成都天府国际机场生产辅助设施电力监控系统应用

时间：2024-10-28 阅读：102

1. 项目概述

成都天府国际机场（Chengdu Tianfu International Airport）位于成都高新东区简阳芦葭镇。机场临近新区四川天府新区，距离成都市中心天府广场51.5km，是“国家十三五”规划中计划将要建设的我国最大的民用运输枢纽机场项目

本次工程为成都天府国际机场生产辅助设施的变配电监控系统，监控范围主要包括13个变电站。成都天府机场生产辅助设施供电系统，按建筑功能划分为13个供电区域，分别为：安检办公楼、安检综合业务用房、机场综合业务用房、地面服务办公及实训楼、生活服务中心及职工食堂、地服公司汽车维修厂房、车辆检测中心箱变、公安（安保、消防）机场员工培训中心、机场单身、轮班宿舍、公共区运控中心、急救中心、机场综合物资仓库、供冷供热站。

成都天府机场生产辅助设施配电监控系统分为高压保护系统和低压测控系统，本方案只针对低压测控系统。工作区设置一个监控中心，方便进行集中监控，各监控子站设备分布于各子站单元内，通过光纤网络（或者是设备专网）上传至监控中心。

2. 设计依据

2.1. 项目目标

成都天府国际机场生产辅助设施的供电系统分散在13个区域，通过本项目的建设，实现生产辅助设施供电系统的高度智能化，最终达到无人值守、节能降耗的目标。根据机场建设周期及运维人员能力的发展需求，目标可分为近期和远期两个阶段：

2.1.1. 近期阶段目标（少人值守）

Ø 电力运行集中监视及运维：在工作区设立监控中心完成对工作区12个区域内的400V配电系统运行在线监视（包含400V开关分合状态；400V进线馈线的电流、电压、功率、电度等全电量监视；变压器的温度监视）、故障报警、故障在线诊断、运维值班、能耗分析等功能；采取集中值班，并缩短13个区域供电系统的巡检周期。

Ø 计量表计的远程抄表：通过通讯，实现工作区供电计量表的远程抄表及报表自动生成功能，取消人工抄表，减少人工工作量，提高数据准确度及及时性。

Ø 设备效率及能耗分析：系统能够对工作区400V低压用电设备进行能耗分析，找到异常能耗设备，为节能改造提供理论依据。

2.1.2. 远期阶段目标（无人值守）

Ø 变电站的集中环境监控：环境监控包含对所有变电站内的温湿度、门禁系统、视频图像、低压母排测温等全面监控，达到变电站入侵报警及移动侦测录像、门禁远方控制、开关柜故障预判等要求。智能化的故障判断及信息推送：系统具备智能化的故障判断及故障处理预案措施（例如低压负荷的自动投切管理等），同时具备报警过滤功能，充分利用互联网，将需要人为干预的报警信息发布到相关人员的手机上，达到无人值守的目的。

3. 方案设计

3.1. 网络设计

电力监控系统采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

现场可通过光纤或者设备专网将现场设备的数据传输到监控主机。

系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：包含变电所安装的多功能仪表、微机保护装置、温湿度监测装置、漏水监测装置、烟雾探测器、摄像头、开关量采集装置、门磁开关等等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

网络通讯层：包含现场智能网关和路由器等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过光纤或者设备专网把数据上传至的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

平台管理层：平台管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部分，主要是由电力监控系统软件和必要的硬件设备，如应用服务器、WEB服务器和数据库服务器、大屏显示器、视频监控主机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，极大的方便了操作，提高了工作效率。

4. 系统功能

4.1. 概况

显示某个变电所的基本信息（电压等级、变压器台数、装机容量、运行容量）、运行状态（功率、环境温湿度等、事件信息(遥信事件、遥测事件）、当日用能情况(逐时用能趋势、环比用能情况) 。

4.2. 配电系统图

通过一次图实时反映电气参数变化，包括遥测、遥信等信息(遥信信号需要断路器提供辅助触点支持)。正常信息5分钟更新一次，异常突变信息实时上传。

4.3. 配电监测

能够以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况，同时将实时采集的各回路的电参量信息，以及配电回路开关的分合闸状态，接地刀闸状态及相关故障、告警信号，实时显示在系统界面中。

功能要求：高压回路的一次图界面应显示回路名称、三相电流、三相线电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和开关量光字牌。低压进线回路电参量界面显示：回路名称、开关状态、三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值。低压出线回路界面显示：回路名称、开关状态、三相（单相）电流。每个回路旁设置详细参数按钮，通过点击可查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、总有功功率、分相有功功率、总无功功率、分相无功功率、总功率因数、分相功率因数、频率、正向有功电能反向有功电能、感性无功电能、容性无功电能。

4.4. 变压器监测

可査询变压器运行状态、绕组温度、负荷率等参数，当参数超出设定的范围时可设置报警。

4.5. 电力数据监测

可査询电力仪表的某天的电力数据（电流、电压、功率、频率、谐波等），并以图表和表格的形式显示，数据可导出至EXCEL。

4.6. 用电功率监测

电力监控系统对配电系统总进线回路（或重要负荷的出线）设计了负荷趋势曲线。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比，确保供电可靠性，为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能，还可分析用能需量的增长趋势，适时调整需量申报，减少因需量偏差过大造成的多余缴费。

功能要求：该界面包括两个曲线图形，上部分曲线图形显示分相电流趋势图，下部分曲线图形显示总有功功率趋势图。曲线的时间跨度为7天，初始进入该界面时曲线图形应为实时曲线。当设定好曲线的起始时间，点击界面中的刷新曲线按钮时，此时曲线应自动切换为历史曲线，显示的为自曲线的起始时间至7天后的趋势曲线。电流曲线的纵坐标刻度最大值应为配电回路额定电流的1.2倍，负荷功率曲线的纵坐标刻度最大值应为配电回路额定功率的1.2倍。