1、1建筑設備自動化山東建筑大學信電學院山東建筑大學信電學院2第第5 5章章 供配電、照明及電梯系統自動化供配電、照明及電梯系統自動化 5.1 供配電系統概述供配電系統概述 5.2 供配電監控系統設計供配電監控系統設計 5.3 照明監控自動化照明監控自動化 5.4 電梯系統監控自動化電梯系統監控自動化 本章小結本章小結 本章作業本章作業3 5.1 供配電系統概述供配電系統概述n如何做到最大限度地如何做到最大限度地節電以及充分利用可再生能源節電以及充分利用可再生能源，使智能建筑成為節能環保的綠色建筑等也是當今智使智能建筑成為節能環保的綠色建筑等也是當今智能建筑的供配電系統應該完成的重要任務能建筑的供

2、配電系統應該完成的重要任務n供配電監控系統供配電監控系統采用采用現場總線技術現場總線技術實現實現數據采集和數據采集和處理處理，對供配電設備的運行狀況進行監控，達到對，對供配電設備的運行狀況進行監控，達到對變配電系統的變配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信，實現配電遙測、遙調、遙控和遙信，實現配電所無人值守。所無人值守。45.1.1 供配電系統的檢測與控制供配電系統的檢測與控制一供配電系統的監控原理一供配電系統的監控原理n通常只對常規的系統運行狀態參數進行必要的監測，而不進通常只對常規的系統運行狀態參數進行必要的監測，而不進行相應控制。行相應控制。n通過相應的通過相應的互感線圈、隔離變壓器互感線圈、

3、隔離變壓器等器件，將測量參數變送等器件，將測量參數變送轉換為標準信號，轉換為標準信號，DDCDDC進行數據監測。進行數據監測。1 1低壓配電系統監控原理低壓配電系統監控原理n低壓配電系統監控原理圖如圖低壓配電系統監控原理圖如圖5.15.1所示。所示。5圖圖5.1 5.1 低壓配電系統監控原理圖低壓配電系統監控原理圖61 1低壓配電系統監控原理低壓配電系統監控原理nDDCDDC通過通過溫度傳感器溫度傳感器/ /變送器、電壓變送器、電流變送器及變送器、電壓變送器、電流變送器及功率因數變送器功率因數變送器自動檢測變壓器線圈溫度、電壓、電流和自動檢測變壓器線圈溫度、電壓、電流和功率因數等參數，經由功率

4、因數等參數，經由AIAI通道或通道或DIDI通道通道送入計算機，與設送入計算機，與設定值比較，定值比較，發現故障時報警，顯示相應的電壓、電流數值發現故障時報警，顯示相應的電壓、電流數值和故障位置。和故障位置。nDDCDDC根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有功功率、根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有功功率、無功功率，無功功率，累計用電量，為繪制負荷曲線、無功補償及電累計用電量，為繪制負荷曲線、無功補償及電費計算提供依據費計算提供依據。 7 表表5.1 5.1 低壓配電監控系統監控點表低壓配電監控系統監控點表設備名稱設備名稱監控內容監控內容點類型點類型接口位置接口位置DIDIAIAIDOD

5、OAOAO設備名稱設備名稱變壓器變壓器變壓器溫度報變壓器溫度報警警靠貼式溫度傳感器靠貼式溫度傳感器低壓進線低壓進線進線開關狀態進線開關狀態低壓進線柜斷路器輔助低壓進線柜斷路器輔助觸點觸點母聯開關狀態母聯開關狀態低壓聯絡柜斷路器輔助低壓聯絡柜斷路器輔助觸點觸點低壓進線電壓低壓進線電壓三相電壓變送器三相電壓變送器低壓進線電流低壓進線電流三相電流變送器三相電流變送器低壓低壓進進線功率線功率功率變送器功率變送器功率因數功率因數功率因數變送器功率因數變送器電能測量電能測量電度變送器電度變送器82 2應急柴油發電機與蓄電池組的監控應急柴油發電機與蓄電池組的監控n應急柴油發電機組本身一般都應急柴油發電機組本

