配电自动化

简介

　　配电自动化（DA）是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。在工业发达国家中，配电系统自动化受到了广泛的重视，美国、日本、德国、法国等国家的配电系统自动化，已经形成了集变电站自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），其功能已多达140余项。

原理及应用

　　下面结合美国斯威尔的配电自动化的系统解决方案，阐述配电自动化的原理及应用

　　随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时对节能减排也提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、高效、低耗的运行。

　　ZEpower电力监控系统，是斯威尔电气公司根据用户电能管理需求而提供给用户的完整电力监控管理解决方案，用以实现对电气设备和电力系统运行的最优管理。

　　ZEpower电力监控系统，采用现代通讯技术和计算机技术实现对配电系统的各项分析和管理功能，提高配电系统管理的效率，保障配电系统的可靠安全运行，帮助用户实现电能降耗目标，从而为用户创造价值。

　　ZEpower电力监控系统正在电力系统、市政医疗、智能建筑、石化、冶金、轻工、公共交通、水处理等领域发挥着重要作用。

　　主要功能

　　系统运行监视和控制

　　电能质量监视和分析

　　功率因数监视和控制

　　高精度电能计量

　　电能消耗统计和分析

　　预防性电气火灾监视

　　报警和事件管理

　　报表管理

　　用户管理

　　ZEpower系统同时具有良好的开放性，可以方便的与其他系统和智能设备进行通讯，如DCS系统、楼宇系统等。

系统结构

　　ZEpower电力监控系统采用分层分布式结构设计，按间隔单元划分、应用功能模块化设计，整个监控系统分为三层：系统管理层、通讯接口层、现场监控层。

系统管理层

　　由ZEpower SCADA电力监控软件、监控主机、显示器、打印机、不间断电源（UPS）等组成。

　　单主机系统：一个服务器兼客户端

　　多主机系统：一个服务器和多个客户端

通讯接口层

　　通讯接口层是指现场监控层设备与系统管理层主机系统实现数据交换的通讯设备和通讯链路，包括ZEpower-NET以太网关、工业以太网交换机、光纤转换器及光缆、通讯电缆等。

现场监控层

　　现场监控层是指现场安装的各种智能装置，完成测量、监视、通讯等功能。

　　现场监控层设备包括：

　　SWL60微机保护测控装置

　　SWL300系列智能测控仪表

　　SWL-8ZMS智能无功补偿电容器

　　SWL智能功率因数控制器

　　SWL500电气火灾监控探测装置

　　SWL350智能马达保护器

　　其他第三方设备（温控仪、直流屏、PLC、变频器等）

系统功能

系统运行监视和控制

　　监视界面显示整个电力监控系统的网络图，动态刷新各电气设备的实时运行参数和运行状态，并且支持现场设备的远程控制功能。监控系统的画面根据现场实际状况进行组态。

电能质量监视和分析

　　对整个监控系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行实时的监视。实时监视系统电压偏差、频率偏差、不平衡度、功率因数、谐波含量，电压闪变，等电能质量问题，评估电能质量是否符合标准。记录扰动时的波形，作为电能质量分析和故障分析的依据。

功率因数监视和控制

　　实时监测电网功率因数补偿的效果，智能无功补偿电容器快速补偿系统无功缺额，通过校正系统功率因数来提高电网能效。

高精度的电能计量

　　使用高精度、多时段、双向计量的智能测控仪表，精确测量用户电能消耗，为电能使用管理、优化负荷分配、提高电能使用效率提供重要数据。

电能消耗统计和分析

　　系统为用户提供了综合的电能和需量统计报表功能，用户也可以定制符合需求的电能统计功能，包含不同用电设备在不同费率时段的电量消耗，可以按照日、月、季度、年的时间段进行统计和记录，并可以查询、显示和打印。

预防性电气火灾监视

　　连续监视用电设备泄露电流的变化、线缆接头温度的变化，为配电设备的预防性维护提供依据，有效预防电气火灾的发生，保障用户财产的安全。

报警和事件管理

　　系统在电能质量事件发生、设备状态改变、电网扰动、电气故障时触发并记录报警。系统报警时自动弹出报警画面并进行语音提示，同时可以将报警信息通过Email、手机短信等方式通知相关人员。

历史数据管理

　　系统基于SQL server数据库完成历史数据管理，所有实时采样数据、事件顺序记录(SOE)等均可保存到历史数据库。能够自定义需要查询的参数，查询的时间段或选择查询最近更新的记录数，显示并绘制成曲线图。

报表管理

　　可基于系统已有模板，或自定义新的模板生成报表。可以手动或根据预设时间表定时生成，或通过事件触发生成xml格式报表。例如：电能消耗统计报表、电能趋势报表等。报表能通过Email或HTML格式进行发送、手动打印或自动打印。

用户权限管理

　　用户权限管理能够防止未经许可的操作，保障系统安全稳定运行。用户可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统维护管理提供可靠的安全保障。

第三方通讯功能

　　支持工业OPC接口，可作为OPC服务器为其他程序提供数据（如DCS系统，BA系统），也可作为OPC客户端，从其他系统获取数据。系统兼容常用配电领域规约IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,CDT等，可以兼容所有Modubs协议的第三方设备。

支持Web客户端

　　系统提供Web服务，客户端可以在办公室等其他场所通过IE浏览器查看电力监控现场画面、查阅电能消耗统计报表等。

客户价值

　　综合运用技术手段和管理手段降低生产中的能源消耗

　　通过优化各种能源的配合使用，能源使用时段等降低综合能源成本

　　依靠主动性防御性的维护及服务，保证能源使用的高效平稳

　　提高电力系统的可靠性、保障供电连续性

　　改善电能消耗方式，促进节能降耗

　　监视并分析电能质量问题，降低故障风险

　　通过有效的诊断工具分析故障原因，缩短故障停电时间

　　提高电力系统的管理效率，降低运行成本