1 项目概述及建设目标
目前国内主题乐园数量达到2000多家,主题乐园要在市场中占有一定 的份额,实现旅游产品的品牌化,并努力提高品牌的知名度与美誉度。所以,作为园区建设重要组成部分的电气配套设施,除了要提供稳定电力供应保障的基本需求外,还应能实现节能减排、绿色环保以及提供智能化系统以提升主题乐园的品牌价值,给游客带来更加舒、便捷、智能的游乐体验。
浙江山水六旗国际度假区位于浙江省嘉兴市海盐县。该项目以六旗主题乐园为核心,包括水乐园和陆乐园,整个园区配电系统包括一个10kV配电系统以及一个0.4kV配电系统。
2 先进的配电系统
大型主题乐园的配电系统通常比较复杂,负荷等级也较高。且通常会有多个变配电所分布于各个游乐区内。基本为无人值守型,这给电力系统的运营管理带来闲难。通过Acrel-2000电力监控系统对配电网络和电气设备的实时监控。可提高主题乐园供电可靠性和处理突发事件的应对能力,通过监控服务器或者个人电脑远程实现低配电解决方案:
优化:定期自动生成分析撤告,优化资产的使用方式 ,做出正确的运营决策;
节能:与运维人员实时提醒与报警。远程实施高效用电管理策略;
控制:通过对低压电气回路加装的多功能监控设备,负责采集下游负载数据并上传至监控端。同时可以接收上游服务器端控制命令,控制断路器分合闸。将园区设备进行负荷分级,当电能或者超标可以切断不重要负荷。
3 电力监控系统的设计
在监控管理系统的设计中,充分考虑了企业自身特性,以及用电系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素,进而合理的选择管理设备,这既有利于减少系统运作的成本,同时也有利于系统功能的实现,自动化电力监控软件需要简单易操作且符合相关规范标准。
2.1 电力监控设备的选择
对供电安全可靠性要求包括对供电系统实时的了解、对故障快速的反应和对意外停电能在短时间内恢复供电,因此需要对10kV配电回路配置微机保护装置,实时监控10kV回路的运行状况,并且在最快40ms内对发生的异常情况或者严重故障做出快速反应,通过声光告警信号或直接切除严重故障点,避免事故发生和已发生的事故范围扩大;通过I/O模块以及变压器温控器记录所有断路器、变压器、设备的运行状况,比如开关开断次数统计、变压器温度等等设备信息,建立设备维护维修档案,避免因为设备故障导致意外停电;通过多功能计量表计,实时记录各用电设备用电信息;通过无功补偿控制器,实时监控供配电系统功率因数,当系统功率因数降低时通过自动投电容器来进行就地无功补偿。
2.2 电力监控系统网络构成
系统采用分层、分布式系统结构,纵向分为三层:监控层、通讯网络层和现场控制层。系统使用高可靠性工业控制计算机及软、硬件系统,高性能的现场总线技术及网络通信技术,整个系统运行安全、稳定可靠、使用维护方便。
监控层包括工程师站和远动通信站,包含监控计算机、网络交换机、打印机、UPS以及Acrel-2000电能管理软件,其中软件部分具有良好的人机交互界面,通过数据传输协议读取通讯管理机采集的现场各类数据信息,自动经过计算处理,以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况;电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式,报表内数据严格按照各种标准进行计量,搭建完整的计量体系,用户只需查找打印即可,方便了操作,提高了工作效率。
通讯网络层包括通讯管理机、网络交换机等设备,网络结构如下图所示:
2.3 主要设计参考标准
GBT 14598.300-2008 《微机变压器保护装置通用技术要求》
DL/T 5430-2009 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》
GB/T 50063-2008 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
DL 448-91 《电能计量装置管理规程》
ISO/IEC11801 《国际综合布线标准》
2.4 电力监控系统软件功能设计
系统依据客户实际需求进行设计,并实现了一次主接线图界面显示;电参量遥测及电参量越限报警;事件记录;系统运行异常监测;故障报警及操作记录;电能报表查询与打印;系统负荷实时、历史曲线,用户权限管理等主要功能。
数据的采集与处理
通过高精度智能仪表以技术手段实现自动化全实时、高密度的实时用电信息监测,包括计算有功、无功、电流、电压、总负荷、变压器负荷率、功率、功率因数等,同时对电能进行合理的管控和预警,及时发现并改正运行中存在的用电异常,随时处理。按需设置重要设备的超标预警值,超标时醒目提醒并主动记录。
电能分项、分支路、分区域计量
将用电(照明插座、动力等)消耗进行分项统计,分项报表的实现帮助用户对各分项用电消耗了如指掌;统计各区域、各重要设备、各回路电能消耗,准确定位用电消耗大户,制定节能绩效考核制度,推动节能降耗的真正有效执行。为用能重点设备建立运行记录档案,长期跟踪记录设备运行过程中的能效分析评估结果,结合设备维护保养记录,为设备的运行维护提供依据。
用电管理及计量体系的搭建
为了实现对主题乐园各用电回路用电量的监管,系统设计了用电管理报表,系统通过对有功电度的采集,按照回路名称的不同。按照计量体系搭建原则,自动生成日报表、月报表和年报表,将各进线回路与出线回路电能消耗量在同一张报表中体现出来,并计算出线回路用电量之和,出线回路与进线回路误差、误差百分比(误差百分比是否超标)等,帮助用户及时发现这种非正常用电问题。
同时电能管理系统可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询,可以帮助后勤管理部门建立有效的用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立,使各部门办公、生产人员节能意识大大提高,有效的节约了企业管理办公能源消耗。
3、供配电设计中应用电能管理系统的意义
综上所述,通过电力监控系统可以帮助主题乐园提高用电安全系数、减少损失、降低运营成本,并能够有效确保电网管理效率、缩小电力运营成本,也成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。电力系统的通信、故障报警、数据存储记录等功能使得工作人员在实际工作中更加方便,可以通过人机操作界面, 直接了解到电力系统的运行状态,并能迅速传递出操作指令,由于监控设备对数据的传递都是通过网络传输来实现,因此,不同的电力监控系统可以设计不同的组网方式,确保数据信息能够迅速、准确的进行传输。另一方面,在建筑、企业配电系统设计中运用电能管理系统,应该根据实际情况选择监控设备。