6、身一般都自帶檢測與控制裝置自帶檢測與控制裝置，有獨立，有獨立的控制箱，在供配電監控管理系統的工程設計中，從這個控的控制箱，在供配電監控管理系統的工程設計中，從這個控制箱的接線向上獲取集中監控信號。制箱的接線向上獲取集中監控信號。監測內容：監測內容：（1 1）應急電源的開關狀態、供電電流、電壓及頻率等參數；）應急電源的開關狀態、供電電流、電壓及頻率等參數；（2 2）應急發電機組的機組運行狀態、電壓、電流、頻率、故障）應急發電機組的機組運行狀態、電壓、電流、頻率、故障報警等；報警等；（3 3）蓄電池電壓、日用油箱油位、室外儲油罐油位等。柴油發）蓄電池電壓、日用油箱油位、室外儲油罐油位等。柴油發電機

7、組設有日用油箱、配電箱、電池，以上這些機件都應在電機組設有日用油箱、配電箱、電池，以上這些機件都應在智能監控的范圍內智能監控的范圍內 9圖圖5.2 5.2 應急柴油發電機組監控原理圖應急柴油發電機組監控原理圖10 表表5-2 5-2 柴油發電機組監控點表柴油發電機組監控點表設備名稱設備名稱監控內容監控內容點類型點類型接口位置接口位置DIAIDOAO設備名稱設備名稱柴油發電機柴油發電機發電機輸出電壓發電機輸出電壓電壓變送器電壓變送器發電機輸出電流發電機輸出電流電流變送器電流變送器發電機輸出有功功率發電機輸出有功功率有功功率變送器有功功率變送器發電機輸出無功功率發電機輸出無功功率無功功率變送器無功

8、功率變送器發電機輸出功率因數發電機輸出功率因數功率因數變送器功率因數變送器發電機運行狀態發電機運行狀態交流接觸器輔助觸點交流接觸器輔助觸點發電機故障發電機故障熱繼電器輔助觸點熱繼電器輔助觸點日用油箱日用油箱日用油箱高日用油箱高/低油位低油位液位傳感器液位傳感器電池電池電池電壓電池電壓電壓變送器電壓變送器11二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能 n根據根據20142014年建設部頒布的年建設部頒布的JGJ/T 334-2014JGJ/T 334-2014建筑設備監控系建筑設備監控系統工程技術規范規范統工程技術規范規范, ,供配電監控系統的監控功能做了如供配電監控系統的監

9、控功能做了如下規定。下規定。1.1.監控系統對監控系統對高壓配電柜高壓配電柜的監測功能應符合下列規定：的監測功能應符合下列規定：2.2.監控系統對監控系統對低壓配電柜低壓配電柜的監測功能應符合下列規定：的監測功能應符合下列規定：3.3.監控系統對監控系統對干式變壓器干式變壓器的監測功能應符合下列規定：的監測功能應符合下列規定：4.4.監控系統對監控系統對應急電源及裝置應急電源及裝置的監測功能應符合下列規定：的監測功能應符合下列規定： 121.1.監控系統對監控系統對高壓配電柜高壓配電柜的監測功能應符合下列的監測功能應符合下列規定規定（1 1）應能監測進線回路的電流、電壓、頻率、有功功率、無）應

10、能監測進線回路的電流、電壓、頻率、有功功率、無功功率、功率因數和耗電量；功功率、功率因數和耗電量；（2 2）應能監測饋線回路的電流、電壓和耗電量；）應能監測饋線回路的電流、電壓和耗電量；（3 3）應能檢測進線斷路器、饋線斷路器和母聯斷路器的分、）應能檢測進線斷路器、饋線斷路器和母聯斷路器的分、合閘狀態；合閘狀態；（4 4）應能監測進線斷路器、饋線斷路器和母聯斷路器的故障）應能監測進線斷路器、饋線斷路器和母聯斷路器的故障及跳閘報警狀態。及跳閘報警狀態。132.2.監控系統對監控系統對低壓配電柜低壓配電柜的監測功能應符合下列的監測功能應符合下列規定：規定：（1 1）應能監測進線回路的）應能監測進線

11、回路的電流、電壓、頻率，有功功率、無電流、電壓、頻率，有功功率、無功功率、功率因數和耗電量功功率、功率因數和耗電量，并宜能監測進線回路的諧波含量；，并宜能監測進線回路的諧波含量； （2 2）應能監測出線回路的）應能監測出線回路的電流、電壓和耗電量電流、電壓和耗電量； （3 3）應能監測）應能監測進線開關、重要配出開關、母聯開關的分、進線開關、重要配出開關、母聯開關的分、合閘狀態；合閘狀態； （4 4）應能監測進線開關、重要配出開關和母聯開關的）應能監測進線開關、重要配出開關和母聯開關的故障及故障及跳閘報警狀態。跳閘報警狀態。143.3.監控系統對監控系統對干式變壓器干式變壓器的監測功能應符合下

