隨著高速公路數(shù)量的增加和高速公路沿線機(jī)電設(shè)備的增加,傳統(tǒng)的人工管理高速公路沿線機(jī)電設(shè)備的方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高速公路交通安全暢通的要求。如今,隨著高速公路智能化和電力化的發(fā)展,電力控制智能技術(shù)逐漸得到廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,不僅促進(jìn)了高速公路運(yùn)輸能力的增強(qiáng),也延長了高速公路的使用壽命。同時(shí),隨著新能源的發(fā)展,分布式光伏在高速公路上的鋪設(shè),增加了高速供電的多樣性,也增加了高速供電可靠性的壓力;
因此本文設(shè)計(jì)提供一套包括光伏監(jiān)測、電力監(jiān)控、電能計(jì)量、電能質(zhì)量治理、能耗分析、電氣安全、運(yùn)維巡檢管理等技術(shù)服務(wù)的一體化能源管理系統(tǒng),以保障高速公路沿線的安全性、合理性用電和可靠性。
AcrelEMS-HIW高速公路綜合能效系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大屏顯示各個(gè)配電場景情況,對高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備、微機(jī)保護(hù)裝置、電能表、馬達(dá)保護(hù)、變壓器、EPS、UPS、柴發(fā)、紅外測溫和光伏發(fā)電等進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和集中管理。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成,現(xiàn)場設(shè)置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器,各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)分類處理后,通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)交換機(jī)上傳至高速公路綜合能效系統(tǒng)主機(jī),實(shí)現(xiàn)綜合能效管理功能。
系統(tǒng)功能
1)電力綜合看板:可查看整個(gè)平臺的一個(gè)概況,包括變電站數(shù)量、變電站分布位置;變壓器數(shù)量、總裝機(jī)容量,統(tǒng)計(jì)出的整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)前的總功率和當(dāng)日的總用電,也可監(jiān)測網(wǎng)關(guān)、儀表的運(yùn)行狀態(tài);展示了接入的光伏站點(diǎn)的信息,包括發(fā)電功率和當(dāng)日發(fā)電量;還有運(yùn)維任務(wù)的情況,在辦、辦畢的個(gè)數(shù),統(tǒng)計(jì)出任務(wù)完成率;報(bào)警情況統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)出報(bào)警程度的分布情況,報(bào)警滾動(dòng)顯示,平臺當(dāng)月每天的報(bào)警數(shù)量統(tǒng)計(jì)。
2)全路段監(jiān)控:沿途數(shù)十幾個(gè)配電房繪制在一張K線圖里面,點(diǎn)擊每個(gè)站跳轉(zhuǎn)相關(guān)配電圖畫面顯示,使整條高速公路的配電系統(tǒng)一圖掌握。
3)光伏監(jiān)測:以配電圖的形式直觀顯示光伏電站的運(yùn)行狀態(tài), 實(shí)時(shí)監(jiān)測各逆變器的電壓、電流、輸出功率等電參量。展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率,補(bǔ)貼電價(jià),峰值功率等基本參數(shù)。統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
發(fā)電效率監(jiān)測圖
逆變器狀態(tài):日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。直流側(cè)電壓電流查詢。逆變器曲線分析:展示交、直流側(cè)電壓、功率、輻照度、溫度曲線。
逆變器狀態(tài)監(jiān)測圖
4)實(shí)時(shí)監(jiān)測:以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)。
5)環(huán)境監(jiān)測:氣體、煙感、水浸、紅外雙鑒、視頻、氣候、視頻監(jiān)測風(fēng)機(jī)/空調(diào)/水泵控制、聲光報(bào)警。
環(huán)境監(jiān)測圖
6)電參量查詢:在配電一次圖中,可以直接查看該回路詳細(xì)電參量,包括三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等。
7)運(yùn)行報(bào)表:查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等,報(bào)表格式有日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等。
運(yùn)行報(bào)表界面
8)實(shí)時(shí)告警:能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
事件告警界面
9)歷史事件查詢:能夠?qū)b信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警信息進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
10)事故追憶:能夠自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息,包括開關(guān)位置、 保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
11)曲線查詢:能夠查詢實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等所有遙測量。
12)用戶權(quán)限管理:設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組(如管理員組、工程師組、操作員組等),在每個(gè)權(quán)限組里分配不同用戶,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
13)遙控功能:根據(jù)電力規(guī)程要求,可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。
14)通信管理:可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
結(jié)束語
高速公路隧道的供配電系統(tǒng)在整個(gè)高速公路的正常運(yùn)行中具有十分重要的地位和重要的價(jià)值,因此保障高速公路隧道供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行是高速公路建設(shè)的重中之重。AcrelEMS-HIM高速公路綜合能效管理系統(tǒng)除對高速公路沿線變電所內(nèi)的配電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器、UPS、EPS等進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和集中管理外,還對高速公路上的分布式光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和逆變器狀態(tài)等實(shí)時(shí)監(jiān)測,并結(jié)合環(huán)境進(jìn)行光功率預(yù)測,使高速公路子在保證供電多樣性和節(jié)能的前提下,高速公路沿線供電可靠穩(wěn)定,確保高速公路安全暢通, 提高自動(dòng)化管理水平, 降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本。