摘要:摘要:為了更好地對結構復雜,高可靠性要求的配電網絡進行管理,南京地下鐵道有限公司建立了一個基于南端OPEN2000平臺的綜合電力監控系統。在此,詳細介紹了該系統的技術特點和設
摘要:為了更好地對結構復雜,高可靠性要求的配電網絡進行管理,南京地下鐵道有限公司建立了一個基于南端OPEN2000平臺的綜合電力監控系統。在此,詳細介紹了該系統的技術特點和設計容量,同時提出了在系統建設中應當注意的關鍵技術問題。
關鍵詞:綜合電力監控系統,OPEN2000
南京地鐵變配電系統由2座主變電站,8座牽引降壓混合變電站,9座降壓變電站,15座跟隨式降壓變電站和相應的高、中壓輸電線路(交流110KV、35KV和直流1500DC)構成,接觸網系統采用柔性懸掛和剛性懸掛混合方式,其中地面和高架正線以及小型車輛段,為柔性懸掛接觸網;地下隧道段正線為剛性接觸懸掛;并且在剛性和柔性懸掛連接處,設有剛柔過渡裝置來實現剛柔接觸網的過渡,一般采用切槽匯流排貫通式或關節式過渡。針對南京地鐵供電系統上述結構復雜的特點,考慮地鐵供電的高可靠性要求,南京地鐵建立了一套基于南瑞OPEN2000平臺的綜合電力監控系統,下面就該系統的一些技術問題及項目在建設、實施過程中遇到的問題等進行探討。
一、OPEN2000平臺簡介
OPEN2000電力監控系統是國家電力公司電力自動化研究院系統
控制研究所(南瑞集團系統控制分公司)自主研發的新一代控制中心調度自動化系統,系統包括但不限于如下功能:數據采集和處理、控制和調度、事故追憶(PDR)、報警處理、歷史數據處理,報表管理、趨勢記錄、拓撲著色、人機聯系、模擬盤控制及系統時鐘等。
控制中心調度系統通過和被控站變電所綜合自動化系統(DISA)之間的數據交換,實現對系統所監控設備的數據采集(包括遙測量、遙信量等);采集到的數據經合理性校驗,工程數據處理后存入系統數據庫中,系統數據庫中的數據(包括實時數據、歷史數據、統計分析數據等)能夠通過系統提供的畫面、報表、曲線等形式表現出來,供系統操作員分析使用,實現對系統的監視;系統操作員根據電力系統實際運行方式的需要,利用調度系統提供的人機界面等工具改變電網的運行方式,實現對系統的控制功能。
二、地體電力監控系統要求
地鐵電力監控系統實現對整個地鐵供電系統的數據采集、實時監視和安全控制功能,完成調度所對全線供電系統的運行及維修調度管理,要求系統應具備以下條件:
1、開放性:支持用戶應用軟件程序開發及維護,采用一體化商用數據庫作為系統數據庫平臺,提供標準的數據庫訪問接口,基于標準的圖形用戶編輯、生成工具及訪問接口,標準的網絡通信應用層協議,應用基本函數及調用接口,開放式系統軟件運行任務調用軟件接口,系統軟件集成的開放環境等,同時提供用戶應用軟件程序運行的測試環境及試運行環境,開發和修改后的軟件能在線地裝入系統,投入實際運行。
2、可靠性:系統冗余配置,所有重要節點和網絡都采用冗余配置,在主節點發生故障時,系統自動切換到輔節點,保證整個系統功能的可用性不受單個故障影響;保護裝置電磁兼容性能必須滿足相關國家標準的要求;系統具有高度的安全保障特性,具有防火墻功能和權限管理機制,保證數據的安全和具備一定的保密措施。
3、可維護性:不僅滿足實時性的要求,而且具有商用數據庫的特性,便于保存大量的歷史數據和各種管理信息、設備信息,方便與其他系統實現信息共享;系統提供豐富的應用管理工具,無論管理用戶、管理用戶進程,還是管理外設、管理網路都提供可視化圖形界面,方便用戶的操作應用。
三、地鐵電力監控系統容量估算
1、主要控制范圍
主變電站:110KV斷路器、電動隔離開關、35 KV斷路器、自動裝置、主變壓器有載調壓開關、保護定值組的切換。
牽引降壓混合變電所:35 KV斷路器、1500V斷路器、電動隔離開關、自動裝置、0.4 KV進線開關、母聯開關、三級負荷總開關、保護定值組的切換。其中車輛段牽引降壓變電所還應監控車場內接觸網電動隔離開關。
降壓變電所:35 KV斷路器、電動隔離開關、自動裝置、0.4 KV進線開關、母聯開關、三級負荷總開關、保護測控定值組的切換。
跟隨式降壓變電所:自動裝置、0.4 KV進線開關、母聯開關、三級負荷總開關。
2、主要監測范圍
主變電站:遙控開關位置、接地開關位置、自動裝置投入/撤除位置、當地/遠方轉換開關位置、主變抽頭位置、各種保護動作信號、自動裝置動作信號、自檢信號、交直流裝置信號等。
牽引降壓混合變電所:遙控開關位置(含接觸網開關位置)、接地開關位置、自動裝置投入/撤除位置、當地/遠方轉換開關位置、各種保護動作信號、自動裝置動作信號、自檢信號、交直流裝置信號等。
降壓變電所:遙控開關位置、接地開關位置、自動裝置投入/撤除位置、當地/遠動轉換開關位置、各種保護動作信號、自動裝置動作信號、自檢信號、交直流裝置信號等。
跟隨式降壓變電所:遙控開關位置、自動裝置投入/撤除位置、當地/遠動轉換開關位置、各種保護動作信號、自動裝置動作信號、自檢信號、交直流裝置信號等。
3、主要測量范圍
主變電站
110KV進線電流
110KV進線電壓
主變有功功率、無功功率、有功電度、無功電度
主變低壓側電流
35KV母線電壓
35KV饋線電流
主變電站25次以內諧波含量、諧波畸變率
交直流電源重要電量
牽引降壓混合所
35KV進線電流
35KV母線電壓
35KV母聯電流
整流機組電流、有功功率、有功電度
直流1500V母線電壓
直流1500V饋線電流
35KV/0.4 KV動力變壓器電流、有功功率、有功電度
交直流電源重要電量
軌電位
降壓變電所
35KV進線電流
35KV母聯電壓
35KV/0.4 KV變壓器電流、有功功率、有功電度
交直流電源重要電量
軌電位
四、系統建設中的關鍵問題
數據方面:由于系統設計問題,一些數據比如有功功率、無功功率、功率因數等沒有預留采集點,只能是通過實時計算得到,系統設計是5秒鐘采集一次數據,所以計算出來的數據只是一個平均數,數據跟現場表計實際計量值有偏差,有時候偏差還比較大,計算數據只能作為供電部門對系統運行狀況的一個大概評估,不能作為供電系統運行評價的依據。
通信通道方面:系統設計時,把部分設備數據放到同一個通信通道進行傳送,由于不同設備通信規約不盡相同,造成信號沖突,堵塞通信通道,影響控制中心調度對這部分設備實現系統功能,后經系統整改,給各個不同信號設立獨立通道后解決。
設備匹配性方面:地鐵供電系統供貨廠家眾多,各種保護單位,計量單元良莠不齊,跟監控系統前置設備之間的匹配性不是很高,客觀上造成了部分設備工況運行很不穩定,頻繁投退。
五、結束語
我國城市軌道交通這幾年發展迅速,地鐵在市民的日常生活中將發揮更大的作用,一套成熟、穩定又可靠的電力監控系統將是地鐵安全運行的有力保證。