12、列的監測功能應符合下列規定：規定：（1 1）應能監測干式變壓器的運行狀態和運行時間累計；）應能監測干式變壓器的運行狀態和運行時間累計； （2 2）應能監測干式變壓器超溫報警和冷卻風機故障報警狀態。）應能監測干式變壓器超溫報警和冷卻風機故障報警狀態。154.4.監控系統對監控系統對應急電源及裝置應急電源及裝置的監測功能應符合的監測功能應符合下列規定：下列規定：（1 1）應能監測柴油發電機組工作狀態及故障報警和日用郵箱）應能監測柴油發電機組工作狀態及故障報警和日用郵箱的油位；的油位；（2 2）應能監測不間斷電源裝置（）應能監測不間斷電源裝置（UPSUPS）及應急電源裝置（）及應急電源裝置（EPSE

13、PS）進出開關的分、合閘狀態和蓄電池組電壓；進出開關的分、合閘狀態和蓄電池組電壓；（3 3）應能監測應急電源供電電流、電壓及頻率。）應能監測應急電源供電電流、電壓及頻率。16二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能（1 1）運行參數檢測）運行參數檢測n包括高、低壓進包括高、低壓進線電壓、電流、有功功率、無功功線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等參數的檢測率、功率因數等參數的檢測，變壓器溫度檢測變壓器溫度檢測，直，直流輸出電壓、電流等參數的檢測，以及發電機各參流輸出電壓、電流等參數的檢測，以及發電機各參數的檢測，并為數的檢測，并為正常運行時的計量管理、事故發生正常運

14、行時的計量管理、事故發生時的故障原因分析提供數據時的故障原因分析提供數據。17二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能（2 2）電氣設備運行狀態監測。）電氣設備運行狀態監測。n包括高、低壓進線斷路器及母線聯絡斷路器、變壓包括高、低壓進線斷路器及母線聯絡斷路器、變壓器斷路器、直流操作柜斷路器、直流操作柜斷路器、器斷路器、直流操作柜斷路器、直流操作柜斷路器、發電機斷路器等發電機斷路器等各種類型開關狀態監測各種類型開關狀態監測，并提供電，并提供電氣主接線圖開關狀態畫面。氣主接線圖開關狀態畫面。18二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能（3 3）故障報警事

15、件的檢測）故障報警事件的檢測n供配電系統運行過程中一旦發生故障，如斷路器出現脫扣短供配電系統運行過程中一旦發生故障，如斷路器出現脫扣短路或過載脫扣、進線掉電、變壓器超溫或運行參數超限、直路或過載脫扣、進線掉電、變壓器超溫或運行參數超限、直流操作柜故障、發電機故障等，供配電監控系統應立即發出流操作柜故障、發電機故障等，供配電監控系統應立即發出聲、光報警，并顯示故障位置及相關電壓、電流數值等。聲、光報警，并顯示故障位置及相關電壓、電流數值等。n根據顯示的故障狀態圖標和故障原因的文字提示，值班人員根據顯示的故障狀態圖標和故障原因的文字提示，值班人員可以方便及時地處理故障。可以方便及時地處理故障。19

16、二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能（4 4）斷路器的通斷控制）斷路器的通斷控制n供配電監控系統斷路器的通斷控制有四種方式：供配電監控系統斷路器的通斷控制有四種方式：手動操作、手動操作、電動操作、遠程操作和全自動操作。電動操作、遠程操作和全自動操作。多種斷路器的通斷控多種斷路器的通斷控制方式，使智能化供配電系統較常規的配電系統有更高的制方式，使智能化供配電系統較常規的配電系統有更高的運行可靠性。運行可靠性。n根據我國的實際情況，根據我國的實際情況，10kV10kV中壓配電系統的設備通常采用中壓配電系統的設備通常采用就地人工控制操作，較少進行遠程就地人工控制操作，較少進

17、行遠程/ /自動操作，也就是自動操作，也就是“只只監不控監不控”，但是若用戶需要可以開通該功能。，但是若用戶需要可以開通該功能。20二二. .智能化供配電系統的監控功能智能化供配電系統的監控功能（5 5）用電量遠程自動計量）用電量遠程自動計量n對建筑物內每個用戶和所有用電設備的用電量進行統計及電對建筑物內每個用戶和所有用電設備的用電量進行統計及電費計算與管理。包括空調、電梯、給排水、消防噴淋等動力費計算與管理。包括空調、電梯、給排水、消防噴淋等動力用電和照明用電，繪制用電負荷曲線用電和照明用電，繪制用電負荷曲線( (如日負荷、年負荷曲如日負荷、年負荷曲線線) )，實現自動抄表、輸出用戶電費單據

