1 配电监控运维能管一体系统.docx
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1配电监控运维能管一体系统
面向大中型企业配电监控
能管一体化系统解决方案
二〇一九年三月
一、概述
大中型企业的电力与能源供应涉及到：
35kV/10kV输变、380V馈线送电、多种能源介质（水、汽等）、电力安全、节能增效、设备运维、配电室无人值守、分布式能源（光伏、储能）、电能质量以及日常管理等问题。
往往仅建立面向配电室的电力监控系统无法解决大中型企业的问题，因而，能够建立面向大中型企业的智能电力监控、运维、能管一体化系统，并具备数据记录、运行报表、数据分析、决策支撑功能的平台能够有效的解决这些问题。
从实际应用的情况看，综合一体化的解决方案受到广大企业用户的欢迎，普遍认为是新一代的企业信息化、智能化发展方向的代表，是传统电力监控系统的革新，是代表最先进生产力的表现。
武汉舜通智能科技有限公司是国内最早从事配电监控、运维的专业系统供应商，具有完整的产品线，包括：
智能电表，具有边缘计算的通讯管理机，监控组态软件，运维平台，手机APP等，更是具有丰富的实施和方案设计能力，可以为大中型企业用户提供最优性价比的完整方案。
二、范围及原则
2.1监控范围
高压柜
低压柜
变压器
直流屏及其他专业设备
柴发供油系统及柴油发电机
STS配电柜
分布式能源发电系统
供水、供汽及其他能源
配电室
电能质量
厂区三级计量
电气消防安全
生产线及重点设备
重点能耗
2.2设计原则
系统的建设是在保证配电网安全运行的基础上，以经济优化运行为目标，对配电网系统的多种能源、高低压配电网络，以及用电管理，进行运行行为分析，具有分布式电源管理，发电、用电计划，负荷管理，电压无功管理，统计分析、与评估，WEB发布等功能。
系统建设遵循标准化和平台化原则，满足安全性、可靠性、创新性的要求，具备良好的可维护性和可扩展性。
三、参考标准
《低压配电设计规范》GB50054-95
《企业节能量计量方法》GB/T13234-2009
《节电措施经济效益计算与评价方法》GB/T13471-2008
《工业企业能源管理导则》GB/T15587-2008
《企业能源审计技术通则》GB/T17166-1997
《用能单位能源计量器具配备和管理导则》GB17167-2006
《能源管理体系要求》GB/T23331-2009
《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94
《低压配电设计规范》GB50054-95
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《微电网监控系统技术规范》
《推进并网型微电网建设试行办法》
《电力需求侧管理系统规范》
四、建设方案
4.1监测点分布
根据现场勘查记录及技术交流情况，大中型企业的配电网监测点的部署是将电网关口、重要设备、新能源并网点、三级计量全覆盖，具体如下表1，分布示意图如图1。
序号
类别
监测点
编号
安装位置
说明
1.
电网关口
R101
高压配电室高压柜
2.
高压出线
R201
高压配电室高压柜
3.
高压出线
R202
高压配电室高压柜
4.
高压出线
R203
高压配电室高压柜
5.
高压出线
R204
高压配电室高压柜
6.
高压出线
R205
高压配电室高压柜
7.
变压器总出线
R301
1#配电房低压配电柜内
8.
变压器总出线
R302
2#配电房低压配电柜内
9.
变压器总出线
R303
2#配电房低压配电柜内
10.
变压器总出线
R304
4#配电房低压配电柜内
11.
变压器总出线
R305
3#配电房低压配电柜内
12.
低压出线
R441x
1#配电房低压配电柜内
具体现场确定，预估60个监测点，应根据用电性质区分办公、照明、生产动力、生活、空调等负载
13.
低压出线
R442x
2#配电房低压配电柜内
14.
低压出线
R443x
2#配电房低压配电柜内
15.
低压出线
R444x
4#配电房低压配电柜内
16.
