Acrel-2000Z电力监控系统在某区块页岩气地面集输工程中的应用

 安科瑞 梅岑彬 18761500144

摘要：Acrel-2000Z电力监控系统适用于35kV及以下电压等级的各类变电站，可以帮助用户掌握配电系统实时运行状态，获取预警、告警等各类事件，实现着重区域的无人值守，提高安全监管水平。本文介绍了安科瑞电力监控系统Acrel-2000在某区块页岩气地面集输工程中的应用，该系统实现了分布式采集和集中控制的智能化管理，为工程中设备安全、可靠、合理的进行生产提供了坚实的技术保障，亦给其开展节能减排工作提供了有力的资料依据。 

关键词：变电站；电力监控；智能化管理

0 引言

电力监控系统是数字化和信息化时代应运而生的产物，已经被广泛应用于电网用户侧楼宇、体育场馆、科研设施、机场、交通、医院、电力和石化行业等诸多领域的高、低压变配电系统中。安科瑞电气股份有限公司推出的自研Acrel-2000Z电力监控，可以对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组等的工作状态进行监控，通过实时记录单相/三相电压、电流，功率、功率因子、电度、频率和电流开关状态等各项参数进行实现监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控制。系统通过对变电站多方位的控制和管理，满足了变电站无人或少人值守的需求，为变电站安全、稳定、经济运行提供坚实的保障。

在该页岩气地面集输工程中，通过在变电站内配置一套Acrel-2000Z电力监控系统来实现对配电回路用电的实时监控和管理。

1 项目概述

该区块本着“全方面开花、多点绽放”的目标，探索解决了页岩气勘探开发过程中的关键问题，加速了我国页岩气勘探开发进程，实现了国内页岩气规模效益开发，对社会发展的能源安全起到了积极作用。地面集输工程作为整个项目中的重要组成部分，对推动我国页岩气有序、快速、合理、可控的发展有很大帮助，但由于各钻井平台余气压力已无法达到自输送条件，需增建集气增压站，所以该工程是为支持增压站供电而建设，工程线路起于35千伏某线，止于某个35千伏变电站，新建铁路全长9.9公里，其中新建电缆长度0.6公里，跨越1个高速公路，低压电力线路15处，新建铁塔30基，水泥电杆2基。

其中集气站内的电力监控系统由安科瑞提供，该系统监测范围为1个高压10kV配电室，配电室内有11面高压柜和若干低压柜，除开关柜外配电室内还有直流屏、电容补偿柜、变频器装置、充电馈电柜等。

在该项目中，电力监控系统要做到多方位的控制和管理，保证变电站内所有一次设备可以正常运行，具体功能需求如下：

1.具有实时数据采集、一次接线图显示与操作、参数设置、事件报警、曲线管理。

2.实时显示配电室内的用电状态等信息。

3.故障智能分析、负荷分析、设备档案和电量统计信息上传等功能。

4.提供低压一次系统图界面，便于系统维护通讯状态监视。

5.报警及操作记录。报表查询及打印，用户权限管理等。

2 系统设计原则

1.系统的实用性

系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性。特别是操作性，使具备计算机初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

2.系统的安全性

配电网络的系统配置不同于其它的行业，任何一点的疏忽是巨大的安全隐患，这要求系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还应符合中国或国际有关的安全标准，并可在非理想环境下合理工作，强大的实时监控功能和联动功能，充分保证使用者环境的安全性。

3.系统的实时性

电力系统中的电参量时刻都处在变化中，超负荷、不平衡等因素将会对配电设备造成巨大的损害，然而这些因素的产生并不是预期的，所以对系统的实时性要求非常关键，系统不仅能够实现实时性监测，还应对一些必要的事件具有记录存储的功能。

4.系统的稳定性

由于电力监控监测系统是一项长期不间断运行的系统，肩负着监测配电系统的运行状况，并具有一定的处理事件的功能，所以系统的稳定性显得尤为重要。要求系统要有数年以上市场的成功应用经验，拥有相应的客户群和客户服务体系。

5.系统的易维护性

系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性，并实施了相应的认证，整个系统的分层管理保证了网络中一旦出现故障，不会因为某部分设备的维护，而停止所有设备的正常运作。

3 方案配置

系统整体方案采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计，符合当前通讯体系设计实现的标准，在每层都能相对地完成监视控制功能，即可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。

站控管理层包括工控机、打印机等高性能设备，负责将通讯管理层上传的数据解包，进行集中管理和分析，执行相关操作、以及整个变配电系统的整体监控，在该项目中主要指电力监控屏柜；通讯层结合用户要求采用交换机和网关组网，可实现监测现场智能仪表、分站与主站之间的数据交互，使监控系统达到集中化、信息化、智能化，达到了无人值守的目的；现场设备层包括微机保护、智能操控等设备，对各类运行参数做好测量与采集,同时将获取的数据信息传输到监控系统，设备可以保持互相独立完成各自功能。

其中微机保护装置的配置遵循以下原则：进出线柜配置AM5-F线路保护装置；PT柜配置AM5-U1 PT监测装置；电容补偿柜配置AM5-C电容器保护装置。各型号主要实现的保护功能如下：

4 现场安装