智慧变电站解决方案—智慧电力监控系统

作者:永利博 发布时间:2020-06-17 04:14

  变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节,其担负着电能量转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。下面给大家分享一则智慧变电站解决方案—智慧电力监控系统,有兴趣的朋友不妨看看!

  以某设计院新建办公楼变电站为例,分析智能变电站的系统设计、架构组成、智能化节能设备的应用以及供电系统与光伏发电系统的对接、充电桩的接入;针对智慧电力监控系统的开发提出一套完整的解决方案———绿色智慧电力监控系统;并重点探讨办公类建筑的负荷预测、电能质量分析以及分布式能源的应用。

  某设计院科研业务用房和附属综合楼工程,总建筑面积约31300m2,包括业务用房20600m2、综合楼10700m2。业务用房地上10层19000m2,地下1层1600m2,建筑总高度45.6m;地上主要为办公用房,地下主要为设备用房。附属综合楼地上4层8500m2,地下1层2200m2,均为停车库。

  本工程变电室坐落在综合楼地下一层,主变压器容量为1×1250kVA,电压等级为10/0.4kV。外部2回市政电源先引入本工程新建变电室,再由新站新出2回电源接入原有变电站。

  10kV侧采用两组单母线kV开关柜采用单母线#变压器空余负荷新上的0.4kV开关柜的两回电源分别引自原有变电站1#、2#主变所带的低压出线柜。

  办公用电负荷情况,根据其使用性质的不同,负荷密度相差很大。在设计此类建筑变电站时,往往没有办公区域用电设备的详细布置,而各种类型和使用性质各不相同的办公建筑的供配电设计,其负荷取值均按传统的方法确定。当建筑物建成投入使用后,使用单位普遍反映变压器的负荷率偏低,分析其原因往往归结于相应建筑物未完全投入使用,故使用率较低。而其中的有些建筑物使用率很高,满负荷使用,但其变压器负荷率仍很低。该院经过多年对多栋全负荷运行的办公楼进行跟踪统计总结,得出的结论是:过去所使用的传统设计方法其负荷密度是偏高的。办公负载主要为照明、办公设备、空调、电梯、弱电设备等。其中正常运行下,办公照明、办公、电梯、弱电设备负载与办公入住率、出勤率、办公等级有直接关系,对温度关联性较小,此类为非季节性负荷。空调类负载与温度、出勤率及办公等级均有较大关联,其中温度对空调类负载的影响较大,此类为季节性负载。不同地域、不同等级、不同运营条件下,办公的用电负荷是不同的。此院对项目所在地普通入住率及出勤率的智能化办公楼作为负荷分析样本,针对办公特性,分别选取春、夏、秋、冬季多个典型日及多个节假日对负荷进行预测。经过对若干办公负荷的调查,非季节性负荷与季节性负荷在不同季节具有不同的比值。另外,与入住率、出勤率关系较小的基础性负荷约占总负荷的20%,其余80%负荷与入住率呈线性相关特征。

  根据此院现有办公楼的用电情况统计,分别对全年日用电量、冬季夏季用电高峰日逐时负荷率、四季典型月逐日用电进行了统计整理,冬季和夏季最高负荷日分别出现在12月25日及7月20日,最高负荷日的最大负荷时间约为上午11:00左右,春秋季日用电负荷由于受空调负荷影响较小,相对较为平稳。目前此院现有办公楼的用电情况,不含空调主机时用电峰值为29VA/m2,含空调主机时用电峰值为38.7VA/m2。依据《全国民用建筑工程设计技术措施》中的用电负荷密度指标,确定新建办公楼不含空调负荷时按照30VA/m2进行计算,空调负荷经计算折合负荷密度约为27VA/m2,总体负荷密度指标确定为57VA/m2。新建变电站选择一台容量为1250kV变压器,同时结合原有变电站的空余负荷,可为新站提供2回400V备用电源。

  根据电力公司供电方案,确定将#862线kVA变压器。整合两座变电站的电力计量装置至新站,满足电力公司的运维要求。现有变电站所有设备保持现状,最大限度缩短接入新站时的停电时间。

  电工钢带节能型变压器空载损耗达到13型标准,负载损耗达到16型标准。产品技术安全性较非晶合金产品可靠性更高。年耗电量较普通变压器节约电费1.03万元。可通过10kV级、1250kVA变压器性能参数与耗能比较得出。

  供电系统中谐波实际上是一种干扰量,它会对供配电线路、电力设备、用电设备、电力测量造成影响。它主要是由发电源质量、输配电系统、用电设备导致产生谐波,而其中用电设备产生的谐波最多,随着目前用电设备的增多,对于各个单体的配电系统更是产生很大的谐波,因此新变电站根据目前用电设备不断增多的趋势,安装了有源滤波器系统,对谐波进行滤波处理。并对源滤波设备的运行状态以及滤波效果进行实时监测显示,对其数据进行采集显示,可知有源滤波系统可对各次谐波进行很好的抑制。

  电压骤升骤降时间在电力系统中普遍存在,无法避免。在国际上已经公认,电压骤降是最严重的电能质量事件,约有80%以上的电能质量事故是由电压骤降造成的。它产生的因素有多种,例如供电系统的可靠性、各种短路故障、雷击事件、倒闸开关、变压器及电容器的投切等等,都会造成电压的骤升骤降。由于它产生的时间较短,在电力系统受到影响时往往不能找到原因,更不能针对类似问题进行分析,故本变电站对电压骤升骤降事件进行捕捉,帮助分析产生的相关原因,避免事件的再次发生。

  智慧变电站,是采用先进传感技术对变电站环境量、物理量、状态量、电气量进行全面采集;充分应用现代信息技术,体现本质安全、先进实用、面向一线、运检高效,建设状态全面感知、信息互联共享、人机友好交互、设备诊断高度智能、运检效率大幅提升的智慧变电站。

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