低压出线
R445x
3#配电房低压配电柜内
17.
光伏并网接入
R4101
D栋光伏并网计量柜内
18.
光伏并网接入
R4102
A栋光伏并网计量柜内
19.
光伏并网接入
R4103
C2#1光伏并网计量柜内
20.
光伏并网接入
R4104
C2#1光伏并网计量柜内
21.
光伏并网接入
R4105
宿舍光伏并网计量柜内
22.
储能接入
R4201
储能站内
23.
充电桩负载
R4301
5#配电房低压配电柜内
24.
充电桩负载
R4302
5#配电房低压配电柜内
表1-监测点列表
按电力需求侧标准进行企业节能、重点能耗统计，对企业主要的用电为科研大楼、1#厂房、2#厂房，拟对厂区用电进行采集和计量，对每层大楼的用电进行分类分项计量。
序号
类别
监测点
编号
安装位置
说明
25.
科研大楼
R101
一层安装到楼层电井
具体现场确定，预估56个监测点，应根据用电性质区分办公、照明、生产动力、生活、空调等负载
26.
R201
二层安装到楼层电井
27.
R202
三层安装到楼层电井
28.
R203
四层安装到楼层电井
29.
1#厂房
R204
一层安装到楼层电井
30.
R205
二层安装到楼层电井
31.
R301
三层安装到楼层电井
32.
R302
四层安装到楼层电井
33.
2#厂房
R303
一层安装到楼层电井
34.
R304
二层安装到楼层电井
35.
R305
三层安装到楼层电井
36.
R441x
四层安装到楼层电井
表2–厂区监测点列表
4.2监测仪表选型
经比较分析此次项目监测点全部采用QT610三相导轨式智能能效采集终端；
QT610是以工业级微处理器为核心，处理速度高，能够提供高精度的三相电压、电流和功率等基本测量数据，并具有分时计费、需量计算、谐波计算、定值越限、数据冻结、定时记录、剩余电流保护及温度保护等功能；
QT610终端采用开口式CT或穿刺CT，支持免停电安装，在改造项目中可大大缩短施工成本及施工时间；支持3种无线通信方式，可以满足不同场景的通信要求；可选配剩余电流和温度测量，保障设备安全用电；
QT610终端采用导轨式安装，可以满足空间苛刻的低压柜及楼层配电箱安装要求，为用户节省大量投资和使用空间。
具体安装方式有以下情况：
高压PT信号从电压互感器二次侧的计量电压端子上取样，可采用T型免破线快速电线接线端子连接器取样，避免松动配电柜电压信号线导致配电柜继电保护系统动作断开高压主开关设备跳机。
低压PT信号从低压三相四线保险端子上取样；
CT信号从电流互感器二次侧的计量电流端子上取样，可选用卡扣式电流互感器直接套入电流线取样；
PT、CT信号取源注意事项：
“电压不能短路，电流不能开路”。
QT610智能能效采集终端准确度：
4.3系统架构
根据数据的流向，设计系统分为五层架构：
数据采集层：
主要通过传感器（智能表计）等获取各回路的电耗及其相关能源参数、光伏发电、储能、用电量等能源信息；
数据传输层：
主要把能源数据转换成TCP/IP协议格式上传至本地监控服务器；
本地监控层：
收集到现场实时数据后，在实时数据库中实时计算和分析，可对异常数据产生报警信息，可根据控制策略发出控制指令，并能向本地SCADA推送数据，也向综合服务平台推送数据；
数据服务层：
数据存储层主要负责对能源数据进行汇总、统计、分析、处理和存储；
数据展示层：
主要对存储层中的能源数据进行展示和发布，包括桌面浏览器和移动计算APP等。
4.4数据采集内容
配电室高、低压、变压器数据：
配电室高压、主变、低压、分接头、断路器、隔离开关和接地刀闸的位置信息，并网点的工作状态；
高低压、馈线的正向有功电量、正向无功电量、反向有功电量、反向无功电量；
