变配电系统项目方案.docx
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变配电系统项目方案
变配电监控
系统项目技术方案
保定新思达电气科技有限公司
目录
1、系统概述1
1.1变配电监控系统实现的内容1
1.2设计思想2
3、XSD2000监控系统特点3
3.1综述3
3.2特点4
3.3设计规范及依据4
3.4技术指标5
4、XSD-2000变配电监控系统各界面6
4.1功能概述6
4.2排列图7
4.3系统编辑图8
4.5曲线功能9
4.6动态报表11
4.7告警管理11
4.8用户管理13
5、项目配合13
5.1主要负责范围13
5.2需要用户配合的工作14
1、系统概述
根据大厦的电力监控系统规划，当前设计有六台变压器，64面低压柜、16面高压柜和3面直流屏，约有500块智能仪表（变压器温控仪）等设备，配电网络较为复杂，为了高效进行配电网络的日常管理和维护，安装一套智能化的变配电监控系统是十分必要的。
变配电监控系统采用分层分布式网络结构，分为现场测控层、网络通讯层和系统管理层。
现场测控层主要有高压综保装置和仪表、低压多功能仪表，分别对高、低压配电柜进行监测，监控仪表就近安装于电力开关柜内。
同时，通过智能通讯接口，实现对功率因数控制器、智能直流屏、变压器温控仪、柴油发电机等的监控。
网络通讯层主要通过485接口将各个采集模块的收集到的数据传输至三台通讯管理机，通讯管理机将数据通过以太网传输到数据服务器。
系统管理层即变配电监控系统的最高管理层，它集中管理本项目的全部变配电设备，系统管理层的主要设备安放在一个网络机柜中。
完成接收现场监控层上传的数据，对这些数据分析、转换、存储，并以图形、数字、曲线、报表等形式进行显示和打印。
该层可以以OPC或其他方式向其他系统（如楼控系统、能源管理系统）转发相关的电力数据。
1.1变配电监控系统实现的内容
本电力监控系统的实施，在以下各方面达到预定的目标：
1）在现有的基础条件上，加装变配电监控系统；
2）掌握变电所电力设备运行情况、保证供电连续稳定性；
3）系统内部能够实现统一的监控平台，能够得到系统内部全部参数的实时数据；对整个供配电系统的智能化管理，能够对供配电系统中所有电气设备的运行状态进行安全、可靠、准确地实时监视、控制，实现系统故障、异常实时报警并具有故障追忆功能。
4）对电力监控系统中各种状态监测、历史数据生成报表，系统可以设计和管理多种报表样式，实现日、周、月、年负荷报表管理；
5）能够加强用电负荷控制和电能成本统计分析、汇总。
6）实现单位能耗对比、重要负荷对比、同类负荷用电能耗对比，以图表、棒图、曲线图进行分析，并体现，实现可视化管理；
7）能够准确、及时地进行事件顺序记录、各种图表的汇总、分类、输送或上报。
8）使设备优化运行，降低维护成本；
9）有效控制电能消耗成本；
10）提高电气系统运行管理效率；
11）提高电力监控系统运行管理效率，大幅提升管理水平；
12）为企业发现有节能机会提供了可能；
13）可实现信息的扩展与互连，可实现与其他系统无缝连接；
14）实现配电室无人或少人值班；
1.2设计思想
系统结构上采用分层分布式设计，纵向分为：
系统后台主站层---通讯间隔层---现场设备层。
整个系统采用当今流行的LAN网络通讯形式及现场总线控制。
通讯传输中采用数字信号，保证了系统通讯的抗干扰能力和信息交换速度，大大减少了现场各种接口的数量，提高了系统的智能化程度，整体上加强了系统稳定性和可靠性。
系统监控管理功能采用模块化的设计理念，各功能管理模块如柜图监控环境、图形监控环境、动态趋势环境、告警查询、动态报表、用户管理等，各部分之间不互相影响。
模块化的设计思想提高了系统的灵活性、可靠性。
系统采用智能型保护设备就地完成保护功能，大大减少了二次接线，减少了安装工作量，从而提高了系统可靠性。
1.2.1主站层
主站层的设备均位于变配电室的值班室内。
设备包含系统监控主机、显示器、打印机、语音告警设备、网络交换机和操作台等。
主站层的作用是收集由网络间隔层设备上送来的信息，存入历史数据库和实时数据库，然后基于数据库内的数据完成诸如系统图、单线图、曲线分析、报表管理、告警功能等相关功能；同时主站层能根据值班人员的操作，通过网络间隔层向现场设备层的设备下发指令，完成指定的操作。
主站层内的监控主机内运行变配电自动化监控系统软件，向下采集本楼变配电室内的信息。
1.2.2通讯间隔层
网络间隔层设备包含通讯管理机、串口服务器、网络交换机等设备。
网络间隔层在整个系统中起到一个桥梁的作用：
向下，收集现场设备层设备采集的数据，并进行打包整合；向上，将打包好的数据上送至主站层，满足主站功能的各项需要。
