Hệ thống giám sát điện năng của khu công nghiệp Hawassa

Tóm tắt: Giới thiệu dự án khu công nghiệp Hawassa, sử dụng đồng hồ đo điện thông minh để thu thập các thông số điện khác nhau và tín hiệu chuyển mạch tại địa điểm phân phối. Hệ thống sử dụng phương pháp kết nối mạng tại chỗ. Sau khi kết nối mạng, nó giao tiếp thông qua bus trường và truyền đến nền. Hệ thống quản lý điện năng thực hiện giám sát và quản lý thời gian thực mức tiêu thụ điện của trạm biến áp.

0 Tổng quan

Khu công nghiệp Hawassa nằm ở Ethiopia.

Thiết bị bảo vệ, đồng hồ đo điện năng... trong tủ AH1~AH14 của phòng phân phối điện 10KV tại công trường dự án giám sát các thông số điện theo thời gian thực và các dữ liệu khác của hệ thống cung cấp và phân phối điện trong quá trình vận hành.

1 Phân tích nhu cầu

giải pháp:

1) Hệ thống tự động hóa tích hợp trạm biến áp 10kV/35kV;

2) Hệ thống giám sát thông minh nền trạm phân phối;

3) Nền tảng điều khiển phối hợp về phía cầu điện

Để đảm bảo thống kê và phân tích tải điện phục vụ quản lý sản xuất và giám sát nguồn nguy hiểm theo thời gian thực. Cần tiến hành giám sát trực tuyến theo thời gian thực các thông số như điện áp (U), dòng điện (I) và công suất (P) trong mạch điện vào và ra của hộp phân phối tại công trường dự án. Khi điểm giám sát được giám sát với các thông số bất thường, nó có thể phát hiện và báo động kịp thời, và nhân viên có liên quan có thể thực hiện các biện pháp cần thiết để tránh tai nạn an toàn. Chức năng đọc công tơ tự động tiết kiệm nhân lực và tài nguyên vật liệu. Chức năng đường cong xu hướng công suất có thể hiển thị trực quan trạng thái làm việc và thời gian của từng mạch, thuận tiện cho người dùng tìm thấy các mạch điện bất thường và kịp thời điều chỉnh, đồng thời thiết lập hệ thống đo năng lượng điện nhiều cấp để cung cấp cơ sở phân tích năng lượng.

Sản phẩm của nhà cung cấp phải có độ an toàn và độ tin cậy cao, dễ mở rộng, dễ sửa chữa và bảo trì. Sản phẩm do nhà cung cấp cung cấp phải đáp ứng ít nhất các yêu cầu kỹ thuật, nhưng không chỉ vậy, hiệu suất kỹ thuật phải đáp ứng các yêu cầu về giám sát dữ liệu của hộp phân phối.

2 Giải pháp hệ thống

Theo tình hình thực tế của dự án, hệ thống Acrel-2000 sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc để kết nối trực tiếp đến bộ thu thập dữ liệu và sau đó kết nối trực tiếp đến máy chủ giám sát trong phòng trực thông qua cáp mạng, để đảm bảo tính ổn định và truyền tải thời gian thực của hệ thống giám sát quản lý điện năng.

1）Quản lý điều khiển trạm

Tầng quản lý điều khiển trạm là cửa sổ tương tác trực tiếp giữa người và máy tính của nhân viên quản lý hệ thống giám sát điện năng. Trong dự án này, chủ yếu đề cập đến máy chủ giám sát của phòng phân phối điện.

2）Lớp giao tiếp mạng

Tầng giao tiếp chủ yếu bao gồm các bộ thu, thiết bị Ethernet và mạng bus. Chức năng chính của máy quản lý giao tiếp là giám sát các thiết bị thông minh tại chỗ; chức năng chính của thiết bị Ethernet và mạng bus là thực hiện tương tác dữ liệu giữa trạm biến áp và trạm chính, để quản lý hệ thống phân phối được tập trung, thông tin hóa và thông minh, cải thiện đáng kể tính an toàn, độ tin cậy và tính ổn định của hệ thống phân phối điện, đạt được mục tiêu vận hành không cần giám sát.

Dự án này sử dụng máy quản lý truyền thông ANet-2E8S1 do Acrel tự phát triển, cung cấp 2 giao diện Ethernet 10/100M, 8 bộ cách ly quang RS485 và 1 RS232 (cổng gỡ lỗi), có thể hỗ trợ 256 thiết bị đo lường.

Máy quản lý truyền thông

Máy quản lý truyền thông thông minh ANet cung cấp hỗ trợ thư viện giao thức phong phú để thực hiện kết nối các thiết bị thông minh của nhiều nhà cung cấp thiết bị thứ cấp khác nhau.

