Tausta
Tiivistelmä: Hawassan teollisuuspuistoprojektin esittely, jossa otetaan käyttöön älykkäät tehomittarit erilaisten sähköisten parametrien ja kytkentäsignaalien keräämiseen jakelupaikalla. Järjestelmä käyttää paikallista verkotusta. Verkon kytkemisen jälkeen se kommunikoi kenttäväylän kautta ja lähettää tiedot taustalle. Virranhallintajärjestelmä toteuttaa sähköaseman virrankulutuksen reaaliaikaisen seurannan ja hallinnan.
Avainsanat: älykäs sähkömittari; sähkönjakelukeskus; virranhallintajärjestelmä
Projektin yleiskatsaus
Hawassa Industrial Park sijaitsee Etiopiassa, Afrikassa.
Projektialueen 10 kV:n sähkönjakelukeskuksen AH1–AH14-kaappien suojauslaite, sähköenergiamittari jne. valvoo sähkönsyötön ja jakelujärjestelmän reaaliaikaisia sähköparametreja ja muita tietoja käytön aikana.
Kysyntäanalyysi
ratkaisu:
1) 10 kV/35 kV sähköaseman integroitu automaatiojärjestelmä;
2) Jakeluverkon kytkinaseman älykäs valvontataustajärjestelmä;
3) Koordinoitu sähkön kysyntäpuolen ohjausalusta
Sähkön kuormituksen tilastoinnin ja analysoinnin varmistamiseksi tuotannon hallintaa ja vaaralähteiden reaaliaikaista seurantaa varten on tarpeen suorittaa reaaliaikainen online-seuranta parametreille, kuten jännite (U), virta (I) ja teho (P) projektipaikan jakelulaatikon tulo- ja lähtöpiireissä. Kun valvontapistettä valvotaan poikkeavilla parametreilla, se voi havaita ja hälyttää ajoissa, ja asiaankuuluva henkilöstö voi ryhtyä tarvittaviin toimenpiteisiin turvallisuusonnettomuuksien välttämiseksi. Automaattinen mittarinlukutoiminto säästää työvoimaa ja materiaaliresursseja. Tehotrendikäyrätoiminto voi näyttää intuitiivisesti kunkin piirin toimintatilan ja ajan, mikä on kätevää käyttäjille poikkeavien virtapiirien löytämisessä ja korjaamisessa ajoissa sekä monitasoisen sähköenergian mittausjärjestelmän luomisessa energia-analyysin perustaksi.
Toimittajan tuotteiden tulee olla turvallisia ja luotettavia, helposti laajennettavia, helposti korjattavia ja huollettavia. Toimittajan toimittamien tuotteiden tulee täyttää vähintään tekniset vaatimukset, mutta ei ainoastaan ne, vaan teknisen suorituskyvyn tulee täyttää jakokeskuksen tiedonvalvonnan vaatimukset.
Järjestelmäratkaisut
Projektin todellisen tilanteen mukaan Acrel-2000-järjestelmä käyttää suojattua kierrettyä parikaapelia suoraan tiedonkerääjään ja sitten suoraan työhuoneen valvontayksikköön verkkokaapelin kautta. , Virranhallintajärjestelmän vakauden ja reaaliaikaisen siirron varmistamiseksi.
1) Aseman ohjausjärjestelmä
Aseman ohjauskerros on ihmisen ja tietokoneen välisen vuorovaikutuksen suora ikkuna sähkönvalvontajärjestelmän hallintohenkilöstölle. Tämä projekti viittaa pääasiassa sähkönjakelukeskuksen valvontayksikköön.
2) Verkkoviestintäkerros
Viestintäkerros koostuu pääasiassa keräilijöistä, Ethernet-laitteista ja väyläverkoista. Viestintäjärjestelmän päätehtävänä on valvoa paikallisia älykkäitä instrumentteja; Ethernet-laitteiden ja väyläverkon päätehtävänä on toteuttaa sähköaseman ja pääaseman välinen tiedonsiirto, jotta jakeluverkon hallinta on keskitettyä, informatiivista ja älykästä, mikä parantaa huomattavasti sähkönjakelujärjestelmän turvallisuutta, luotettavuutta ja vakautta sekä saavuttaa valvomattoman toiminnan tavoitteen.
Tässä projektissa käytetään Acrelin itse kehittämää ANet-2E8S1-tiedonsiirronhallintalaitetta, joka tarjoaa kaksi 10/100M Ethernet-liitäntää, kahdeksan optoerotineristysliitäntää RS485:lle ja yhden RS232-portin (virheenkorjausportti), jotka voivat tukea 256 mittauslaitetta.