18、等。，實現自動抄表、輸出用戶電費單據等。5. 5. 對各種電氣設備的檢修、保養維護進行管理對各種電氣設備的檢修、保養維護進行管理，如建立設備檔，如建立設備檔案，包括設備配置、參數檔案，設備運行、事故、檢修檔案，案，包括設備配置、參數檔案，設備運行、事故、檢修檔案，生成定期維修操作單并存檔，避免維修操作時引起誤報警等。生成定期維修操作單并存檔，避免維修操作時引起誤報警等。21三智能化供配電系統的節能措施三智能化供配電系統的節能措施n1.1.合理設置變電所位置合理設置變電所位置n2.2.無功功率的自動補償無功功率的自動補償n3.3.變壓器選用與節能變壓器選用與節能n4.4.合理調度負荷合理調度負荷

19、n5.5.諧波治理與節能諧波治理與節能225.1.2 供配電監控系統的構成供配電監控系統的構成n采用分布式系統和多層次的網絡結構，其結構由三層組成：采用分布式系統和多層次的網絡結構，其結構由三層組成：現場現場I/OI/O設備、控制層、管理層設備、控制層、管理層。n現場現場I/OI/O用于現場設備狀態信號和運行參數的采集，對現場用于現場設備狀態信號和運行參數的采集，對現場設備進行操作和控制；設備進行操作和控制；n控制層控制層是整個系統的控制中心，檢測和控制供電系統的運行；是整個系統的控制中心，檢測和控制供電系統的運行；n管理層管理層用于人機對話、數據處理和存儲管理，以及與建筑設用于人機對話、數據

20、處理和存儲管理，以及與建筑設備管理系統通信。備管理系統通信。 23供配電設備（開關柜）現場I/O現場I/O控制層現場I/O供配電設備現場總線（MODBUS）供配電設備現場I/O 現場I/O控制層現場I/O供配電設備（開關柜）現場總線（MODBUS）供配電設備（開關柜）現場I/O 現場I/O控制層現場I/O供配電設備現場總線（MODBUS）BACnet工業以太網管理層（PLC，工控PC，DDC）數據庫監控計算機圖圖5.3 5.3 供配電監控系統的結構供配電監控系統的結構241 1現場現場I/OI/O設備設備n智能化供配電監控系統的現場智能化供配電監控系統的現場I/OI/O設備包括：設備包括：n監

21、測和保護監測和保護3 3l0kVl0kV電力設備和線路的電力設備和線路的微機綜合繼電保護裝微機綜合繼電保護裝置置、監測運行參數和電能質量用的、監測運行參數和電能質量用的網絡電力儀表、智能型變網絡電力儀表、智能型變送器、電能質量監測儀送器、電能質量監測儀和各種傳感器、變送器等測量設備；和各種傳感器、變送器等測量設備；n監測和控制配電設備運行故障狀態用的監測和控制配電設備運行故障狀態用的可編程控制器、各可編程控制器、各種種RTURTU等現場等現場I IO O設備；設備；n對低壓電動機進行測量、控制和保護用的對低壓電動機進行測量、控制和保護用的電動機控制器電動機控制器等。等。25（1 1）微機綜合繼

22、電保護裝置）微機綜合繼電保護裝置n監測和保護監測和保護3 3l0kVl0kV電力設備和線路的一種保護裝置電力設備和線路的一種保護裝置。按應用。按應用場合可分為進線保護、饋線保護、母線及母聯斷路器保護、場合可分為進線保護、饋線保護、母線及母聯斷路器保護、變壓器保護、電動機保護、發電機保護和電容器保護等七種。變壓器保護、電動機保護、發電機保護和電容器保護等七種。按功能又可分為應用于一般場合、高要求場合和特定場合幾按功能又可分為應用于一般場合、高要求場合和特定場合幾種。種。n由于不同品牌的微機綜合繼電保護裝置在性能配置上會有差由于不同品牌的微機綜合繼電保護裝置在性能配置上會有差異，測量的精度也有不同