高低压、馈线的三相电压，三相电流，有功功率，无功功率、功率因素，电流谐波（2-32次）、电压谐波（2-32次）、三相电流不平衡度、电压偏差，电网频率等；
变压器三相运行温度，高压母排温度、馈线温度等，以及由此计算的线损等。
光伏系统测量数据：
光伏组件测量数据：
直流侧电流、直流侧电压、直流测功力、光伏组件温度；
光伏逆变器测量数据：
三相电压、三相电流、有功功率、无功功率，功率因数、频率。
柴油发电机数据：
柴油发电机数据：
三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、正向有功电量、正向无功电量、反向有功电量、反向无功电量；
柴油发电机系统数据：
运行状态，温度监测、共油系统的油液油压状态等，开个位置状态，紧急关停状态等。
三级计量数据：
三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因素、有功电量，无功电量、电流谐波（2-32次）、电压谐波（2-32次）、三相电流不平衡度、电压偏差，频率等。
无功补偿测量数据：
三相电压，三相电流，无功功率。
多种能源数据：
采集供水系统的主进口、分进口的瞬时流量、累计流量，管道压力等数据；
采集供汽系统的主进口、分进口的瞬时流量、累计流量，管道压力等数据。
配电室监控数据：
采集配电室的温度、湿度、电缆沟水位、摄像头、门禁等数据。
五、系统功能设计
数据采集与智能通信网络
能够对配电网各监测点的数据实时采集，能够实时计算和分析，可对异常数据产生报警信息，并能向SCADA或其他系统推送数据。
电能管理及报表功能
提供电量计量和管理报表，能自动准确的记录各种时刻的运行数据，实现自动记录功能，并可以随时调用；电压调节和不平衡度；
连续三相均方根电压；
周期性最大/最小/平均取样电压、谐波、电压偏移、频率；
通过报表功能能记录和分析各回路的运行参数；
提供丰富报表功能，各种监测数据通过报表的形式进行管理，分为监测数据日报表、月报表、年报表、以及综合报表等各种报表的形式；可按要求生成报表，报表数据自动添入；
可输入数据运算公式，丰富报表管理功能；
每台变压器回路周期性最大/最小/平均取样电流。
曲线分析
记录各回路的用电情况，如监测电压、电流，如出现最大用电量的时间段等功能；
能很好的记录开关的负荷量，对出现故障时提供丰富的运行分析依据；
可以调用每天、每月、每年的运行记录，根据运行记录能很好的进行同期比较和分析，并可根据比较和结合产量等因素分析，为节能提供一定的依据；
系统实时采集各种测量值，同时把采集到的数据保存到历史数据库中；
曲线功能可以对所有测量量进行统计和分析，包括最大值、最小值、平均值以及最大值最小值出现的时间等；
通过曲线监视系统运行参数的变化趋势、分析用电情况。
曲线分析
告警方式：
画面显示、多媒体语音告警、打印告警；
告警类型：
越限告警、变位告警、事件告警、通讯状态告警、运行日志；
告警信息包括告警类型、发生告警的对象、告警内容、发生告警具体时间、确认状态等；
告警信息查询方式：
通过告警信息查询系统可以从数据库中查阅历史告警信息；查询方式分为按类型、按时间段、按发生源、按等级等几种方式或它们的组合；
紧急告警优先弹出专用告警确认对话框；
通信状态监测和通信报文监测，一旦出现通信异常立即报警。
图形功能
系统分布图：
直观地反映了变电站分布的地理位置情况，通过系统分布图可以了解该地区内所有变电站分布情况；
网络拓扑图：
体现整个监控系统通讯设备的分布和网络连接方式，实现整个系统的通讯监视和网络诊断；
提供相关装置设备，如：
变压器的状态界面，显示相关信息状态、数据参数等。
负荷管理
