1.概述
高速公路,简称高速路,是指供汽车高速行驶的公路。
高速公路自动化管理系统一般由通信、收费、和供配电4个子系统组成,而通信、收费和监控系统稳定运行的基础是供配电系统的稳定运行。
高速公路供配电监控系统对高速公路沿线的变电站内的高低压配电设备、发电机、变压器 、UPS、EPS 、外场照明、隧道内的理地式变压器与照明 、通风及排水等机电设备进行实时分布式和集中管理 , 实现** , 确保高速公路安全通畅 , 提高自动化管理水平 , 降低机电设备的运行维护成本 。
高速公路供配电监控系统包括隧道变电所、服务区变电所、收费站变电所、沿线箱式变电站、互通枢纽、路灯电源、风机控制箱等区域的电力综合。
2.项目需求
针对高速公路传统维护的缺点,为了**高速公路供配电系统的稳定运行并减少维护人员的工作量,设计了一套高速公路供配电监控系统,该系统的主要功能如下:
1、对配电房内的变压器、开关柜电气参数进行;
2、对配电房内的UPS、EPS电气参数进行监视,当监测到UPS和EPS的电池电压过低时,及时进行维护,避免停电后无法操作断路器;
3、对配电房内的发电机进行,并对发电机油箱的油位进行实时,避免油位过低影响发电机正常运行,以及柴油被盗后能及时发现并报警;
4、对配电房内馈线回路的漏电电流、线缆温度进行监测和异常报警;
5、对隧道的照明回路进行远程控制,对隧道的引道照明回路和加强照明回路进行手动和自动控制;
6、根据隧道配电房内可燃气体浓度及烟雾启停排风风机;
7、监测隧道配电房内部环境温湿度,烟雾、甲烷等可燃气体监测、报警及联动控制;
8、软件采用B/S架构,接入以上监测数据,通过浏览器、手机APP或短信等方式提供数据监测和异常报警,并可通过系统发布维保、巡检及抢修派工任务。
4.方案设计
根据高速公路供配电监控系统要求,方案配置综合监控系统和子系统解决方案。
方案建立基于云平台的“监、控、维”一体的综合监控系统,从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计,解决了高速公路监控系统中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题,大大提高了系统运行的可靠性和可管理性,提升了高速公路基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。
4.1 电力子系统
电力监控系统主要针对隧道变电所、箱式变电站、收费站和服务区变电所,对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表、UPS、EPS和发电机进行保护和,主要是服务对象为高速公路供配电系统的维护人员,对实时性要求较高。
4.1.1 电力子系统设备选型
变电所高低压柜主要配置如下:
4.1.2 电力子系统功能
实时监测
系统人机界面友好,以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态,以及有关故障、告警等信号。
详细电参量查询
在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能,并可以查看相电流趋势曲线。
运行报表
查询各回路或设备时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等.
实时报警
电力监控系统具有实时报警功能,系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位,保护动作、事故跳闸等事件发出告警。电力监控系统具有实时语音报警功能,系统能够对所有事件发出语音告警。
历史事件查询
电力监控系统能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析。
电能统计报表
电力监控系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统具备定时抄表汇计功能,用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况,即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。
用户权限管理
电力监控系统为**系统安全稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全**。
遥控操作
电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。例如配电系统维护人员可以通过监控系统的主界面点击相应的断路器遥信点调出遥控操作界面,可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。
变电站作为电力系统的**设备,负责电网电能的配送等功能,变电站的运行状态直接决定了整个智能电网的运行情况。在智能电网的建设和发展过程中,变电站电力监控系统的设计和研究,提高了智能电网运行的安全性和可靠性,为电力系统的安全运行提供了重要**。
系统整体设计
在整个远程监控系统内,由四个部分构成。一是上位机,主要工作为下发指令,并接受来自于协调器的数据;二是协调器,为整个系统内的通信通道,构建出整个系统内的网络,同时负责子节点的加入;三是路由器,主要将各设备之间产生联系,完成数据流通与交流的任务;四是电表,将收集到的数据显示出来。此外在ZigBee系统内,还包括多个终端节点,该节点运行时耗能较低,但只能**该节点内的数据。在远程监控系统内,所有供电均由变电柜提供,可以为整个系统的运行提供充足能源,再加上变电柜相距较远,对数据进行传递时,往往会遇到较强的隔离干扰,导致节点脱离与网络,从而影响到整个系统的性能[1]。因此,在对系统整体设计时,所有节点都为路由节点。
虚拟化平台创建的背景和目标
PI系统是连接发电企业生产和管理的桥梁,在电厂的生产工程中起到了不可忽视的作用。然而,PI系统在电厂生产现场的安装过程中常常会出现很多问题,如:PI系统使用到的硬件较多,这大大降低了对硬件的使用率;PI系统服务器会因为设备的型号不同而导致质量不一;无法实现长时间运作后还保持稳定性能等。运用虚拟化技术的主要目的就是减少电网企业受硬件条件的限制,同时实现在实际环境中能做到动态优化以及资源调配的一体化管理,以此来达成提高资源使用率的目的。虚拟化技术还具备实现对业务需求的快速响应功能,这有利于电厂快速进行资源的部署,从而提高设备运行的连贯性以及降低设备维修成本。实现以上目的的关键在于要掌握能在单一服务器中实现对多台服务器的模拟技术,提高服务器资源的使用效率,是解决很多问题的关键所在。虚拟服务器与传统服务器无论是在性能还是在操作方式上都相同,在虚拟服务器中安装计算机操作系统与相应的应用软件,使得服务器由传统式变为虚拟式,这是提高服务器资源的使用率、可用性的快速方式。
同步相量采集系统
电子车间性能监测活动中,通过加大使用同步相控采集系统,可以有效实现增压站电气设备模拟和开关数据信息的实时采集。在整个数据采集活动中形成相应的电压相位角信息,实现了通过数据管道向调度中心实时传输监测数据信息,并能实时记录相应的数据、设备状态信息和设备发送的请求信息。使用同步相位采集系统时,还可以从命令管道的主站接收相关命令,以便实时获取相应的数据信息。同步Phasor采集系统可根据其不同的模块功能分为同步Phasor测量仪、处理设备、以太网交换机和通信接口设备等四个不同的模块。由于同步相位采集系统具有测量功能角的功能,因此可以实现实际应用过程中的时标传输,完成误差记录和分析等相关工作。
售后承诺和质量保证
维护服务
我公司的技术人员将负责系统工程的安装、调试及优化等工作,提供及时的培训、维护、咨询服务,并配合用户管理系统的运行。
在整个系统运行期内,系统所有故障问题的检测和恢复均由我公司负责,并作现场测试和恢复。在故障问题发生时,我公司将及时派出富有经验的工程师(或工程师小组),利用有关工具和测试设备,检测问题所在,并及时提出解决方案。具体地说,我们公司将成立专项服务小组,由技术部工程师负责该项目所涉及人员的技术培训及解决日常出现的一些问题。我公司将免费接受用户的电话技术咨询和书函技术咨询,帮助用户解决在应用过程中遇到的各种技术问题。
对于非设备性故障或一般性故障以及电话技术咨询,我公司保证在1小时内给予回应,必要时派技术人员到达现场处理故障。
对于设备性故障,一方面在系统设计时,我们尽量避**点故障,另一方面我们将利用我们公司的零备件应急供应体系,及时排除故障,保证不影响系统的正常运行。
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