23、，異，測量的精度也有不同，對于智能建筑常用的微機綜合繼對于智能建筑常用的微機綜合繼電保護裝置的主要功能，可根據具體情況選擇。電保護裝置的主要功能，可根據具體情況選擇。26（2 2）網絡電力儀表和智能型變送器）網絡電力儀表和智能型變送器n目前使用較多的現場測量設備。目前使用較多的現場測量設備。n網絡電力儀表和智能型變送器對交流電壓、電流等強電信號網絡電力儀表和智能型變送器對交流電壓、電流等強電信號進行快速采樣，經運算處理后獲得數字化的測量結果，這些進行快速采樣，經運算處理后獲得數字化的測量結果，這些結果通過通信接口經現場總線輸出。結果通過通信接口經現場總線輸出。n品種很多，功能各異品種很多，功能

24、各異，有三相的，也有單相的；有全電量的，有三相的，也有單相的；有全電量的，也有單電量的；有單純用于電量測量的，也有還帶開關量輸也有單電量的；有單純用于電量測量的，也有還帶開關量輸入輸出的；有用于常規電量測量的，也有還能進行多種電入輸出的；有用于常規電量測量的，也有還能進行多種電能質量指標檢測的，設計時應根據實際需要進行選擇。能質量指標檢測的，設計時應根據實際需要進行選擇。27（3 3）電能質量監測儀）電能質量監測儀n對電能質量要求較高的供電回路或負荷，應配置電能質量監對電能質量要求較高的供電回路或負荷，應配置電能質量監測儀對相關的電能質量指標進行實時監測，一旦超限除立即測儀對相關的電能質量指標

25、進行實時監測，一旦超限除立即報警外還自動記錄超限事件發生前后的電壓、電流波形，以報警外還自動記錄超限事件發生前后的電壓、電流波形，以便事后進行分析處理。便事后進行分析處理。n不同檔次、不同品牌的電能質量監測儀功能和測量精度各不不同檔次、不同品牌的電能質量監測儀功能和測量精度各不相同。一般可分為三種：相同。一般可分為三種：高性能的、普通型的、普及型的高性能的、普通型的、普及型的。28（4 4）可編程控制器）可編程控制器n針對工業現場惡劣環境設計制造的一種控制器針對工業現場惡劣環境設計制造的一種控制器，不僅能對供，不僅能對供配電系統進行監測，還可以進行遠程控制和自動切換等自動配電系統進行監測，還可

26、以進行遠程控制和自動切換等自動控制，而可編程序控制器中駐留的用戶程序包含了全部監控控制，而可編程序控制器中駐留的用戶程序包含了全部監控變、配電系統運行和故障應急處理的控制邏輯。變、配電系統運行和故障應急處理的控制邏輯。n目前我國常用的可編程序控制器多為進口產品，品目前我國常用的可編程序控制器多為進口產品，品牌較多，按功能可分為牌較多，按功能可分為大型、中型和小型三種大型、中型和小型三種，可，可分別用于為大型、中型和小型智能化供配電系統。分別用于為大型、中型和小型智能化供配電系統。29（5 5）RTURTU（遠程終端監控單元）等現場（遠程終端監控單元）等現場I/OI/On是變、配電設備狀態、故障

27、報警、相關參數采集和控制信號是變、配電設備狀態、故障報警、相關參數采集和控制信號輸出的終端輸出的終端I/OI/O設備。設備。它們通過現場總線與可編程控制器或監它們通過現場總線與可編程控制器或監控計算機相連，并受可編程控制器或監控計算機的監控。控計算機相連，并受可編程控制器或監控計算機的監控。n常用的常用的RTURTU有有開關量輸入模塊、脈沖量輸入模塊、開關量輸出開關量輸入模塊、脈沖量輸入模塊、開關量輸出模塊和模擬量輸入模塊。模塊和模擬量輸入模塊。n所有的所有的RTURTU都具備帶光隔的都具備帶光隔的RS485RS485通信接口，支持通信接口，支持MODBUS-RTUMODBUS-RTU等現場總

28、線：既有卡裝在標準導軌上的，也有面板安裝的。等現場總線：既有卡裝在標準導軌上的，也有面板安裝的。302.2.控制層控制層n對現場發生的過程量作數字采集和存儲，并通過控制網絡向對現場發生的過程量作數字采集和存儲，并通過控制網絡向上傳送，同時本身也完成局部的閉環控制或順序控制，上傳送，同時本身也完成局部的閉環控制或順序控制，是整是整個系統的控制核心。個系統的控制核心。n控制層應由通信總線和控制器組成。控制層應由通信總線和控制器組成。通信總線通信總線的通信協議宜的通信協議宜采用采用TCP/ IPTCP/ IP、BACnetBACnet、LonTalkLonTalk、Meter BusMeter Bu

