bào)警參數(shù)，當(dāng)某個(gè)回路電流越限時(shí)主機(jī)要彈出報(bào)警窗口顯示報(bào)警回路名稱(chēng)、報(bào)警類(lèi)型、報(bào)警數(shù)值等信息，主機(jī)的音箱也要發(fā)出報(bào)警聲音，并且報(bào)警聲音可以人為設(shè)置打開(kāi)或關(guān)閉；對(duì)于報(bào)警事件具有存儲(chǔ)、查詢(xún)和打印的功能，至少可以查詢(xún)2年以?xún)?nèi)的報(bào)警記錄。

4~10層豎井動(dòng)力柜各饋線回路需要采集電流、電壓、功率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能、頻率等電參量。對(duì)電流、電壓參數(shù)都要設(shè)置越限報(bào)警功能，各回路都可查詢(xún)歷史電參量，可自動(dòng)生成電流和功率趨勢(shì)曲線。各回路斷路器狀態(tài)實(shí)時(shí)采集，主機(jī)上的刷新頻率小于5秒鐘。東廣電甲線和東廣電乙線的總進(jìn)線電參數(shù)以及各回路的斷路器狀態(tài)要實(shí)時(shí)同步轉(zhuǎn)發(fā)給動(dòng)態(tài)模擬屏，模擬屏的狀態(tài)和主機(jī)界面的顯示狀態(tài)要求同步時(shí)間間隔不大于5秒鐘。各回路名稱(chēng)要求用戶可編輯修改。

需要有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位通訊發(fā)生故障時(shí)可通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信給相關(guān)值班人員?？赏ㄟ^(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)表查看到儀表的型號(hào)、通訊地址、CT變比、安裝位置等信息。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 主要設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)

DL/T721-2006 《配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50254～59－96 《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

ISARP55.1 《數(shù)字處理計(jì)算機(jī)硬件測(cè)試》

DL/T630 《交流采樣遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件》

DL/T 814-2002 《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GBJ232-2006 《電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

DL5002-2010 地區(qū)電網(wǎng)電力調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范

DL451-2003 循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約

配電回路的改造

根據(jù)上海東方電視臺(tái)原有配電系統(tǒng)的現(xiàn)有情況和用戶需求分析，確定需要改造的配電回路，并進(jìn)行合理的儀表選型，如下表所示（部分）：