对用电设备运行状态进行管理，根据实时数据统计出用电设备各类别和时段的电量及负荷特征，为经济运行提供数据依据。
电压和无功管理
对配电网无功电压进行优化设置，可对无功补偿装置进行参数设置。
可按无功率控制模式、功率因素控制模式、电压控制模式进行数据计算和控制指令发出。
统计分析评估
对配电网和外部系统间的能量交换进行统计分析；对电能质量的统计分析，对系统的可靠性进行统计分析，进行成本效益进行统计分析。
数据发布展示
相关数据信息发布、浏览，报表和画面等信息展示。
系统管理
可进行系统配置、人员权限管理、数据备份、日志记录。
图1企业配电网结构示意图
图2企业配电网数据网络结构图
六、电力监控、运维、能管一体化平台
1.点击<登陆>按钮，进入系统主界面，如图所示。
大屏控制
主要显示：
安全运行时间，接入站点的数量，总的变压器数量等相关综合信息。
2.数据中心
主要查看整个平台的报警，故障，接入设备，接入厂家的宏观数据。
接入站点在地图上的分配位置等。
3.企业用户
这一页主要介绍了用户企业用户。
包含：
日、月、年用电的概况；站点概况；运行状态；运行曲线；最近告警记录等信息。
4.SCADA系统图
平台显示站点的一次接线图。
实时反应现地的开关，接地刀等状态和线路电压，电流等数据。
5.用电参数
显示站点的电压、电流、功率因数等曲线信息。
6.指标关联
通过勾选站点的多个设备回路进行电压、电流等同一时间段的数据对比分析。
7.电量分析
电量分析主要是：
用电量的分析。
可根据不同的费率（尖、峰、平、谷）方案来预价。
可以增加新的方案，不同的费率时段）和价格。
8.历史报警
这里记录用户的报警。
报警包含：
电压，电流等越线报警；开关量报警；事件报警；其他报警。
记录报警的的总数和类别，根据不同搜索条件筛选报警信息，并且可以查看报警的状态，通过报警的派单功能给运维人员派单处理问题。
9.消防检测
消防检测是一个特殊的设备检测回路，主要检测剩余电流等相关信息以报表曲线等方式显示信息。
10.对比分析
对比分析主要是通过用户多个设备）的电，水，气，热等数据的对比。
11.能效排名
能耗排名主要用户多个设备能耗的排名。
（目前提供top10）
12.电能质量
用电质量主要分析的参数有：
功率因数，谐波，三项不平衡，线损等项目。
13.需量分析
需量，指定的时间周期内（在电力行业多取15分钟）,需量周期中测得的平均功率值,称为电能需量。
在一定时间周期内测得的平均功率最大值,称为电能的最大需量。
14.需求响应
需求响应是按实际能源消耗的预估,已达到负荷是否需要增减或其他站点能源调配的目的。
15.电量统计报表
电量统计报表主要是记录用户设备的电能消耗。
主要有“日报表”，“月报表”，“年报表”。
点击“导出”按钮即可导出报表。
简单操作如下：
1）选择用户设备。
2）输入查询时间
3）选择报表的类别。
比如默认“日报表”。
4）查询。
16.负荷统计报表
电量统计报表主要是记录用户设备的负荷。
主要有“日报表”，“月报表”，“年报表”。
点击“导出”按钮即可导出报表。
简单操作如下：
1）选择用户设备。
2）输入查询时间
3）选择报表的类别。
比如默认“日报表”。
4）查询。
17.原始值报表
电量统计报表主要是记录用户设备的原始采集的数据（包含电压，电流，功率，谐波，温度等）。
主要有“日报表”，“月报表”，“年报表”。
点击“导出”按钮即可导出报表。
简单操作如下：
1）选择用户设备。
2）输入查询时间
3）选择报表的类别。
比如默认“日报表”。
4）查询。
18.安全用电报表
安全用电报表主要描述站点本月安全用电的概况信息。
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