29、s和和ModBusModBus等國等國際標準。際標準。控制器控制器( (分站分站) )宜采用直接數字控制器宜采用直接數字控制器(DDC)(DDC)、可編、可編程邏輯控制器程邏輯控制器(PLC)(PLC)或兼有或兼有DDCDDC、PLCPLC特性的混合型控制器。特性的混合型控制器。n在民用建筑中，除有特殊要求外，應選用在民用建筑中，除有特殊要求外，應選用DDCDDC控制器。控制器。 31 3.3.管理層管理層n應具有下列功能應具有下列功能：監控系統的運行參數；檢測可控的子系統：監控系統的運行參數；檢測可控的子系統對控制命令的響應情況；顯示和記錄各種測量數據、運行狀對控制命令的響應情況；顯示和記錄

30、各種測量數據、運行狀態、故障報警等信息；數據報表和打印。態、故障報警等信息；數據報表和打印。n管理層是管理層是供配電監控系統的監控中心供配電監控系統的監控中心，由監控軟件、服務器、，由監控軟件、服務器、監控計算機、大屏幕監視器、打印機、動態模擬顯示屏、通監控計算機、大屏幕監視器、打印機、動態模擬顯示屏、通信機柜、信機柜、UPSUPS電源及其他附屬設備。電源及其他附屬設備。 324 4網絡通訊網絡通訊n是現場是現場I/OI/O設備與管理層設備實現數據交換的設備與管理層設備實現數據交換的通訊設備和通通訊設備和通訊線路訊線路的總稱的總稱，包括以太網關、以太網交換機、光纖收發器、，包括以太網關、以太網

31、交換機、光纖收發器、光交換機以及路由用的光纜、通訊電纜等，根據每個項目的光交換機以及路由用的光纜、通訊電纜等，根據每個項目的實際情況，設計相應的網絡結構，配置相應的通訊設備。實際情況，設計相應的網絡結構，配置相應的通訊設備。n對于單個變電站的小型系統對于單個變電站的小型系統采用現場總線和以太網的網絡組采用現場總線和以太網的網絡組織形式。織形式。對于多個變電站的大中型系統對于多個變電站的大中型系統，采用光纖通訊網絡，采用光纖通訊網絡與現場總線、以太網相結合的網絡組織形式，其中站站之間與現場總線、以太網相結合的網絡組織形式，其中站站之間采用光纖星型網絡或光纖冗余環型網絡，站內采用現場總線采用光纖星

32、型網絡或光纖冗余環型網絡，站內采用現場總線和以太網的網絡。和以太網的網絡。335 5監控系統應用軟件監控系統應用軟件n供配電監控系統的應用軟件一般和設備配套，采用專用軟件，供配電監控系統的應用軟件一般和設備配套，采用專用軟件，如如配電系統監控和能源管理軟件配電系統監控和能源管理軟件，也可以采用通用軟件，又，也可以采用通用軟件，又稱稱監控和數據采集軟件（監控和數據采集軟件（SCADASCADA）。對軟件的要求：。對軟件的要求：（1 1）具有良好的人機界面，豐富、方便；）具有良好的人機界面，豐富、方便；（2 2）具備完全開放的面向各種智能監控設備的通訊驅動程序；）具備完全開放的面向各種智能監控設備

33、的通訊驅動程序；（3 3）滿足樓控系統、上級管理系統、供電調度中心等系統的）滿足樓控系統、上級管理系統、供電調度中心等系統的數據交換和管理。數據交換和管理。345.2 供配電監控系統設計供配電監控系統設計一設計依據一設計依據1 103D602-103D602-1變配電系統智能化設計變配電系統智能化設計(10kV(10kV及以下及以下) ) 2. GB/T50314-2006 2. GB/T50314-2006 智能建筑設計標準智能建筑設計標準3. GB/T13729-2002 3. GB/T13729-2002 遠端終端通用技術條件遠端終端通用技術條件4. GB/50062-1992 4. G

34、B/50062-1992 電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范5. DL/T814-2002 5. DL/T814-2002 配電自動化系統功能規范配電自動化系統功能規范6. DL/T404-19976. DL/T404-1997戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件7. DL/T721-20007. DL/T721-2000配電自動化系統遠方終端配電自動化系統遠方終端35二設計步驟二設計步驟n首先首先根據建設方投資及管理要求，決定采用智能化配電系根據建設方投資及管理要求，決定采用智能化配電系統具體方案；統具體方案；n其次其次熟悉供配電

