湖北省武漢光明乳業電力監控項目的設計與應用

摘要：

本文介紹湖北省武漢光明乳業電力監控系統，系統采集400V多功能電力儀表、400V進出線開關狀態、變壓器溫控儀、10kV微機保護裝置、直流屏等各類參數、開關信號并可進行遠程控制。系統采用光纖網絡的方式，通過QDLPort通信機、QDL9000組態軟件實現配電室配電回路用電的實時監控和管理。

概述

光明乳業業務淵源始于1911年，擁有100多年的歷史，逐步確立以牧業、乳制品的開發、生產和銷售為主營業務，是中國領先的高端乳品引領者，公司擁有世界一流的乳品研究院、乳品加工設備以及先進的乳品加工工藝。

武漢光明乳業設置了三個配電房。

1#變電所（動力車間）：10kV高壓柜12臺，變壓器2臺，低壓配電柜22臺，電力監控系統共接入了121臺各類測控設備。

2#變電所（聯合車間一）：10kV高壓就地柜2臺，變壓器2臺，低壓配電柜24臺，電力監控系統共接入了106臺各類測控設備。

3#變電所（聯合車間二）：10kV高壓就地柜2臺，變壓器2臺，低壓配電柜24臺，電力監控系統共接入了142臺各類測控設備。

設計說明

本工程高壓中心配電房內各進、出線回路采用PMF700系列微機保護測控裝置,實現各回路保護及電氣量采集。變配電房內各低壓進出線回路及各樓層配電箱采用倍諾德BPM-E系列電力網絡儀表以采集各回路電壓、電流、電度量等數據。

本工程監控范圍包括高壓配電房及變配電房內所有智能設備,在消防控制室內設置后臺監控系統,后臺監控系統采用QDL9000配電綜合自動化系統軟件,包括前置通訊管理機和后臺監控機,各場所內智能設備均通過RS-485通訊方式與前置通訊管理機通訊。

QDL9000后臺監控系統功能說明:

1.數據采集

系統實時采集間隔層上傳的模擬量(如電壓、電流、功率、頻率、溫度等)、遙信(如開關位置、刀閘位置、手車位置等)、電度計量、保護信號及綜合自動化等信息。發送各種數據信息及控制命令。

2.數據處理

系統采集數據后,立即進行數據處理。包括模擬量數據處理(YC)、開關量處理(YX)。

3.計算功能

在計算機監控系統中除大量的實際遙測數據點外,還同樣有強大的計算功能,包括:限值計算、平衡率計算、累加計算、功率因素計算、統計計算等。

4.遙控操作

實時對進線以及各出線的斷路器遙控分、合閘操作。

5.圖形界面

提供強大的設備圖形編輯軟件、畫面編輯軟件、畫面管理軟件,提供多種數值顯示手段,如:數值顯示盤表顯示、棒圖顯示、曲線顯示,并可根據數值狀態和系統狀態由用戶根據需要和習慣自行定義。

6.報表子系統

提供強大的報表功能,采用Excel風格的電子表格方式組織、顯示報表,支持時、日、月、年統計及特殊統計等各種表格,報表統計的數據可以按照用戶要求選擇,包括電流、電壓、電度、運行時間、開關跳閘次數等,并支持用戶自主編輯報表顯示界面。

7.告警子系統

進線以及各出線發生遙測數值越限報警,開關變位報警,事故報警,工況報警,系統能自動產生一系列報警信息,報警方式支持圖形報警,文字報警,語音報警,打印報警等多種報警方式。

8.安全子系統

系統提供統一的用戶權限管理工具,根據需要賦予用戶特定權限,根據權限做相應的操作.可設立操作員密碼,系統管理員密碼等多重密碼,權責分明,避免了誤操作。

9.變配電監控系統接入能源管理系統,能通過通訊管理單元把各種數據信號上傳到能源管理系統。

系統方案

慶德隆QDL9000系統根據湖北省武漢光明乳業電力監控系統現場實際情況，網絡結構采用屏蔽雙絞線將變電所智能儀表接至QDLPort通信機，通過以太網將數據上至配電室的監控主機，確保電力監控系統傳輸的穩定性與實時性。

1.站控管理層

站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在湖北省食品質量安全監督檢驗研究院電力監控系統工程中主要指位于地下一層配電室的監控主機。

2.網絡通訊層

通訊層主要是由QDLPort通信機、以太網設備及485總線網絡組成。QDLPort通信機主要功能是接入變電所內各類智能儀表，并解析上傳數據或下發通信數據，；以太網設備及485總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。

3.現場設備層

現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入QDLPort通信機，與監控主機進行組網，實現遠程監控的功能。

網絡結構設計如下圖所示。

系統功能

1.網絡結構圖

2.系統界面

慶德隆QDL9000電力監控系統人機界面友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態。系統實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分狀態，以及有關故障、告警等信號。

主要功能：一次圖顯示各回路對應回路名稱、電流、電壓、總有功功率、總功率因數，斷路器、地刀、隔離開關等合分位狀態，彈簧儲能狀態、手車位置狀態。

系統界面如下圖所。

3.報表功能

慶德隆QDL9000電力監控系統對電力參數進行存儲和管理，電力參數分為實時顯示參數和歷史參數。所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、指定時間或選擇查詢近更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各回路或者設備指定時間的運行參數，報表中顯示電參量信息包括三相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、四象限電能等。電參量報表支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。

報表功能如下圖所示。

4.曲線功能

慶德隆QDL9000電力監控系統對支持電參量曲線功能，曲線分為實時曲線及歷史曲線，支持同一界面顯示多條曲線并以不同顏色進行區分。曲線記錄最大值、最小值及平均值，以及極值發生的時間。

曲線功能如下圖所示。

5.報警及事件

實時報警

實時報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會在系統運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界限時，“相應實時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

通過設置開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

6.遙控功能

慶德隆QDL9000電力監控系統支持遠程控制功能，在監控主機上通過管理員權限對變電所內的開關進行遠程分合閘操作

遙控功能界面如下圖所示。

7.用戶管理

慶德隆QDL9000電力監控系統有完善的用戶管理功能，避免越權操作。

每一級權限對應相應的控制權限，最多可設置多級不同權限，并記錄權限用戶的操作。

管理員具有最高的權限，并可以對其他用戶或者計算機的權限進行設置；

用戶或者計算機被設置了權限之后只能在權限規定的范圍內操作或者瀏覽，權限范圍以外的功能都將被禁止；

所有用戶的操作都將被系統日志記錄下來，包括操作時間、操作類型、操作對象、操作結果等等信息。

用戶管理界面如下圖所示。

結束語

隨著社會經濟的發展，用電需求劇增，供配電安全至關重要，供配電智能化管理的需求日益增大。

本文介紹的QDL9000電力監控系統的主要功能，系統可以實現對配電室供配電回路用電的實時監控。通過智能儀表、QDLPort通信機、計算機等組成電力監控系統不僅能顯示回路用電狀況，還具有實時告警、故障分析、事件追憶等實用功能。在日常運維過程中，為解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的經濟效益及安全保障。

審核編輯：湯梓紅