本项目中，网络间隔层至主站层之间，采用光纤以太网的方式相连；网络间隔层至现场设备层则采用RS485总线，Modbus协议。
1.2.3现场设备层
现场设备层为多功能智能仪表、微机保护、变压器温控仪和无功补偿控制器等终端模块。
现场设备层的设备负责直接在回路上采集客户需要的各种数据，如电压、电流、功率等等，通过通讯总线，和网络间隔层的设备进行通信，把采集到的数据上送至网络间隔层；同时，执行一些网络间隔层发送过来的指令。
3、XSD2000监控系统特点
3.1综述
随着电力系统自动化建设和改造不断发展完善，用电行业大多已经实现了对远程变电站遥测、遥信、遥控、遥调，即四遥功能。
XSD2000变配电监控系统是最新一代的综合自动化电力监控管理系统，它以先进的计算机和通信技术为基础，为保护设备和控制技术采用提供支持，促进电工各专业在技术上、管理上配合协调，为配电网络自动化进一步发展提供基础，进而提高配电系统安全、可靠和稳定运行水平。
其功能强大，是一套集电力监控、管理操作及综合信息自动化为一体的现代化电力监控管理信息系统。
本方案设计使用XSD2000变配电监控系统软件，该系统软件具有可靠性高、兼容性好、开放性好、易于升级和扩展等特点，是专业的适用于变配电系统的电力监控系统软件，软件专门针对电网自动化系统设计，符合电气人员的工作习惯，易于电气人员进行系统维护和管理。
3.2特点
Ø强大易用的人机界面本系统实现了全中文界面，编辑和运行模式分开，方便了用户操作，并能辅助用户实现在系统运行过程中的二次开发
Ø提高工作效率免除日常抄表工作和报表计算工作；减小维护人员工作量及劳动强度；各种资料、图纸、报表实现电子信息化；实现各电力参数、状态信息实时化；为改善电力品质及供电可靠性提供第一手资料
Ø报表打印随时可以通过计算机进行报表的打印，指定日期的日报表，月报表
Ø能源量化管理充分利用先进的科学技术，对能源管理进行细化的数字量分析。
为管理人员节约能源的充分依据，做到有据可循。
3.3设计规范及依据
本技术方案以国家电气行业内有关电力监控、远动传输等相关技术规范为依据，结合目前国际电工标准及要求进行设计和配置，并对整个变配电系统进行认真细致地研究分析后提出的技术解决方案，所提供的相应的电力监控系统及相关硬件装置、计算机及其配件等均符合如下相应的技术规范及标准。
系统软件的功能开发、运行、技术实现及相关技术指标符合如下标准：
国际标准：
IEC870（1—4）《远动设备及系统》
国家标准：
GB/T12505《计算机软件配置管理计划规范》
GB/T9386-1988《计算机软件测试文件编制规范》
GB/T14394-1993《计算机软件可靠性和可维护性》
GB/T12504-1990《计算机软件质量保证计划规范》
GB/T 50314-2000《智能建筑设计标准》
GB50051-95《供配电系统设计规范》
GB50054-95《低压配电设计规范》
行业标准：
DL/T634-1997《基本远动任务配套标准》
DL/T13729-92《远动终端通用技术条件》
DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》
3.4技术指标
系统提供的变电站技术参数符合如下标准：
●数据的扫描周期≤3秒。
●数据库容量：
Ø控制点数不小于5000；
Ø报警点数不小于2000；
Ø用户数不小于50；
●装置容量
Ø装置遥信容量：
1200点
Ø装置遥测容量：
1200点
Ø装置遥控容量：
200点
●画面响应时间：
≤0.5S
●数据更新时间：
Ø状态变化、位置变化：
≤2S
Ø重要遥测刷新：
≤2S
Ø一般遥测刷新：
≤5S
●通讯规约
ØMODBUS
ØSPABUS
ØCANBUS
ØProfibus
Ø103
●报表
Ø打印报表输出周期：
按需整定
●历史数据
Ø历史曲线采样间隔：
1－10min可调
Ø历史数据存储至少3年以上
Ø事件顺序记录（SOE）分辨率：
≤2ms
●系统运行
Ø系统可用率：
≥99.9%
Ø系统平均无故障时间（MTBF）：
>50000小时
Ø计算机CPU负荷率：
≤20%，事故情况下10s内≤50%
4、XSD-2000变配电监控系统各界面
4.1功能概述
XSD-2000变配电监控系统是专业化的电力监控软件，全中文界面，采用模块化、智能化的设计理念，以国际上先进ProficyHMI/SCADAiFIX工业组态系统为支撑，支持WindowsXP/2003/Vista和Windows7等操作系统，拥有强大且性能优越的实时数据库管理系统，完善的主操作界面，完善的系统维护界面，功能齐全的通讯子系统，使系统能够适应各类综合自动化和电力监控环境，在电力、冶金、矿山、智能建筑等行业得到了广泛的应用。
