力网络中,分布最普遍,与我们联系最密切的是处于电力网络末端的中低压变配电系统,包含中压开关柜、低压配电柜、中低压变压器等变配电一次设备,电压等级在10KV至400V,广泛存在于工矿企业、大型建筑等场所。目前很多的低压电能量监控领域主要采用以下三种方式:
1、通过断路器、接触器、热继电器、熔断器、控制继电器、各种主令电器、互感器及各种电工仪表(电流表、电压表、功率表、电能表等)组合成的低压开关控制柜,来实现配电、控制、保护、监视等功能;
2、使用各类电流、电压、功率等变送器,接入PLC组建低压配电监控系统;
3、采用功能强大的集中式RTU,将现场信号统一接入到中控室进行监控。
这三种传统的方式在今天看来都存在很多缺点:传统的开关柜需要配有多种模拟指针仪表及继电器;给生产、储存、维修带来极大不便,并且以人工直接操作为主,无法实现计算机智能管理,对于较为复杂的控制逻辑实现起来比较困难。使用种类繁多的变送器接线复杂,如需采集变送器的4-20mA的模拟信号,还需要接入PLC或者就地后台工控机,增加系统的成本,故障率高。而统一将多回线路的信号接入到一台集中式RTU的监控系统结构升级维护困难,如RTU故障,则整个系统不能运行。同时增加现场电缆成本。
实例解析:
广州新白云国际机场是中国大陆华南地区最大的国际航空枢纽,也是中国三大门户机场之一。新机场第一期工程投资匡算为196亿元人民币,是中国民航有史以来一次性投资最大的基础建设项目,也是中国大陆第一个按中枢机场概念设计并建设的大型国际机场。在本案例中,变配电自动化系统对14个配变电所,8台箱式变电所,近2000多条回路,几千个测量点进行监控。共有2000多台分散在各回开关柜内的PMAC9900E型智能电能量监控仪表和PMAC3032型智能遥信仪完成现场数据采集,数据上传至各子站的主控单元进行处理存储、调配以及通信协议的转换,并通过光纤收发器接入星型结构光纤以太网,以实现中央监控室对各子站的集中监视、测量、控制和管理功能。
由于采用了PMAC系列智能电量监控仪表,所有测控单元直接下放到开关柜内,大大提高了系统的可靠性以及方便日后的升级维护,并使系统安装接线工作减至最低,符合国际流行的分散分布式现场网络结构,使其现代化程度和保障能力与机场未来的发展相匹配。