Fundo
Resumo: Este artigo apresenta o projeto do parque industrial de Hawassa, que adota medidores de energia inteligentes para coletar diversos parâmetros elétricos e sinais de chaveamento no ponto de distribuição. O sistema utiliza o método de rede local. Após a conexão em rede, a comunicação é feita através do barramento de campo, transmitindo os dados para o sistema central. O sistema de gerenciamento de energia realiza o monitoramento e o gerenciamento em tempo real do consumo de energia da subestação.
Palavras-chave: medidor de energia inteligente; sala de distribuição de energia; sistema de gerenciamento de energia
Visão geral do projeto
O Parque Industrial Hawassa está localizado na Etiópia, África。
O dispositivo de proteção, o medidor de energia elétrica, etc., nos armários AH1 a AH14 da sala de distribuição de energia de 10 kV no local do projeto, monitoram em tempo real os parâmetros elétricos e outros dados do sistema de fornecimento e distribuição de energia durante a operação.
Análise de demanda
solução:
1) Sistema integrado de automação de subestação de 10kV/35kV;
2) Sistema inteligente de monitoramento em segundo plano para estações de comutação de redes de distribuição;
3) Plataforma de controle coordenado do lado da demanda de eletricidade
Para garantir as estatísticas e análises da carga elétrica para a gestão da produção e o monitoramento em tempo real de fontes de risco, é necessário realizar o monitoramento online em tempo real de parâmetros como tensão (U), corrente (I) e potência (P) nos circuitos de entrada e saída do quadro de distribuição no local do projeto. Ao detectar parâmetros anormais em um ponto de monitoramento, é possível identificar e acionar alarmes em tempo hábil, permitindo que a equipe responsável tome as medidas necessárias para evitar acidentes. A função de leitura automática de medidores economiza mão de obra e recursos materiais. A função de curva de tendência de potência exibe intuitivamente o status e o tempo de funcionamento de cada circuito, facilitando a identificação de circuitos com consumo anormal e a realização de correções em tempo hábil, além de estabelecer um sistema de medição de energia elétrica em múltiplos níveis para fornecer uma base para a análise energética.
Os produtos do fornecedor devem apresentar alta segurança e confiabilidade, além de serem fáceis de expandir, reparar e manter. Os produtos fornecidos devem atender, no mínimo, aos requisitos técnicos, e seu desempenho técnico deve atender também aos requisitos de monitoramento de dados da caixa de distribuição.
Soluções de sistema
De acordo com a situação real do projeto, o sistema Acrel-2000 utiliza um cabo de par trançado blindado para conectar diretamente o coletor de dados e, em seguida, conectar-se diretamente ao host de monitoramento na sala de serviço através de um cabo de rede. Isso garante a estabilidade e a transmissão em tempo real do sistema de monitoramento de gerenciamento de energia.
1) Gestão de controle da estação
A camada de gerenciamento de controle da subestação é a interface direta entre o usuário e o computador para a equipe de gestão do sistema de monitoramento de energia. Este projeto se refere principalmente ao servidor de monitoramento da sala de distribuição de energia.
2) Camada de comunicação de rede
A camada de comunicação é composta principalmente por coletores, dispositivos Ethernet e redes de barramento. A principal função do equipamento de gerenciamento de comunicação é monitorar os instrumentos inteligentes no local; a principal função do equipamento Ethernet e da rede de barramento é realizar a interação de dados entre a subestação e a estação principal, de modo que o gerenciamento do sistema de distribuição seja centralizado, informatizado e inteligente, o que melhora significativamente a segurança, a confiabilidade e a estabilidade do sistema de distribuição de energia, atingindo o objetivo de operação autônoma.
Este projeto utiliza a máquina de gerenciamento de comunicação ANet-2E8S1, desenvolvida pela própria Acrel, que oferece 2 interfaces Ethernet 10/100M, 8 portas RS485 com isolamento por optoacoplador e 1 porta RS232 (porta de depuração), podendo suportar até 256 dispositivos de medição.