序號(hào)	設(shè)備	柜號(hào)	儀表型號(hào)	數(shù)量	合計(jì)
一、地下室高壓配電室電力監(jiān)控配置
1	高壓進(jìn)線1#、14#監(jiān)控	1#、14#	ACR220ELH	2	ACR220ELH	10
2	高壓總開(kāi)關(guān)2#、13#監(jiān)控	2#、13#	ACR220ELH	2	WHD96-11	10
3	高壓動(dòng)力5#、10#監(jiān)控	5#、10#	ACR220ELH	2
4	高壓技術(shù)6#、9#監(jiān)控裝置	6#、9#	ACR220ELH	2
5	高壓二期7#、8#監(jiān)控裝置	7#、8#	ACR220ELH	2
6	變壓器溫濕度控制器		WHD96-11	10
二、地下室技術(shù)低壓配電室電力監(jiān)控配置
1	低壓進(jìn)線1#監(jiān)控裝置	1#	ACR220ELH	1	ACR220ELH	2
2	低壓出線5#監(jiān)控裝置	5#	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	3
3	低壓聯(lián)絡(luò)6#監(jiān)控裝置	6#	AMC16-3I3/K	1
4	低壓出線7#監(jiān)控裝置	7#	AMC16-3I3/K	1
5	低壓進(jìn)線11#監(jiān)控裝置	11#	ACR220ELH	1
三、地下室動(dòng)力低壓配電室電力監(jiān)控配置
1	低壓進(jìn)線1#監(jiān)控裝置	1#	ACR220ELH	1	ACR220ELH	2
2	低壓出線5#監(jiān)控裝置	5#	AMC16-3I3/K	2	AMC16-3I3	8
3	低壓聯(lián)絡(luò)6#監(jiān)控裝置	6#	AMC16-3I3/K	1
4	低壓出線7#監(jiān)控裝置	7#	AMC16-3I3/K	1
5	低壓進(jìn)線11#監(jiān)控裝置	11#	ACR220ELH	1
6	播出區(qū)空調(diào)配電柜監(jiān)控裝置	P1	AMC16-3I3/K	2
6	播出區(qū)空調(diào)配電柜監(jiān)控裝置	P2	AMC16-3I3/K	2
四、播出用電配電室（播出區(qū)2F）電力監(jiān)控配置
1	P1柜電力監(jiān)控裝置	P1	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	4
2	P2柜電力監(jiān)控裝置	P2	AMC16-3I3/K	1	AMC16-1I9	7
2	P2柜電力監(jiān)控裝置	P2	AMC16-1I9/K	1
3	P3柜回路監(jiān)控裝置	P3	AMC16-1I9/K	1
4	P4柜回路監(jiān)控裝置	P4	AMC16-3I3/K	1
4	P4柜回路監(jiān)控裝置	P4	AMC16-1I9/K	1
5	P5柜回路監(jiān)控裝置	P5	AMC16-1I9/K	1
6	P6柜監(jiān)控裝置	P6	AMC16-1I9/K	1
7	P7柜監(jiān)控裝置	P7	AMC16-1I9/K	1
8	P8（直播室照明）電力監(jiān)控裝置	P8	AMC16-3I3/K	1
8	P8（直播室照明）電力監(jiān)控裝置	P8	AMC16-1I9/K	1
五、節(jié)目中心UPS機(jī)房（播出區(qū)3F）電力監(jiān)控配置
1	P1柜電力監(jiān)控裝置	P1	AMC16-3I3/K	1	AMC16-3I3	4
2	P2柜電力監(jiān)控裝置	P2	AMC16-3I3/K	2	AMC16-1I9	2
3	P3柜電力監(jiān)控裝置	P3	AMC16-3I3/K	1
3	P3柜電力監(jiān)控裝置	P3	AMC16-1I9/K	1
4	P4柜電力監(jiān)控裝置	P4	AMC16-1I9/K	1
六、柴油發(fā)電機(jī)電力監(jiān)控配置
1	發(fā)電機(jī)柜電力監(jiān)控裝置	P1	AMC16-3I3/K	2	AMC16-3I3	2

3.3 改造過(guò)程

模擬屏的設(shè)計(jì)圖如下，采用動(dòng)態(tài)模擬屏取代原有需要值班人員手動(dòng)操作的靜態(tài)模擬屏，模擬屏的狀態(tài)數(shù)據(jù)由電力監(jiān)控系統(tǒng)的上位計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)，使得其狀態(tài)始終與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)保持一致

儀表的二次接線設(shè)計(jì)圖如下(部分)：

配電柜間儀表通訊線纜的連接如下圖：

3.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用間隔層、站級(jí)層和網(wǎng)絡(luò)層三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

1）間隔層由智能測(cè)量?jī)x表單元組成，這里采用的上海安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的ACR220ELK、AMC16-1I9、ARTU-K32網(wǎng)絡(luò)多功能電力監(jiān)控儀表和信號(hào)采集模塊。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為9個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段連接儀表個(gè)數(shù)不超過(guò)20臺(tái)。并以總線形式接入站級(jí)層主控單元，傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞電纜。主要負(fù)責(zé)電力參數(shù)測(cè)量和信號(hào)采集并與主控單元進(jìn)行通信。

2）站級(jí)層由通訊子站構(gòu)成（即通訊服務(wù)器），主要是作為本站間隔層設(shè)備采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、儲(chǔ)存、調(diào)配以及通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并接入網(wǎng)絡(luò)層，將本站經(jīng)處理的數(shù)據(jù)上傳和接受網(wǎng)絡(luò)層下傳的設(shè)定參數(shù)或控制信號(hào)等指令。

3）網(wǎng)絡(luò)層采用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，將從現(xiàn)場(chǎng)儀表采集到的各種信號(hào)上傳到上位主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)層傳輸層協(xié)議采用TCP/IP。

上海東方電視臺(tái)電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖。監(jiān)控主機(jī)位于主樓地下一層的配電值班室內(nèi)

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