하와사 산업단지의 전력 모니터링 시스템

초록: 지능형 전력 계량기를 도입하여 배전 현장의 다양한 전기 매개변수를 수집하고 신호를 개폐하는 하와사 산업단지 프로젝트를 소개합니다. 이 시스템은 현장 네트워킹 방식을 채택하고 있습니다. 네트워킹 후 필드 버스를 통해 통신하고 백그라운드로 전송합니다. 전력 관리 시스템은 변전소의 전력 소비량을 실시간으로 모니터링하고 관리합니다.

0 개요

Hawassa 산업 단지는 에티오피아에 위치하고 있습니다.

프로젝트 현장의 10KV 배전실 AH1~AH14 캐비닛에 있는 보호 장치, 전기 에너지 미터 등은 운전 중 전력 공급 및 배전 시스템의 실시간 전기적 매개변수 및 기타 데이터를 모니터링합니다.

1 수요 분석

해결책:

1) 10kV/35kV 변전소 통합 자동화 시스템;

2) 배전망 스위치 스테이션의 지능형 모니터링 배경 시스템

3) 전력 수요 측의 조정 제어 플랫폼

생산 관리 및 위험원 실시간 모니터링을 위한 전력 부하 통계 및 분석을 보장합니다. 프로젝트 현장의 배전함 입출력 회로에서 전압(U), 전류(I), 전력(P) 등의 파라미터를 실시간으로 온라인 모니터링해야 합니다. 모니터링 지점에서 파라미터 이상 발생 시 적시에 감지 및 경보를 발생시켜 관련 담당자가 필요한 조치를 취하여 안전 사고를 예방할 수 있습니다. 자동 검침 기능은 인력 및 물적 자원을 절약합니다. 전력 추세 곡선 기능은 각 회로의 작동 상태 및 시간을 직관적으로 표시하여 사용자가 이상 전력 회로를 쉽게 발견하고 적시에 수정하며, 다단계 전력 에너지 측정 시스템을 구축하여 에너지 분석 기반을 제공합니다.

공급업체의 제품은 높은 안전성과 신뢰성을 갖추고, 확장 및 수리가 용이해야 하며, 유지보수가 용이해야 합니다. 공급업체가 제공하는 제품은 최소한 기술 요건을 충족해야 하며, 그뿐만 아니라 기술 성능 또한 배전함의 데이터 모니터링 요건을 충족해야 합니다.

2 시스템 솔루션

프로젝트의 실제 상황에 따라 Acrel-2000 시스템은 차폐된 꼬임 쌍 케이블을 사용하여 데이터 수집기에 직접 연결한 다음 네트워크 케이블을 통해 근무실의 모니터링 호스트에 직접 연결합니다. 이를 통해 전력 관리 모니터링 시스템의 안정성과 실시간 전송을 보장합니다.

1) 스테이션 제어 관리

스테이션 제어 관리 계층은 전력 모니터링 시스템 관리 인력이 인간과 컴퓨터 간의 직접적인 상호작용을 수행하는 창구입니다. 본 프로젝트에서는 주로 배전실 모니터링 호스트를 지칭합니다.

2) 네트워크 통신 계층

통신 계층은 주로 수집기, 이더넷 장치, 버스 네트워크로 구성됩니다. 통신 관리 시스템의 주요 기능은 현장 지능형 계측기를 모니터링하는 것이며, 이더넷 장비와 버스 네트워크의 주요 기능은 변전소와 주전원 간의 데이터 상호 작용을 실현하여 배전 시스템 관리를 중앙 집중화, 정보화, 지능화하는 것입니다. 이를 통해 배전 시스템의 안전성, 신뢰성, 안정성이 크게 향상되고 무인 운전이라는 목표를 달성할 수 있습니다.

이 프로젝트에서는 Acrel이 자체 개발한 통신 관리 장비인 ANet-2E8S1을 사용합니다. 이 장비는 2개의 10/100M 이더넷 인터페이스, 8개의 광커플러 절연 RS485 및 1개의 RS232(디버깅 포트)를 제공하며, 256개의 계측 장치를 지원할 수 있습니다.

