变配电智能化系统解决方案

1、智能变配电系统解决方案智能变配电系统是楼宇自动化系统的重要组成部分。楼宇自动化是整个系统综合控制和管理的统一。该系统基于计算机局域网和计算机技术，具有分散监控和集中管理的功能。它结合了数据通信、图形显示、人机界面和输入输出接口技术，用于设备运行管理、数据采集和过程控制自动化系统。1.电气系统的主要监控内容包括：(1)电源监控监控高低压电源进、出口的电压、电流、功率、功率因数和频率的状态，并整合供电量。(2)变压器监测变压器温度监测、风冷变压器通风机运行、油冷变压器油温和油位监测。(3)负载监控监控各级负载的电压、电流和功率。当过载发生时，系统以低优先级停止负载。(4)线路状态监测：高压进线、出

2、线、二次进线连接线路的断路器状态监测和故障报警。(5)当主电源中断时，使用电源控制自动启动柴油发电机或燃气轮机发电机组，当电源恢复时，停止备用电源，并执行制动切换操作。通过高低压控制柜的自动切换，可以控制系统节能。动力设备的联动控制通过切换交叉开关来实现；租户用电量的自动统计测量。(6)电源恢复控制当电源恢复时，按照设定的优先程序启动各设备的电机，并迅速恢复运行，避免同时启动各设备而造成供电系统跳闸。2电气系统的监控2.1智能建筑监控控制点分为以下几类：(1)显示类型包括运行状态、报警状态等。显示交流/DC系统和不间断电源系统的主接线图、运行图和运行参数，正确区分系统的开关位移和故障位移，并报

3、警参数超限。(2)控制类型包括设备节能运行控制和顺序控制(时序控制或过程要求控制)。(3)记录类型包括状态检测和汇总表输出、累积记录和报告生成、事故和故障的顺序记录，可以查询事故原因并显示、制表和打印、绘制负荷曲线以及显示和打印运行报告。(4)复合意味着同时有两个以上的监控需求。2.2变配电设备的控制(1)远程控制高压进线、出线和连接线的断路器。(2)低压进线、出线和连接线断路器的远程控制。(3)主线路断路器的遥控，如配电干线和消防干线断路器的遥控，水泵房、冷冻房、热力站供电断路器的遥控；以及远程控制车站大楼的进线断路器。(4)电机智能控制。(5)馈线具有过流和接地故障保护、三相不平衡监测和重

4、合闸功能，备用电源自动投入运行。(6)变压器。它设计有内部故障和过载保护以及热过载保护。(7)分段断路器。设置电流速断保护和过流保护。2.3备用发电机的监控措施和控制内容包括：(1)发电机线路电气参数的测量，如电压、电流、频率、有功功率和无功功率等。(2)发电机状态监测：如转速、油温和油压；油量、进出口水温、水压、排气温度、油箱油位等。(3)发电机和线路条件的测量。(4)发电机和相关线路开关的控制。(5)当有DC电源时，监控并报警其电源质量(电压和电流)。2.4变电站的保护功能10KV变电站要求的一般保护功能如下：(1)应引入线路电网的电压和频率监测，并与其他楼宇自动化系统一样，输变电设备监控

5、系统由控制变电站和中心站组成。其输入信号由传感器提供，其输出信号使各种开关动作或报警。监控中心可以安装动态模拟显示器和控制台。其功能包括显示和控制主开关或断路器的状态，控制应急或备用电源等。它可以取代普通的控制和信号屏幕。一般来说，信号控制面板不需要在变电站中重复设置。图1是输变电设备监控系统的设备组成。常见的监控系统是在变配电设备上增加一些传感器。如果是智能断路器或继电器，它有一个内置传感器，可以从通信接口获取信号。3.1传感器和致动器传感器或致动器是一种将电或非电转换成可由控制设备处理的电的装置。电量传感器是一种标准输出信号(电流0 5a、4 20ma或电压0 10v)，能将电压、电流、频

6、率、功率等各种电量转换成数字量。用于楼宇管理系统，监控和记录楼宇变配电系统的各种电量。它有电流互感器、电压互感器和多参数功率监控器。多参数功率监测仪可以监测单相或三相的功率参数，如电压、电流、频率、功率因数、谐波和电能等，还可以提供计量参数测量、能量管理监控等功能。还提供RS485、4 20mA输出或脉冲输出等通信接口。3.2控制变电站根据是否实现闭环控制功能，将电子继电器和智能断路器控制变电站分为分布式控制面板(DCP)和数据采集面板(DGP)。控制分站主要完成实时控制和调节功能。目前，通用系统采用智能控制器。该智能控制器的控制站可采用以下设备：1)采用单片机或单板计算机智能控制器。2)采用

7、可编程控制器。3)使用微型计算机，如工业控制机器。建议用微型计算机配置一个合适的输入输出卡，该卡可以处理模拟量或开关量，并有多个通信端口，这可以通过技术经济比较来确定。3.3中压开关柜微机保护监控系统智能中压开关柜用微机保护和控制单元或电子继电器代替机电继电器保护。微机保护和控制单元安装在开关柜上。它具有高可靠性、高速度、高精度、保护稳定性和灵敏度的优化组合、不受电流互感器限制、自检功能和抗环境电磁干扰能力等特点。它还具有一些新功能，例如故障记录、通信、遥控、遥测、远程通信等功能。它可以测量、监控和报警各种电量。为了满足不同的应用要求，如保护进线和馈线、变压器、电机和母线，有相应的产品。它提供

