随着高速公路数量的增加和高速公路沿线机电设备的增加,传统的人工管理高速公路沿线机电设备的方式远远不能满足高速公路交通安全畅通的要求。如今,随着高速公路智能化和电力化的发展,电力控制智能技术逐渐得到广泛应用和快速发展,不仅促进了高速公路运输能力的增强,也延长了高速公路的使用寿命。同时,随着新能源的发展,分布式光伏在高速公路上的铺设,增加了高速供电的多样性,也增加了高速供电可靠性的压力;
因此本文设计提供一套包括光伏监测、电力监控、电能计量、电能质量治理、能耗分析、电气安全、运维巡检管理等技术服务的一体化能源管理系统,以保障高速公路沿线的安全性、合理性用电和可靠性。
AcrelEMS-HIW高速公路综合能效系统,主要实现实现实时大屏显示各个配电场景情况,对高速公路沿线的变电站内的高低压配电设备、微机保护装置、电能表、马达保护、变压器、EPS、UPS、柴发、红外测温和光伏发电等进行实时分布式监控和集中管理。本系统由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成,现场设置的电能表采用屏蔽双绞线连接至各分区数据采集器,各分区数据采集器将数据分类处理后,通过网线连接至局域网交换机上传至高速公路综合能效系统主机,实现综合能效管理功能。
系统功能
1)电力综合看板:可查看整个平台的一个概况,包括变电站数量、变电站分布位置;变压器数量、总装机容量,统计出的整个系统当前的总功率和当日的总用电,也可监测网关、仪表的运行状态;展示了接入的光伏站点的信息,包括发电功率和当日发电量;还有运维任务的情况,在办、办毕的个数,统计出任务完成率;报警情况统计,统计出报警程度的分布情况,报警滚动显示,平台当月每天的报警数量统计。
2)全路段监控:沿途数十几个配电房绘制在一张K线图里面,点击每个站跳转相关配电图画面显示,使整条高速公路的配电系统一图掌握。
3)光伏监测:以配电图的形式直观显示光伏电站的运行状态, 实时监测各逆变器的电压、电流、输出功率等电参量。展示当前光伏电站发电功率,补贴电价,峰值功率等基本参数。统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。
发电效率监测图
逆变器状态:日、月、年发电量及发电收益显示。显示逆变器功率、环境辐照度曲线。直流侧电压电流查询。逆变器曲线分析:展示交、直流侧电压、功率、辐照度、温度曲线。
逆变器状态监测图
4)实时监测:以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,可以实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态。
5)环境监测:气体、烟感、水浸、红外双鉴、视频、气候、视频监测风机/空调/水泵控制、声光报警。
环境监测图
6)电参量查询:在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等。
7)运行报表:查询各回路或设备时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等,报表格式有日报表、月报表、年报表等。
运行报表界面
8)实时告警:能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位,保护动作、事故跳闸等事件发出告警。
事件告警界面
9)历史事件查询:能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警信息进行历史追溯,查询统计、事故分析。
10)事故追忆:能够自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息,包括开关位置、 保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
11)曲线查询:能够查询实时曲线和历史曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等所有遥测量。
12)用户权限管理:设置了用户权限管理功能,通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。系统可以定义不同操作权限的权限组(如管理员组、工程师组、操作员组等),在每个权限组里分配不同用户,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
13)遥控功能:根据电力规程要求,可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
14)通信管理:可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。
结束语
高速公路隧道的供配电系统在整个高速公路的正常运行中具有十分重要的地位和重要的价值,因此保障高速公路隧道供配电系统的正常运行是高速公路建设的重中之重。AcrelEMS-HIM高速公路综合能效管理系统除对高速公路沿线变电所内的配电设备、发电机、变压器、UPS、EPS等进行实时分布式监控和集中管理外,还对高速公路上的分布式光伏发电数据和逆变器状态等实时监测,并结合环境进行光功率预测,使高速公路子在保证供电多样性和节能的前提下,高速公路沿线供电可靠稳定,确保高速公路安全畅通, 提高自动化管理水平, 降低机电设备的运行维护成本。