通镌电．潦技术 ２｛｝１３年９月２５日第３０卷第５期 Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｐ．２５，２０１３，Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．５ 文章编号：１００９—３６６４（２０１３）０５—００５１—０４ 滏谭 董 能耗监控平台在高校配电系统中的应用 谢颖 （南京农业大学资产管理与后勤保障处，江苏南京２１００９５） 摘要：近来年，南京农业大学提出了“１２３５”发展战略，即建成国际一流农业大学。学校在教学、科研上有了长足的进 步，用电量也在大幅增加，对用电质量和用电可靠性也提出了更高的要求。文章介绍了南京农业大学配电网自动化的设 计及实施，结合学校能耗监控平台的建成，实现了配电房的自动化管理。 关键词：配网自动化；能耗监控平台；配电网 中图分类号：ＴＰ７９ 文献标识码：Ａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ＸＩＥＹｉｎｇ （Ａｓｓｅｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｌｏｇｉｓｔｉｃａｌ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ“１２３５”ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈａｔ ｉｓ，ｂｕｉｌｄ ａ ｗｏｒｌｄ—ｃｌａｓｓ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｓｃｈｏｏｌ ｈａｓ ｍａｄｅ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｎａｎｊｉｎｇ ａｇｒｉｃｕｌｔｕａｌ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｒｅａｌ— ｉｚｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒｏｏｍ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｈｏｏｌ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ １ 配网自动化的意义 配网自动化是利用现代电子技术、计算机、通信技 术以及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户 信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的 自动化管理系统。该系统实现了配电系统正常运行及 事故情况下的监测、保护、控制和配电管理，是集配电 ２．２配电系统存在的问题 ２．２．１线路方面的问题 （１）１０ ｋＶ线路分段及支线开头数量不足，难以减 少线路在设备检修的停电范围和缩短线路故障的检修 时间。 （２）早期的配电系统规划远远不能满足电力负荷 的增长，造成长期过载动力“卡脖子”现象。 自动化与配电管理为一体的系统。实现配网自动化有 利于在保证供电可靠性的前提下，确保电力用户的时 效性，满足电力用户的供电需求，有利于满足和确保供 电质量，避免高峰低谷，电压幅值和频率以及谐波对用 户所产生的不良影响，降低电网的损耗，提高网络的供 电能力，减少用户的停电机率，有利于提高配电网设备 的自身可靠性运行能力，大大地减轻运行人员的劳动 强度和维护费用。实现配电网的自动化，是配电网发 展的必然趋势。 （３）１０ ｋＶ线路环网率较低，配网供电可靠性及灵 活性需进一步提高。 （４）线路长，变压器和分支多，造成一有故障就导 致全线路的停电，并且故障点难以快速发现，降低了供 电可靠性和工作效率。 ２．２．２运行中存在的问题 （１）运行中存在配变超载、重载现象，变压器负荷 随季节变化大造成非经济运行。 （２）变压器厂家众多，质量和可靠性参差不齐。 （３）高能耗配变大量使用，严重影响供电质量并造 成线损高。 ２南京农业大学配电系统的现状和存在的问题 ２．１ 配电系统的现状 南京农业大学是一所百年老校，目前有两个高压 配电房，九个低压配电房，配电房多为９０年代建成。 配网自动化的设计及实施 ３．１ 设计思路 收稿日期：２０１３ ０５（１５ 作者简介：谢颖（１９７２一），江苏南京人，高级工程师，主要研究 方向：配电网络技术。 根据学校配电房的情况，结合能耗监控平台的建 成，提出了在理科楼实验南楼建监管中心工作站，系统 服务器、大屏等设在监管中心。