建筑群变配电自动化系统整体解决方案_secret

1、建筑群变配电自动化系统整体解决方案原作者: 张 劲 许洪元深圳市华力特成套设备有限公司关键词变配电自动化总线以太网现代化社会要求充足、可靠、优质的电能供应。随着城市化的进程和现代化大城市的出现，配电系统的重要性与日惧增。现在，发达国家近半数的电力投资用于配电系统。现代化大都市供电负荷密度大、供电方式复杂、可靠性要求高，以及供电负荷不断增加、供电网升格快，因此，现代化大都市的配电系统运行、调度、控制和维护技术都在向自动化方向发展。现代企业及建筑中，由于变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密仪器、可编程控制器和计算机信息系统的日益广泛使用，对电能质量提出了日益严格的要求。这些设各对电源波动和各种

2、干扰十分敏感，任何供电质量的恶化都可能造成重大损失。通常，重要用户为保证优质的不间断供电，往住独自采取改善可靠性和电能质量的措施，例如安装不间断电源（UPS）、安装自备发电机并用机械开关来切换，在重耍设备人口处安装滤波器和过电压保护设备等。但由于无法对整个系统实现实时的控制和管理，这些方法往往不能完善的解决上述提到的问题。10KV/400V系统的变配电自动化就成了解决上述问题的最佳选择。下面，我们通过深圳市华力特成套设备有限公司自主研发的FARAD200C楼宇及工业变配电自动化系统来介绍对建筑及建筑群变配电自动化系统整体解决方案。1.简介Farad 200C楼宇及工业变配电自动化系统是深圳华力

3、特公司在自主设计、开发、生产了一系列智能电力测控装置（测量、控制、SOE、分时电度）、智能电度表（可进行63次谐波分析和30周波的故障录波）、备用电源自投装置、GPS卫星时钟、当地监控软件等中低压变配电自动化配套设备的基础上，引进美国SEL公司综合微机保护装置、综合而成的工业及楼宇变中低压变配电自动化系统。它综合应用了计算机技术、控制技术、通信技术、网络技术和数据库技术，设计思想合理、新颖，运行可靠，已被列入国家科技部2001年火炬计划，被专家鉴定为“属国内首创”、“达到了国际国内自动化系统的先进水平”。Farad 200C工业及楼宇变配电自动化系统采用精选的硬件设备、优化的监控软件以及周密安

4、全的保护措施，可完全实现无人值守的功能，确保用户供电系统稳定可靠。该系统采用了开放的集散式结构，并具有强大的通信能力，可方便各种智能设备的接入，也便于用户系统的改建、扩建和升级，并能和其它自动化系统完美结合，从而构成用户的综合MIS系统，真正达到了一次投资、长期受益的目的。系统采用全自动化控制，不仅提高了用户的管理水平，也大大地减少了维护人员的数目和劳动强度。2.设备组成微机保护及备自投装置微机式综合保护装置的主要功能如下：1。完成过电流（包括零序、负序）、电压、频率及重合闸等保护功能；2。具有6个可编程的开入量及8个可编程的开出量；3。齐全完备的测量功能：U、I、P、Q、KWH、KVARH、

5、COS、F等；4。通过RS485或RS232口，MODBUS、DNP3.0等国际通用规约上传测量、信号量并接收遥控命令。备用电源自动投入装置主要功能如下：1。完成进线和母联的多种方式备自投；2。通过RS485或RS232口，MODBUS、DNP3.0等国际通用规约上传测量、信号量并接收遥控命令。智能电力测控装置智能电力测控装置适用于各开关柜及变压器的监控及电力参数的采集，主要有以下几个系列： FM100系列智能电力测控仪表：FM1000、FM1001、FM1002，测量三相（单相）电压、电流、功率、功率因数、电度等三十余种电力参数；并能完成分时电度计量管理、SOE事件记录等功能；带有4DI、2

6、DO，通过双RS485/232口，MODBUS、DNP3.0等国际通用规约上传测量、信号量并接收遥控命令。 FM200系列智能电力测控装置： FM2001、FM2002，测量六十余种电力参数；并能完成63次谐波分析及30周波故障录波，分时电度计量管理、SOE事件记录等功能；带有8DI、3DO，通过双RS485/232口或现场CAN总线口，MODBUS、DNP3.0等国际通用规约上传测量、信号量并接收遥控命令。变配电系统通信处理单元FCAU01智能通信处理器：具有8个高速、隔离的RS232/485接口及大容量FLASH存储器，可根据系统需要适配多种协议，灵活组网，还可通过级联方式组成大容量的现场

