物流园35kV变电站综合自动化系统解决方案——安科瑞 严新亚

摘要：Acrel-1000变电站综合自动化系统，是我司根据电力系统自动化及无人值守的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的新一代电力监控系统。本系统具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能，可实现无人或少人值守功能，为监控系统的、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。系统采用分层分布式结构，整个监控系统在物理上分为两个层：站控层和间隔层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、等通信规约。

关键词：变电站综合自动化系统；无人值守。

该物流园变电站为全户内两层布置。一楼西侧为主变室。东侧为10kV配电装置室，东北侧为二次设备室。二层东侧为35kV 配电装置室，西北侧为10kV电容器室。35kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜，户内单列布置；10kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜，户内双列布置。35kV供电系统采用双母线分段系统，共有13面高压开关柜；10kV供电系统采用双母线分段系统，共有21面高压开关柜；综合自动机监控系统设置在电气监控室。

根据用户配电系统管理需求，需要对35kV开关柜、10kV开关柜、35kV/10kV主变、交直流系统等进行全方面监控与保护，及时发现故障故障，保证配电系统可靠运行。

结合用户实际生产工艺要求，为实现本项目35kV变电站的监控与管理，在35kV和10kV配电回路中配置AM5SE系列进线保护、主变保护及各种出线保护装置；在总进线处配置APView500电能质量在线监测装置。

在电气监控室配置一套Acrel-1000变电站综合自动化系统，通过通信管理机及网络交换机实时采集微机保护装置、电能质量等二次设备数据，实现整个物流园区供配电系统的电力监控与自动化管理。在电气监控室配置一套电源系统，为整个变电站的断路器、二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源。

图1 物流园电气监控图

2.系统结构

变电站综合自动化系统通过智能电力监控装置、通讯网络和计算机软件，实现供配电系统在运行过程中的数据采集、运行监视、事故记录和分析、继电保护等，完成园区的供电、用电管理和运行管理。系统可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据，同时分别在35kV变电站和10kV变电所配置多套直流电源，保障现场设备良好的运行环境。

网络通讯层：包含ANet-2E8S智能网关。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，分散10kV变电站通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据通过光纤上传至通信室变电站综合自动化监控系统平台；同时网关充当远动通信装置，将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网。

平台管理层：变电站综合自动化监控系统平台、国网浙江杭州市萧山区电力调度控制平台。

3.方案综述

本次工程采用分层分布式综合自动化系统。计算机监控系统采用安科瑞电气股份有限公司生产的微机监控系统。本期配置：远动主机屏1面，公用测控屏1面，电力调度数据网屏1面，#1主变保护测控屏1面，电能计量屏1面，电源系统屏共7面，上述综合自动化屏在二次设备室内集中布置。

35kV进线、母分及10kV馈线、电容器、母分按间隔配置保测装置，35kV及10kV母设按间隔配置测控装置，上述设备均就地布置相应间隔开关柜内。各柜内安装的保护、测控装置的信息均通过103协议通过以太网通道上送至站控层。二次设备室内设备GPS时钟对时采用电B码，35kV、10kV开关室内保护测控装置采用网络对时。

本工程配置站用变压器2台（容量为50kVA），其中1台作为远景备用；直流系统电压为110V，蓄电池（容量200Ah，54只/2V）组屏2面。电源系统共组屏7面布置于二次设备室，至监控后台的报文采用通信软报文加硬接点方式。

全站N600有且仅有一点接地，该接地点设在#1主变保护测控屏上。

本工程设电能计量屏（主变35kV、主变10kV侧各1只电能表）1面，35kV进线、10kV馈线、电容器间隔电能表均就地布置在各间隔开关柜。其中计量关口设在35kV进线侧。站内电能表数据通过电能采集装置ERTU上传调度。

功能需求

①本地数据采集

变电站综合自动化系统需采集设备数量共计34台，本地设备根据数据类型主要分为遥测、遥信、电能三类数据。整体系统功能需求：

1)数据采集及处理：通过间隔层设备实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；

2)画面显示：各回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用变系统的信息、各测量值的实时数据、各种告警等信息；

3)记录功能：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告警事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印；

4)报警处理：用户可以根据自己的需要分类筛选有关报警，并将报警归纳于不同的报警窗口；

5)应具有完善的用户权限管理功能，避免越权操作；

6)曲线分析功能：可以曲线形式展示实时数据库和历史数据库中的模拟量、电度量数据，以便分析其当前运行状态及有关历史趋势；

7)报表统计功能：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报、电能统计日报、月报、年报。

②电力防护需求

为了加强该物流园配电工程电力监控系统防护，抵御黑客及恶意代码等对监控系统发起的恶意破坏和攻击，以及其它非法操作，防止电力监控系统瘫痪和失控，和由此导致的变电站一次系统事故和其他事故，需制定电力防护方案。

该物流园配电工程内配置变电站监控系统、调度数据网系统、电采集装置。

变电站监控系统

本站变电站监控系统采用系统组态软件Acrel-1000变电站综合自动化监控系统，配置一台监控后台主机兼操作员站。主要实现变电站的数据采集、监视和控制功能，以监测控制计算机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象（生产过程）共同构成的整体。在这个系统中，计算机直接参与被监控对象的检测、监督和控制，采用IEC104规约、端口号2404，并实时与地调自动化主站系统进行数据传输。装置操作系统采用64位WINDOWS 7旗舰版，数据库版本为SQL Server 2008R2。

电采集装置

本站配备了一套华云信息生产的型号为ERTU3000C电量采集终端。电量采集终端是一种用于采集、存储和转送电站关口表采集和生成的计量计费信息的装置，配置2个以太网口，电源供电方式为：交直流220V。装置通过与电度表通信，收集电度表采集和生成的计量计费信息。采集器通过调度数据网非实时业务与计量计费主系统通信，地调接入网上传通信端口为1020，上报所采集和生成的的计量计费信息。

配置设备清单

表1 我司提供方案设备列表

审核编辑 黄昊宇