8、完善的监控和保护功能，一般提供网络通信接口：如RS232和RS485可以接入BAS系统，实现远程监控。微机保护监控系统可以减少控制室面积、控制电缆和维护工作量，进一步提高供电可靠性。集供配电系统继电保护和测量控制信号于一体的多功能微机智能控制单元如图1所示。通信端口键盘打印机人机界面中央处理器输入电路存储器的输出电路开关装置电源图1多功能微电脑智能控制单元微机保护装置分为输入电路(交流接口单元)、输出电路(DC接口单元)、中央处理器单元、存储器、人机接口和电源。1)中央处理器是微机继电保护装置的核心，用于完成数据采集、计算、逻辑判断和处理、发出跳闸和合闸命令等功能。它也可以2)存储器包括定值存

9、储器、程序存储器、数据存储器等。定值存储器存储各种保护设定值。该芯片具有掉电内容丢失功能，可以在线修改内容。数据存储内存用于现场访问各种输入输出内容、中间操作结果和判断结果，并根据需要进行读写或重写。通常，使用22K芯片。程序存储器用于存储具有保护功能的编程应用程序，通常，使用可重写存储器EPROM。3)输入电路(交流接口单元)。电力系统的电流、电压和其他数字由电压互感器和电流互感器转换成100伏或5伏的信号，因为这些信号的值大大超过了微机可接受的电压标准；这些参数在发生故障时变化很大，微机只能识别电压，所以电压互感器和电流互感器转换的电压和电流必须转换成微机可以通过交流接口电路接收的电压值。

10、原因是在屏障不会超过这个范围的情况下。为了限制输入信号的最高频率，采用低通滤波器，采样频率应等于或大于被测信号的频率。电力系统故障时可能会出现高次谐波，实际采样频率是工频的几倍甚至几十倍。此外，继电保护的快速动作和程序需要足够的执行时间。为了便于计算，采样频率通常为600赫兹。4)出口电路(DC接口单元)，包括出口跳闸继电器、由磁保持继电器和发光二极管组成的光信号等。由于采样的离散数字量是瞬时值，它们不能直接用于判断系统的状态。必须使用一些数学方法来获得表征系统特性的参数，并将它们与相应的设定值进行比较，以便判断是否采取了保护动作。特别是，电力系统包含非线性铁磁元件、分布电容、补偿电容，使短路

11、电流包含衰减的非周期分量和高频分量。为了克服这些因素的影响，除了过滤措施外，还必须采用适当的数学方法。5)人机界面，包括键盘、通讯端口、打印机和显示设备。通信端口用于连接智能交换设备，通常使用现场总线，如Lonworks、can总线和Profibus。6)交流稳压电源、DC-DC和蓄电池通常用作电源。3.4低压配电系统综合自动化低压配电系统综合自动化可以通过两种方式实现：一种方式是采用智能断路器；另一种方法是使用智能控制单元。智能控制单元有两种，一种是电机控制器，另一种是进给控制器。从技术和经济角度考虑，目前大容量断路器的框架式断路器大多数项目采用智能断路器，其他线路采用智能断路器使用智能控制

12、单元。1)智能断路器智能低压断路器具有微处理器控制器，其保护功能包括长延时、短延时、瞬时过流保护、接地、欠压保护等。此外，它还可以监测和控制负载，远程显示，测量电压，电流，有功功率，无功功率，功率因数，谐波和电能等。故障电流测量、故障显示、接地故障情况下的选择性锁定、数据远程传输和自检。它可以通过网络通信接口RS232、RS485和RS422连接到楼宇自控系统。它可以与上位机交换数据，接受上位机的指令，与上位机交换数据。上位机可以远程操作断路器并修改断路器的设定值。它有一个内置的电流互感器。2)智能电机控制器智能电机控制器可以为电机提供保护和监控功能。智能电机控制器可提供过载、缺相、欠载、空载

13、、堵转、漏电、相电流不平衡、速度和温升等保护功能。智能电机控制器可应用于电机直接启动、正反转、带附加控制单元的直接启动，3)智能馈电控制器智能馈电控制器与智能电机控制器基本相同，其保护功能相对简单，如设置接地、过流等保护功能。智能电机控制器和智能馈电控制器可安装在低压配电板的抽屉中。对于只需控制室监控其位置的断路器，可安装多回路监控装置来监控多个断路器。电子继电器、智能断路器和智能电机控制器相当于控制变电站和传感器，变电站管理变电站是一个微型计算机。3.5发电机组微机监控系统发电机组微机监控系统可以提供发电机的电气参数和热工参数，并将发电机组微机监控系统与变电站管理站连接起来。变电站管理变电站

14、可以控制发电机组的启动和停止，如图2所示。4配电系统控制软件功能一般情况下，软件与设备配套，采用专用软件，如配电系统监控和能源管理软件，或通用监控软件，也称为SCADA。软件的要求是：良好的人机界面，能够满足用户的需求总站网络通信线路变电站管理变电站通信线路总线通信线路控制变电站的数量直通模式单词准字母字母字母字母信号线不，不线条线条电子智能多参数智能电子微机保护传感器继电器开关测量机控制器保护装置图2变配电设备监控系统设备组成多种要求，它提供的基本功能有：(1)收集实时数据，形成实时数据库。(2)远程通讯和控制，功率越有限，事故报警越多。(3)诊断功能，在线帮助。(4)各种电量的遥测和图表显示，如系统能量分布图和系统单线图。(5)报告生成功能，如日报、24小时电压和电流报告、开关动作报告和功率平衡报告。(6)与英航系统交换信息。除了一般的数据处理功能外，系统提供的软件还应具有以下功能(安装备用电源时):(1)当市电切断时，负载将根据发电机容量自动投入/切断。此时，只有火灾事故程序和手动操作