监管中心工作站平时 只对系统进行浏览、数据和信息查询，对配电房供配电 设备进行遥测、遥信和遥视，不对配电房供配电设备进 Ｃ毒Ｌ镶电．海 ２｛｝１３年９月２５日第３（）卷第５期 】Ｉ： Ｓｅｐ．２５，２０１ ３，Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．５ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 关键所在。目前普遍采用的是ＲＳ－４８５总线和ＬＯＮ ＷＯＲＫＳ控制网络技术，这两种技术的对比如表２。 表２ １￣Ｓ－４８５总线和ＬＯＮＮＶＯＲＫＳ控制网络技术对比 类别 Ｒ８－４８５总线ＬＯＮＷＯＲＲＳ控制网络 不超过１ ２０（）ｍ，现场无极性限制，现场安装极为方便，总线式传 离 票 极性限制 传输可达３（）ｋｎ１无中继 传输介质 双绞线 双绞线、电力线载波、光纤、红外、微波等 传输速率一般实用传输速率小双绞线传输速率７８ ｋｂｐｓ，电力载波传输速 ｑ：４８ｏ０ｂｐｓ－￣５．４ｋｂｐｓ议 ｓｏ／ 饿 抗干扰性 嘉 羹 能力差，传 系统抗干扰能力强，系统极为可靠 与 网连接 须自 奎 篓行编制集成软件 曼 ， 一 …… 与以太网无缝连接 网络规模一般３２终端 ６４终端，并通过网关、路由、中继等几乎可 无限扩大网络规模 其他 现场通讯管理机带时钟、长时间数据存贮 器及时间表，确保现场测量数据连续记录 ４配网自动化的功能及扩展性 ４．１系统功能 配网自动化系统主要功能如下： （１）可靠可远程上传至上一级的能源监管中心； （２）系统实时监测各供电回路的电压、电流、有功 功率、无功功率和功率因数等电力参数，在线分析各种 用电回路的需量，识别有效负荷与无效能耗，从而可通 过技术或行为节能方式，实现建筑的有效节能； （３）对配电房进线开关和母联开关进行遥测、遥信 和遥控，结合配电房环境监控实现配电房自动化； （４）通过烟感、温感和红外探测器等对配电房的环 境进行监测，当探测器监测到异常情况时和相应摄像 点联动（在夜间还同时自动打开配电房内照明），进行 录像； （５）在控制中心通过控制安装在配电房内的摄像 机，对配电房内的现场状况、开关位置、面板表读数进 行监视； （６）能源管理系统的硬件和软件均采用模块化结 构，方便今后的系统扩展； （７）提供同比与环比报表，按日、月、年打印或显示 报表； （８）系统平台带自动报警功能，如设备故障报警、 定额能耗单位限额区段报警； （９）为学校的节能研究、设计与建设提供参考数 据。 ４．２系统的扩展性 由于配网自动化系统为南京农业大学卫岗校区数 字化能耗监控管理系统中一部分，只是建成数字化能 耗监控管理系统基本框架，实现对卫岗校区能源管理 部分覆盖，并为将来扩建预留扩展空间。因此本系统 具有如下基础扩展性： （１）系统软件采用模块化结构，方便今后扩展。 （２）主干网采用以太网光纤环网，以太网使用普 遍，方便各种设备接人。 （３）本系统的光纤环网和现场控制网络，已遍布大 楼供电的９个配电房处，为今后系统扩展和其它系统 接人提供基础，其接人方式如下： （１）可直接接人到现场控制网络 ＬｏｎＷｏｒｋｓ现场控制网络１台双绞线网络控制器 能接人６４台终端设备，采用总线型传输距离为 ２ ７００ ｍ，自由拓扑为５００ ｍ，在不超过这个条件的情 况下，今后配电房其它出线回路监控、配电房供电范围 内的大楼其他系统和配电房附近的其它监控，可直接 接人到配电房现场控制网络中。 （２）通过增加网络控制接人 当今后系统扩容和其它系统接人时，如果原监控 终端和增加的监控终端数量合计超过６４台，或现场控 制网络需采用电力载波通信，可通过增加网络控制接 人。 （３）其它带以太网接口的设备接入 今后如果需要接人其它带以太网接口的设备时， 可直接接人到光纤交换机的ＲＪ４５口。 （４）增加光纤交换机的方式接入 目前系统已在９个配电房、１个中心、３个泵站设 置光纤交换机，如果今后其它设备密集的点分接人或 其它系统接人，也可通过在光纤环网中增加光纤交换 机的方式接人。 ５结束语 通过配网自动化的实施可缩小配电网故障停电范 围、停电时间，改善用电环境和条件，满足了学校教学、 科研的需求，提高了配网供电能力，增加了系统的可靠 性，缩短人员查找和处理故障的时间，提高了工效和电 网运行稳定性，同时有效地降低了损耗，提高了电能质 量，增加了经济效益。 参考文献： ［１］厉吉文，李红梅．配电系统自动化实施过程中的几点建议 ［Ｊ］．电网技术，１９９９，２３（１０）：６８—７０． Ｅ２］范明天，张祖平．配电自动化规划的基本思路和步骤ＥＪ］． 中国电力，２００４，３７（３）：６５—６７．