监控系统使用方便灵活，学习容易。
它对整个变配电系统的运行状态通过图形界面进行实时监控，包括进行遥测、遥信、遥控（部分回路）和事件记录等。
软件全中文提示，用鼠标操作，可漫游各显示画面，画面之间的切换快捷流畅。
系统的主页窗口如下图：
主页窗口
4.2排列图
Ø以单线图形式直接体现电力系统构成情况；
Ø直接体现线路的排列顺序和物理位置，表现丰富直观；
Ø显示现场断路器、接地刀状态，断路器小车的位置及相关故障、告警信号；
Ø实时监视各个回路的各种测量值和相关保护信号、参数；
Ø在回路单线图上对现场断路器进行遥控操作，并有安全的双重验证；
单线图
4.3系统编辑图
Ø以图形画面实时显示现场设备的运行状态和各种测量值；
Ø人机界面友好，可以手动拖放各类元件编辑画面，对各类元件指定数据源；
Ø提供图形编辑平台及环境，用户可进行配置和编辑，使用灵活，表现形式多样；
中高压系统图
4.5曲线功能
Ø自定义绘图控件，不依赖与组态软件平台的绘图，大大提高了绘图效率
Ø可显示测量值的实时曲线和历史曲线，通过曲线监视系统运行参数的变化趋势；
Ø对曲线进行如最大值、最小值、平均值及最大值最小值出现的时刻等统计和分析；
Ø有越限变色、纵向伸缩、横向伸缩、横向平移等分析功能；
Ø可自定义在同一窗口需要显示的数据条数、该类数据的颜色等。
曲线
曲线的数据源配置窗口
4.6动态报表
Ø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，分为日报表、月报表、年报表、以及综合报表等各种报表形式；
Ø时间及格式均可根据实际需求进行自定义和配置；
Ø可按要求生成报表，报表数据自动填充；
Ø可直接输出打印机，也可保存为WEB页面方式
日报表
4.7告警管理
Ø告警方式：
画面显示、语音告警；
Ø告警类型：
越限告警、变位告警、事件告警、通讯状态告警；
Ø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；
Ø告警信息实时存储于数据库中，存储容量只受到硬盘大小的限制；
Ø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；
Ø紧急告警优先弹出专用告警确认对话框；
Ø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。
系统平台和实时告警子系统
告警查询结果
4.8用户管理
Ø将所有用户分成运行人员、用户管理员、高级用户、工程开发人员四个等级；
Ø不同人员可具有不同权限，并由用户名和密码唯一确定，保证操作的安全可靠性；
Ø提供完善的用户权限及密码控制，对重要的操作（如遥控操作、遥调操作以及整定值下发）设置双重验证；
Ø不同用户在注册登录时需键入相应的密码。
远程控制及操作
5、项目配合
5.1主要负责范围
Ø监控系统的设计、生产、安装、调试，配合招标人进行系统试验、验收。
Ø根据设备制造、安装、使用要求，提供对招标人进行技术联络。
Ø提供监控系统与其他系统的接口，配合接口设计。
Ø提供对业主指定技术人员的培训。
Ø提供对相关产品的包装和运输。
Ø提供对系统设备现场安装的技术指导。
Ø提供对系统设备的现场调试。
Ø提供保质期内的技术服务。
为了更好地服务于该工程，特作出相关的项目说明，就技术服务质量保证、技术、相关质量保证等相关内容作出保证及承诺。
5.2需要用户配合的工作
为了能够更好地服务于用户，更好地完成本项目中系统的调试，期望能得到用户的理解支持、协调与配合。
5.2.1协助前期工作
由于系统是在配电设备安装并调试完毕后才开始调试工作，因此要求用户应在现场具备安装和调试条件后用传真的书面形式提前通知相关人员，以便及时地开展前期工作。
需要确定的内容如下：
Ø系统环境情况，如：
地面装修、焊接等
Ø敷线条件：
电缆沟及电缆夹层施工情况
Ø到现场的相关设备和人员有安全保障
Ø系统调试阶段，涉及查线、接线及后期系统对量等工作，用户能够积极作好配合工作
Ø系统调试阶段，涉及其它供货厂家的设备时，能够及时作好协调工作
Ø变电站环境：
是否具备安装主机等设备的条件
Ø系统通电情况，可否停电，可否上临时电，可否进行相关实验
Ø设备到位、相关的设备的安装与调试已完成
Ø所有相关敷线均已完成并已做过检查，相关修改部分已经通知调试人员
5.2.2配合培训
用户应及时拟定相关的培训人员名单，并积极配合培训工作，在系统将进入培训阶段时，用户应提前通知组织相关人员参加，甲方将安排有经验的专业工程师向工行至少2名技术人员提供一个星期的关于监控系统示意、维护、故障处理方面的技术培训。
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