35、系統結構、各有關數據，并根據遠方終端熟悉供配電系統結構、各有關數據，并根據遠方終端功能要求及配電一次系統功能要求及配電一次系統確定輸入輸出的類型及數量確定輸入輸出的類型及數量；n然后然后恰當選用元器件、現場總線、組態軟件，提出系統具恰當選用元器件、現場總線、組態軟件，提出系統具體要求。體要求。361. 10kV智能配電系統的設計思路智能配電系統的設計思路（1 1）根據）根據10kV10kV配電一次系統確定保護設置。配電一次系統確定保護設置。（2 2）根據）根據10kV10kV配電一次系統選擇的開關機操作機構，配電一次系統選擇的開關機操作機構，選擇綜選擇綜合繼保元器件。合繼保元器件。（3 3）在

36、選定綜合繼保護）在選定綜合繼保護元元器件的基礎上，組系統并提出具體器件的基礎上，組系統并提出具體要求。要求。（4 4）構成系統時，開關機操作機構是否具備防跳功能，決定）構成系統時，開關機操作機構是否具備防跳功能，決定給綜合繼保元器件外部接線。給綜合繼保元器件外部接線。（5 5）構成系統時，綜合繼保元器件是否具備可靠的保護功能）構成系統時，綜合繼保元器件是否具備可靠的保護功能及電度測量功能，決定是否需要其他繼電器及多功能表。及電度測量功能，決定是否需要其他繼電器及多功能表。 3720.4KV智能配電系統設計思路智能配電系統設計思路（1 1）確定哪些開關狀態進入系統，哪些參數進入系統。）確定哪些開

37、關狀態進入系統，哪些參數進入系統。（2 2）開關狀態開關狀態進入系統一般的方式，開關的輔助觸點通過進入系統一般的方式，開關的輔助觸點通過PLCPLC或專用測控電器進入系統，也可通過開關的智能化的脫扣器或專用測控電器進入系統，也可通過開關的智能化的脫扣器通信口進入系統。通信口進入系統。（3 3）電參數電參數進入系統的一般方法是電流互感器進多功能電能進入系統的一般方法是電流互感器進多功能電能表或專用測控電器進入系統；也可通過開關的智能化的脫扣表或專用測控電器進入系統；也可通過開關的智能化的脫扣器通信口進入系統，但此方法不能作為計量用。器通信口進入系統，但此方法不能作為計量用。（4 4）PLCPLC

38、、多功能電能表或專用測控電器、開關的智能化的脫、多功能電能表或專用測控電器、開關的智能化的脫扣器通信口的通信功能及通信協議決定系統是否需要網關及扣器通信口的通信功能及通信協議決定系統是否需要網關及通信電纜的形式。通信電纜的形式。38三設計舉例1.1.供配電綜合監控系統設計方案舉例供配電綜合監控系統設計方案舉例n此設計資料是由施耐德公司推出的電力監控系統。此設計資料是由施耐德公司推出的電力監控系統。n本方案適用于單個變配電室的應用場合，本方案適用于單個變配電室的應用場合，監控中心設在變監控中心設在變配電室的值班室配電室的值班室，配置獨立的監控主機，實現對整個電力，配置獨立的監控主機，實現對整個電

39、力系統設備的監視和管理，并配置打印機、系統設備的監視和管理，并配置打印機、UPSUPS不間斷電源不間斷電源等。等。n網絡通訊設備網絡通訊設備采用采用以太網交換機和通訊網關以太網交換機和通訊網關，實現現場測，實現現場測控設備與監控主機的連接。控設備與監控主機的連接。39圖圖5.4 變配電綜合監控設計方案變配電綜合監控設計方案綜合保護裝置綜合保護裝置SepamSepam系列系列S40S40電力參數電力參數測量儀測量儀多回路監控多回路監控單元單元40表5-3 綜合保護裝置、電量檢測儀功能序號序號名稱名稱型號型號主要功能主要功能1 1變電站綜合變電站綜合保護裝置保護裝置SepamSepam系系列列S4

