成都天府國際機場生產輔助設施電力監控系統應用

更新時間：2024-10-28

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1. 項目概述

成都天府國際機場（Chengdu Tianfu International Airport）位于成都高新東區簡陽蘆葭鎮。機場臨近新區四川天府新區，距離成都市中心天府廣場51.5km，是“國家十三五"規劃中計劃將要建設的我國最大的民用運輸樞紐機場項目

本次工程為成都天府國際機場生產輔助設施的變配電監控系統，監控范圍主要包括13個變電站。成都天府機場生產輔助設施供電系統，按建筑功能劃分為13個供電區域，分別為：安檢辦公樓、安檢綜合業務用房、機場綜合業務用房、地面服務辦公及實訓樓、生活服務中心及職工食堂、地服公司汽車維修廠房、車輛檢測中心箱變、公安（安保、消防）機場員工培訓中心、機場單身、輪班宿舍、公共區運控中心、急救中心、機場綜合物資倉庫、供冷供熱站。

成都天府機場生產輔助設施配電監控系統分為高壓保護系統和低壓測控系統，本方案只針對低壓測控系統。工作區設置一個監控中心，方便進行集中監控，各監控子站設備分布于各子站單元內，通過光纖網絡（或者是設備專網）上傳至監控中心。

2. 設計依據

2.1. 項目目標

成都天府國際機場生產輔助設施的供電系統分散在13個區域，通過本項目的建設，實現生產輔助設施供電系統的高度智能化，最終達到無人值守、節能降耗的目標。根據機場建設周期及運維人員能力的發展需求，目標可分為近期和遠期兩個階段：

2.1.1. 近期階段目標（少人值守）

? 電力運行集中監視及運維：在工作區設立監控中心完成對工作區12個區域內的400V配電系統運行在線監視（包含400V開關分合狀態；400V進線饋線的電流、電壓、功率、電度等全電量監視；變壓器的溫度監視）、故障報警、故障在線診斷、運維值班、能耗分析等功能；采取集中值班，并縮短13個區域供電系統的巡檢周期。

? 計量表計的遠程抄表：通過通訊，實現工作區供電計量表的遠程抄表及報表自動生成功能，取消人工抄表，減少人工工作量，提高數據準確度及及時性。

? 設備效率及能耗分析：系統能夠對工作區400V低壓用電設備進行能耗分析，找到異常能耗設備，為節能改造提供理論依據。

2.1.2. 遠期階段目標（無人值守）

? 變電站的集中環境監控：環境監控包含對所有變電站內的溫濕度、門禁系統、視頻圖像、低壓母排測溫等全面監控，達到變電站入侵報警及移動偵測錄像、門禁遠方控制、開關柜故障預判等要求。智能化的故障判斷及信息推送：系統具備智能化的故障判斷及故障處理預案措施（例如低壓負荷的自動投切管理等），同時具備報警過濾功能，充分利用互聯網，將需要人為干預的報警信息發布到相關人員的手機上，達到無人值守的目的。

3. 方案設計

3.1. 網絡設計

電力監控系統采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

現場可通過光纖或者設備專網將現場設備的數據傳輸到監控主機。

系統可分為三層：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

現場設備層：包含變電所安裝的多功能儀表、微機保護裝置、溫濕度監測裝置、漏水監測裝置、煙霧探測器、攝像頭、開關量采集裝置、門磁開關等等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。

網絡通訊層：包含現場智能網關和路由器等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過光纖或者設備專網把數據上傳至的服務器端口，網絡故障時數據可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

平臺管理層：平臺管理層是針對配電網絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統的最上層部分，主要是由電力監控系統軟件和必要的硬件設備，如應用服務器、WEB服務器和數據庫服務器、大屏顯示器、視頻監控主機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發送并檢測操作的執行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。

4. 系統功能

4.1. 概況

顯示某個變電所的基本信息（電壓等級、變壓器臺數、裝機容量、運行容量）、運行狀態（功率、環境溫濕度等、事件信息(遙信事件、遙測事件）、當日用能情況(逐時用能趨勢、環比用能情況) 。

4.2. 配電系統圖

通過一次圖實時反映電氣參數變化，包括遙測、遙信等信息(遙信信號需要斷路器提供輔助觸點支持)。正常信息5分鐘更新一次，異常突變信息實時上傳。

4.3. 配電監測

能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實時采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關的分合閘狀態，接地刀閘狀態及相關故障、告警信號，實時顯示在系統界面中。

功能要求：高壓回路的一次圖界面應顯示回路名稱、三相電流、三相線電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和開關量光字牌。低壓進線回路電參量界面顯示：回路名稱、開關狀態、三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值。低壓出線回路界面顯示：回路名稱、開關狀態、三相（單相）電流。每個回路旁設置詳細參數按鈕，通過點擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、總有功功率、分相有功功率、總無功功率、分相無功功率、總功率因數、分相功率因數、頻率、正向有功電能反向有功電能、感性無功電能、容性無功電能。

4.4. 變壓器監測

可査詢變壓器運行狀態、繞組溫度、負荷率等參數，當參數超出設定的范圍時可設置報警。

4.5. 電力數據監測

可査詢電力儀表的某天的電力數據（電流、電壓、功率、頻率、諧波等），并以圖表和表格的形式顯示，數據可導出至EXCEL。

4.6. 用電功率監測

電力監控系統對配電系統總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。

功能要求：該界面包括兩個曲線圖形，上部分曲線圖形顯示分相電流趨勢圖，下部分曲線圖形顯示總有功功率趨勢圖。曲線的時間跨度為7天，初始進入該界面時曲線圖形應為實時曲線。當設定好曲線的起始時間，點擊界面中的刷新曲線按鈕時，此時曲線應自動切換為歷史曲線，顯示的為自曲線的起始時間至7天后的趨勢曲線。電流曲線的縱坐標刻度最大值應為配電回路額定電流的1.2倍，負荷功率曲線的縱坐標刻度最大值應為配電回路額定功率的1.2倍。