Viestinnän hallintalaite
Älykäs ANet-viestinnän hallintalaite tarjoaa runsaasti protokollakirjastotukea eri toissijaisten laitetoimittajien älykkäiden laitteiden yhteenliittämisen toteuttamiseksi.
3) Kenttälaitekerros
Kenttälaitekerros on tiedonkeruupääte, joka koostuu pääasiassa mikrotietokonesuojauksesta ja älymittareista. Älymittarit on kytketty tietoliikennepalvelimeen suojatun kierretyn parikaapelin RS485-liitännän ja MODBUS-tietoliikenneprotokollaväyläyhteyden kautta. Tietoliikennepalvelin tavoittaa sähkönjakelukeskuksen valvontaisännän. Verkko mahdollistaa etäohjauksen.
Tässä projektissa käytetään Acrelin mikrotietokonepohjaista linjansuojaus- ja mittauslaitetta AM5-F ja sulautettua sähköenergian mittauslaitetta AEM96.
Järjestelmätoiminnot
Reaaliaikaisen valvontajärjestelmän kaavio on päävalvontanäyttö, joka valvoo pääasiassa kaikkien sähköaseman virtapiirien toimintatilaa reaaliajassa.
Etähälytystoiminnot ja -hälytystoiminnot kattavat pääasiassa pienjännitepistorasioiden ja kuorman tulolinjan kytkimen toimintatilan valvonnan. Kytkimen siirtymän ja kuormitusrajojen ylitysten varalta ilmestyvä ponnahdusikkunahälytys näyttää hälytyksen sijainnin ja antaa hälytyksen muistuttaakseen työvuorossa olevaa henkilöstöä puuttumaan asiaan ajoissa. Kuormitusraja voidaan asettaa vapaaksi vastaavien valtuuksien puitteissa.
Tapahtumahälytysten tallennustoiminto täydentää pääasiassa hälytystietojen ja kyselyjakson aikana tapahtuneiden hälytystietojen tallennusta ja tarjoaa perustan päivystävälle henkilöstölle onnettomuuden syyn analysointiin, kuten seuraavassa kuvassa on esitetty:
Parametrimittarin lukutoiminto, pääasiassa pienjännitepiirin lähtöpiirin sähköisten parametrien kyselyyn. Tukee sähköparametrien kyselyä milloin tahansa, esimerkiksi tietojen viennin ja raporttien tulostuksen avulla. Tämä raportti kyselee tämän projektin jakelulaatikon tulo- ja lähtölinjojen kunkin pienjännitepiirin sähköiset parametrit, mukaan lukien pääasiassa kolmivaihevirran, pätötehon ja pätöenergian. Kunkin piirin nimi tässä raportissa on liitetty tietokantaan, mikä helpottaa käyttäjien muokata piirin nimeä.
Virrankulutusraporttitoiminnolla voi valita kyselyjakson, se tukee kumulatiivista virrankulutuksen kyselyä millä tahansa ajanjaksolla ja siinä on tietojen vienti- ja raporttien tulostustoiminnot. Tarjoaa luotettavia sähköenergiaraportteja työvuorossa olevalle henkilöstölle. Kunkin raportissa olevan piirin nimi on liitetty tietokantaan, mikä helpottaa käyttäjien muokata piirin nimeä. Kuten alla olevassa kuvassa näkyy, käyttäjä voi tulostaa raportin suoraan ja tallentaa sen toiseen sijaintiin EXCEL-muodossa.
Yhteenveto
Nykypäivän sähkönjakelulaitoksissa projektin sähkönjakelun turvallisuus on ensiarvoisen tärkeää. Tässä artikkelissa esiteltyä virranhallintajärjestelmää sovelletaan Hawassan teollisuuspuistohankkeeseen, joka voi toteuttaa sähkönjakelun sähköasemilla. Silmukan virrankulutuksen reaaliaikainen seuranta voi paitsi näyttää silmukan virrankulutuksen tilan, myös sisältää verkkoviestintätoiminnon, joka voi muodostaa virranhallintajärjestelmän viestinnän hallintakoneiden ja tietokoneiden kanssa.
Järjestelmä toteuttaa kerätyn datan analysoinnin ja käsittelyn, näyttää reaaliaikaisesti kunkin jakelupiirin toimintatilan sähkönjakeluhuoneessa, näyttää ponnahdusikkunan, äänikehotteet kuormituksen ylittyessä rajan ja luo erilaisia sähköenergiaraportteja, analyysikäyriä, grafiikkaa jne., mikä on kätevää. Sähköenergian etämittareiden lukeminen, analysointi ja tutkimus osoittavat, että järjestelmä on turvallinen, luotettava ja vakaa, mikä tarjoaa todellisen ja luotettavan perustan sähköongelmien ratkaisemiseen ja on saavuttanut hyviä etuja.