40、0S40（1 1）保護功能：保護功能：相過流、接地故障相過流、接地故障/ /敏感性接地故障、敏感性接地故障、重合閘重合閘（2 2）測量功能：測量功能：相電流相電流/ /剩余電流（剩余電流（3 3）檢測與記錄檢測與記錄：故障電流、故障錄波、不平衡比故障電流、故障錄波、不平衡比/ /負序電流、累積分斷負序電流、累積分斷電流、跳閘回路監視電流、跳閘回路監視2 2電力參數測電力參數測量儀量儀PM750PM750（1 1）遙測：遙測：三相電壓、電流、功率、電度、功率因數、三相電壓、電流、功率、電度、功率因數、頻率、頻率、THDTHD（總諧波失真）、最大（總諧波失真）、最大/ /最小值等電量參數最小值等電

41、量參數（2 2）大屏幕液晶）大屏幕液晶顯示顯示：易讀的背投式顯示屏（：易讀的背投式顯示屏（3 3）1515個可預置個可預置報警報警（4 4）遙信遙信：開關運行狀態、故障狀態燈：開關運行狀態、故障狀態燈信號，帶信號，帶2 2個數字輸入（個數字輸入（5 5）遙控遙控：遠程控制分閘，本：遠程控制分閘，本體帶體帶1 1個數字輸出（個數字輸出（6 6）通訊通訊：標準：標準2 2線制線制RS85RS85接口，接口，Modus RTUModus RTU協議。協議。3 3多回路監控多回路監控單元單元MC18MC181818路數字輸入路數字輸入412.2.供配電中壓監控系統方案舉例供配電中壓監控系統方案舉例n某

42、綜合辦公樓，總建筑面積約某綜合辦公樓，總建筑面積約1.41.4萬萬m m2 2，地下一層，地上十，地下一層，地上十六層，總建筑高度為六層，總建筑高度為63.963.9米。地上一層設有高低壓配電室，米。地上一層設有高低壓配電室，進線電源有兩條進線電源有兩條10kV10kV回路，高壓配電室內設有回路，高壓配電室內設有3 3臺變壓器。臺變壓器。（1 1）中壓監控系統監控）中壓監控系統監控A.A.對對10kV10kV中壓配電柜的監測功能中壓配電柜的監測功能n通過微機通過微機綜合保護裝置和網絡電力儀表綜合保護裝置和網絡電力儀表用通訊方式實時監測用通訊方式實時監測10kV10kV進線、出線和母聯柜真空斷路

43、器，提供的以下參數和信進線、出線和母聯柜真空斷路器，提供的以下參數和信號：號：42A.A.對對10kV10kV中壓配電柜的監測功能中壓配電柜的監測功能n三相電壓（相電壓、線電壓）；三相電流；零序電壓、零序三相電壓（相電壓、線電壓）；三相電流；零序電壓、零序電流；頻率；功率因數；功率（有功功率、無功功率、視在電流；頻率；功率因數；功率（有功功率、無功功率、視在功率）；電能（有功電度、無功電度）；功率）；電能（有功電度、無功電度）；n斷路器斷路器/ /負荷開關的狀態信號、故障跳閘信號、接地故障信負荷開關的狀態信號、故障跳閘信號、接地故障信號、斷路器位置信號、隔離手車位置信號、彈簧儲能狀態信號、斷路

44、器位置信號、隔離手車位置信號、彈簧儲能狀態信號；自動號；自動/ /手動狀態信號、控制回路斷線信號；手動狀態信號、控制回路斷線信號；n微機綜合保護裝置的故障跳閘信號和內部故障信號等。微機綜合保護裝置的故障跳閘信號和內部故障信號等。43A.A.對對10kV10kV中壓配電柜的監測功能中壓配電柜的監測功能n對變壓器的監測功能對變壓器的監測功能n通過通過RS485RS485通信接口，支持通信接口，支持Modbus-RTUModbus-RTU工業現場總線用通訊工業現場總線用通訊方式將來自變壓器溫控器的下列參數和信號送到監控計算機方式將來自變壓器溫控器的下列參數和信號送到監控計算機進行監測：進行監測：三相繞組的溫度；超溫報警信號；冷卻風機運行三相繞組的溫度；超溫報警信號；冷卻風機運行/ /停止和故障報警信號等停止和故障報警信號等。44圖5.5 變配電中壓監控系統 進出線和母聯回路采用進出線和母聯回路采用SepamS40綜合保護裝置綜合保護裝置，變壓器回路采用變壓器回路采用SepamT40綜合保護裝置綜合保護裝置45B.B.中壓監控系統監控原理中壓監控系統監控原理 n本方案適用于中壓系統的全面型解決方案，采用施耐德本方案適用于中壓系統的全