통신 관리 기계

ANet 지능형 통신 관리 장비는 다양한 2차 장비 공급업체의 지능형 장비를 상호 연결할 수 있는 풍부한 프로토콜 라이브러리 지원을 제공합니다.

3) 필드 디바이스 계층

현장 장치 계층은 데이터 수집 단말기로, 주로 마이크로컴퓨터 보호 장치와 스마트 미터로 구성됩니다. 스마트 미터는 차폐 연선 RS485 인터페이스와 MODBUS 통신 프로토콜 버스 연결을 통해 통신 서버에 연결됩니다. 통신 서버는 배전실 모니터링 호스트에 연결됩니다. 네트워크를 통해 원격 제어가 가능합니다.

이 프로젝트에서는 Acrel의 마이크로컴퓨터 회선 보호 및 측정 장치 AM5-F와 내장형 설치 전기 에너지 계량 장치 AEM96을 사용합니다.

3 시스템 기능

실시간 모니터링 시스템 구성도는 변전소 내 모든 회로의 동작 상태를 실시간으로 모니터링하는 주요 모니터링 화면입니다.

원격 신호 및 원격 측정 경보 기능은 주로 저압 콘센트 회로 및 부하 입력선의 스위치 작동 상태 모니터링을 완료합니다. 스위치 변위 및 부하 한도 위반 시 팝업 경보 인터페이스를 통해 특정 경보 위치를 표시하고 경보를 울려 담당자가 적시에 조치를 취하도록 안내합니다. 부하 한도는 해당 권한에 따라 자유롭게 설정할 수 있습니다.

이벤트 알람 기록 기능은 주로 질의 시간대에 발생한 알람 정보 및 알람 발생 시각에 대한 기록을 완료하고, 근무자에게 사고 발생 근거를 제공하며, 사고 원인을 분석하는 기능을 수행하며, 그 내용은 다음 그림과 같습니다.

저전압 출력 회로의 전기 매개변수를 조회하는 데 주로 사용되는 매개변수 검침 기능입니다. 데이터 내보내기 및 보고서 인쇄 등의 기능을 통해 언제든지 전기 매개변수 조회를 지원합니다. 이 보고서는 이 프로젝트의 배전함 입출력 라인에 있는 각 저전압 회로의 전기 매개변수를 조회하며, 주로 3상 전류, 유효 전력, 유효 에너지 등을 포함합니다. 이 보고서의 각 회로 이름은 데이터베이스와 연결되어 있어 사용자가 회로 이름을 쉽게 수정할 수 있습니다.

전력 사용량 보고서 기능은 조회 기간을 선택하고, 특정 기간의 전력 사용량 누적 조회를 지원하며, 데이터 내보내기 및 보고서 인쇄 기능을 제공합니다. 근무 중인 직원에게 신뢰할 수 있는 전력량 보고서를 제공합니다. 보고서에 포함된 각 회로의 이름은 데이터베이스와 연동되어 사용자가 회로 이름을 편리하게 수정할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 사용자는 보고서를 직접 인쇄하고, 다른 위치에 EXCEL 형식으로 저장할 수 있습니다.

4 결론

오늘날 배전 시설의 적용에 있어 프로젝트의 배전 안전성은 매우 중요합니다. 본 논문에서 소개하는 전력 관리 시스템은 하와사 산업단지 프로젝트에 적용되었으며, 변전소 배전을 실현할 수 있습니다. 루프 전력 소비량의 실시간 모니터링은 루프 전력 소비 상태를 표시할 뿐만 아니라 네트워크 통신 기능을 갖추고 있어 통신 관리 장비 및 컴퓨터와 전력 관리 시스템을 구축할 수 있습니다.

이 시스템은 수집된 데이터의 분석 및 처리, 배전실의 각 배전 회로의 운영 상태의 실시간 표시, 팝업 경고 대화 상자, 부하 초과에 대한 음성 안내, 다양한 전기 에너지 보고서, 분석 곡선, 그래픽 등을 생성하여 편리합니다. 원격 검침, 전기 에너지 분석 및 연구는 이 시스템이 안전하고 신뢰할 수 있으며 안정적임을 보여주며, 프로젝트가 전기 문제를 해결하는 현실적이고 신뢰할 수 있는 기반을 제공하고 좋은 성과를 거두었습니다.