3）Lớp thiết bị trường

Lớp thiết bị hiện trường là thiết bị đầu cuối thu thập dữ liệu, chủ yếu bao gồm bảo vệ máy vi tính và đồng hồ đo thông minh. Đồng hồ đo thông minh được kết nối với máy chủ truyền thông thông qua giao diện RS485 xoắn đôi có vỏ bọc và kết nối bus giao thức truyền thông MODBUS. Máy chủ truyền thông đến máy chủ giám sát của phòng phân phối điện. Kết nối mạng để thực hiện điều khiển từ xa.

Dự án này sử dụng thiết bị đo lường và bảo vệ đường dây vi tính AM5-F của Acrel và thiết bị đo năng lượng điện lắp đặt nhúng AEM96.

3 Chức năng hệ thống

Sơ đồ hệ thống giám sát thời gian thực là màn hình giám sát chính, chủ yếu giám sát trạng thái hoạt động của tất cả các mạch trong trạm biến áp theo thời gian thực.

Chức năng báo động từ xa và báo động đo lường từ xa chủ yếu hoàn thành việc giám sát trạng thái hoạt động của công tắc của mạch ổ cắm điện áp thấp và đường dây tải đến. Giao diện báo động bật lên cho các vi phạm giới hạn tải và dịch chuyển công tắc chỉ ra vị trí báo động cụ thể và phát ra âm thanh báo động để nhắc nhở nhân viên trực xử lý kịp thời. Giới hạn tải có thể được thiết lập tự do theo thẩm quyền tương ứng.

Chức năng ghi lại cảnh báo sự kiện chủ yếu hoàn thành việc ghi lại thông tin cảnh báo và thời gian xảy ra thông tin cảnh báo trong khoảng thời gian truy vấn, đồng thời cung cấp cơ sở cho nhân viên trực và phân tích nguyên nhân xảy ra tai nạn, như thể hiện trong hình sau:

Chức năng đọc đồng hồ đo tham số, chủ yếu để truy vấn các thông số điện của mạch điện áp thấp ra. Hỗ trợ truy vấn thông số điện bất cứ lúc nào, với các chức năng như xuất dữ liệu và in báo cáo. Báo cáo này truy vấn các thông số điện của từng mạch điện áp thấp của các đường dây vào và ra của hộp phân phối của dự án này, chủ yếu bao gồm: dòng điện ba pha, công suất hoạt động và năng lượng hoạt động. Tên của từng mạch trong báo cáo này được liên kết với cơ sở dữ liệu, thuận tiện cho người dùng sửa đổi tên của mạch.

Chức năng báo cáo điện năng tiêu thụ có thể chọn khoảng thời gian để truy vấn, hỗ trợ truy vấn tích lũy điện năng tiêu thụ tại bất kỳ khoảng thời gian nào và có chức năng xuất dữ liệu và in báo cáo. Cung cấp báo cáo năng lượng điện đáng tin cậy cho nhân viên trực. Tên của mỗi mạch trong báo cáo này được liên kết với cơ sở dữ liệu, thuận tiện cho người dùng sửa đổi tên mạch. Như thể hiện trong hình bên dưới, người dùng có thể in báo cáo trực tiếp và lưu vào một vị trí khác ở định dạng EXCEL.

4 Kết luận

Trong ứng dụng của các cơ sở phân phối điện ngày nay, tính an toàn của việc phân phối điện của dự án là vô cùng quan trọng. Hệ thống quản lý điện được giới thiệu trong bài viết này được áp dụng cho dự án khu công nghiệp Hawassa, có thể thực hiện phân phối điện tại các trạm biến áp. Việc giám sát thời gian thực mức tiêu thụ điện của vòng lặp không chỉ có thể hiển thị trạng thái tiêu thụ điện của vòng lặp mà còn có chức năng truyền thông mạng, có thể hình thành hệ thống quản lý điện với các máy quản lý truyền thông và máy tính.

Hệ thống thực hiện phân tích và xử lý dữ liệu thu thập được, hiển thị thời gian thực trạng thái hoạt động của từng mạch phân phối trong phòng phân phối điện, hộp thoại cảnh báo bật lên, nhắc nhở bằng giọng nói khi tải vượt quá giới hạn và tạo ra nhiều báo cáo năng lượng điện, đường cong phân tích, đồ họa, v.v., rất tiện lợi. Việc đọc đồng hồ đo từ xa, phân tích và nghiên cứu năng lượng điện cho thấy hệ thống an toàn, đáng tin cậy và ổn định, cung cấp cơ sở thực tế và đáng tin cậy để dự án giải quyết các vấn đề về điện và đã đạt được những lợi ích tốt.