Máquina de gerenciamento de comunicação
A máquina de gerenciamento de comunicação inteligente ANet oferece amplo suporte a bibliotecas de protocolos para realizar a interconexão de equipamentos inteligentes de diferentes fornecedores de equipamentos secundários.
3) Camada de dispositivo de campo
A camada de dispositivos de campo é o terminal de aquisição de dados, composto principalmente por microcomputadores de proteção e medidores inteligentes. Os medidores inteligentes são conectados ao servidor de comunicação através da interface RS485 de par trançado blindado e da conexão de barramento do protocolo de comunicação MODBUS. O servidor de comunicação se conecta ao host de monitoramento da sala de distribuição de energia, estabelecendo uma rede para realizar o controle remoto.
Este projeto utiliza o dispositivo de proteção e medição de linha microcomputadorizado AM5-F da Acrel e o dispositivo de medição de energia elétrica para instalações embutidas AEM96.
Funções do sistema
O diagrama do sistema de monitoramento em tempo real é a tela principal de monitoramento, que acompanha principalmente o status operacional de todos os circuitos da subestação em tempo real.
As funções de alarme de sinalização remota e medição remota realizam principalmente o monitoramento do status de operação dos interruptores nos circuitos de tomadas de baixa tensão e na linha de entrada de carga. A interface de alarme pop-up para deslocamento do interruptor e violações do limite de carga indica a localização específica do alarme e emite um sinal sonoro para alertar o pessoal de plantão a tomar as providências necessárias. O limite de carga pode ser definido livremente, de acordo com a autoridade competente.
A função de registro de alarmes de eventos completa principalmente o registro das informações de alarme e o horário de ocorrência das informações de alarme que ocorreram durante o período de consulta, e fornece a base para a equipe de plantão analisar a causa do acidente, conforme mostrado na figura a seguir:
Função de leitura de parâmetros, principalmente para consultar os parâmetros elétricos do circuito de baixa tensão de saída. Permite a consulta de parâmetros elétricos a qualquer momento, com funções como exportação de dados e impressão de relatórios. Este relatório consulta os parâmetros elétricos de cada circuito de baixa tensão das linhas de entrada e saída da caixa de distribuição deste projeto, incluindo principalmente corrente trifásica, potência ativa e energia ativa. O nome de cada circuito neste relatório está associado ao banco de dados, o que facilita a modificação do nome do circuito pelos usuários.
A função de relatório de consumo de energia permite selecionar o período de tempo para consulta, suporta a consulta cumulativa do consumo de energia em qualquer período e possui funções de exportação de dados e impressão de relatórios. Fornece relatórios confiáveis de energia elétrica para a equipe de plantão. O nome de cada circuito neste relatório está associado ao banco de dados, o que facilita a modificação do nome do circuito pelos usuários. Como mostrado na figura abaixo, o usuário pode imprimir o relatório diretamente e salvá-lo em outro local no formato Excel.
Resumo
Na aplicação das atuais instalações de distribuição de energia, a segurança da distribuição de energia do projeto é de suma importância. O sistema de gerenciamento de energia apresentado neste artigo é aplicado ao projeto do parque industrial de Hawassa, permitindo a distribuição de energia em subestações. O monitoramento em tempo real do consumo de energia em cada circuito não só exibe o status do consumo, como também possui função de comunicação em rede, formando um sistema de gerenciamento de energia integrado com máquinas e computadores.
O sistema realiza a análise e o processamento dos dados coletados, a exibição em tempo real do status operacional de cada circuito de distribuição na sala de distribuição de energia, a exibição de alarmes em caixas de diálogo, avisos sonoros para cargas que excedem o limite e a geração de diversos relatórios de energia elétrica, curvas de análise, gráficos, etc., o que facilita a leitura remota de medidores. A análise e a pesquisa de energia elétrica demonstram que o sistema é seguro, confiável e estável, fornecendo uma base sólida e confiável para o projeto de solução de problemas de energia elétrica, e já alcançou bons resultados.