7、测控系统。FM600主控单元（MCU）：负责与主站、当地监控计算机或网络及保护和其他智能设备通信，以多种方式实现变配电系统内通信信息汇总、处理及传送，规约丰富；8个可自由配置异步RS232/RS422/RS485接口、双CANBUS结构高速数据通信接口及双以太网口；可以接收GPS装置的PPS脉冲对时，统一系统时钟。高级电力监控仪FCM200高级电力监控仪：三相综合电力监控仪，它集测量、分析、控制、保护、故障录波等众多功能于一体。智能遥信装置FDM320智能遥信装置：可同时监测32个开关量的状态及变位信息，SOE分辨率为2毫秒。后台监控软件系统采用Windows NT/95/98作为系统操作平台

8、，人机界面与Windows一致，简洁友好，易于使用。软件设计运用面向对象的程序设计方法，充分利用微软MFC资源，使开发、维护非常方便。后台数据库可为桌面型，如ACCESS，或后台型，如MS、SQL、SERVER等任何符号ODBC标准的数据库，并可根据实际情况加以选择，可靠性高，易于数据的共享、管理和格式转换。网络系统采用流行的10/100M以太网，互连方便，易于扩展，传输速率高；数据传输采用TCP/IP协议，以Socket编程，使得通信可靠、准确。系统配置灵活，可根据用户实际情况及系统规模大小，选用单机或多机系统运行，适应性强。支持CDT、SC1801、DNP3.0、Modbus等各种通信规约

9、。3.系统结构（附图1、2）1）10KV部分： 通过微机保护完成进线、变压器、母联及馈线的保护功能，同时完成备用电源自动投入及部分遥信、遥控、遥测功能； 通过FM200和FM100系列智能电力测控装置完成电力参数的采集和部分遥信及遥测功能； 将微机保护和智能电力测控装置的通信以星型485总线方式连接，通过Modbus或DNP3.0等规约，形成链路接入智能通讯处理装置，各种参数信号由智能通讯处理装置上传至后台监控机或通过以太网远传。通常一条链路上最多可以连接32台微机保护和智能电力测控装置。2）400V部分： 通过FM100系列智能电力测控装置完成电力参数的采集和遥控及部分遥信功能； 通过FDM

10、320智能遥信装置采集变压器温度报警、跳闸等信号； 将智能电力测控装置及智能遥信装置的通信以星型485总线方式连接，通过Modbus或DNP3.0等规约，形成链路接入智能通讯处理装置，各种参数信号由智能通讯处理装置上传至后台监控机或通过以太网远传。通常一条链路上最多可以连接32台智能装置。3）通讯处理装置及后台监控： 智能通讯处理装置FCAU01及FM600负责与主站、当地监控计算机或网络及保护和其他智能设备通信，以多种方式实现变配电系统内通信信息汇总及处理，并能将不同规约的智能装置上传的数据转化为统一规约上传后台或远传；FM600更能够下端组成现场双CAN总线，上接光纤双以太网实现建筑群之间

11、的数据传送； 建筑群的主站和分站都装有一套FARAD200C监控软件，主站可对本站和分站进行监控，而分站只能对本站设备实行监控。监控软件主要完成的功能是对电站正常运行和事故情况下的生产过程进行实时监控；大屏幕彩色显示；定时自动报表打印或召唤报表打印；越限和事故报警；事故推画面、事件顺序记录与事故追忆；进行数据采集与处理；谐波分析完成电能质量管理；完成站内自动化控制功能；远方抄表；向分站发送遥控命令，接受分站信号与数据并进行处理（主站）；向主站传送远动信号与数据，接收主站遥控命令（分站）；以及其它一些运行管理功能。4.总结总的来说，该系统的优点如下： 不断促进变配电系统更安全、更可靠、更经济和更

12、直观的运行，满足未来电力工业 发展的需要，一次投资，终身受益； 全面实现变配电系统的 四遥及无人值守（或少人值班），节约人力资源，并可实现中、低压供配电系统一体化综合监控、统一管理； 完善企事业单位的内部能量考核，采用现代化科技手段，完成电能管理、配电能耗 及用电成本统计功能，减少“跑、冒、滴、漏”，真正体现“管理出效益”的意义； 可以对潜在的事故进行预报警，同时实现各种电量的越限报警，便于及时处理以避 免事故或隐患的出现（如火灾等），减少损失； 供配电系统出现异常时；可以及时了解到有关故障信息（故障原因、性质、地点及 发生时间），来指导维修，减少故障的处理时间及停电时间； 改善配电系统管理。通过历史记录的电力参数，及时掌握每天或季节负载特性；在 供配电系统内优化能耗的分配，均衡负载；减少潜在的停电事件； 可以根据系统设备运行的记录数据和运行情况，制定临时或定期的设备维修计划； 按计划维修、减少运营和维修成本； 可以快速、准确的掌握供、配电设备的运行情况（