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　　摘 要：论述了智能化配电监控系统的组成和功能，介绍了两个智能化配电监控系统的应用实例。通过对两个实例的分析说明得出配电监控系统在石油化工装置应用策略。

　　关键词：现场总线，智能化配电监控系统，应用策略

　　Abstract：The composition and function of an intellectualized power distribution supervisory system is discussed .Two examples are introduced in which the intellectualized power distribution is applied. The application strategy of a power distribution supervisory system in petrochemical unit is conclude by analysing and illustrating them.

　　Key words：FieldBus,Intellectualized power distribution supervisory system, Application strategies

　　1.引言

　　目前，大多数石化装置配电系统没有实现智能化控制。随着具有网络通信功能的智能断路控制器、马达控制器、综合电量测控等仪表在配电柜上的应用，使得通过现场总线实现配电系统智能化成为可能。这样配电柜的电参量信息、马达，断路器状态信息，通过配电监控系统或主控室DCS电气界面。呈现给装置工艺人员，实现对各种用电设备的正常及事故情况下的监测、保护、控制、电力计量。这就是以“四遥”监控、数字式保护、现场总线、计算机等技术为基本要求的智能配电监控管理系统，作为技术成熟的一种标准化的配置在石化装置中陆续使用。本文通过系统组成和具体应用方案例介绍提出石化装置应用不同策略。

　　2.系统组成

　　智能化配电监控系统从结构上分为三个层次，现场设备层，网络通讯层，监控管理层。见图2.1。

图2.1智能化配电监控系统

　　现场设备层由智能断路控制器,马达控制器,各种电参量测控仪表等电力自动化产品组成，这些产品适应各种电压等级、开关柜型、安装方式及接线方式，按设备对应分布式安装在各个开关柜内，与开关、变压器、机泵马达等设备直接联系，实现模拟信息、数字信息的采集、传输及控制等功能。

　　网络通讯层是由采用Modbus RTU，Profibus DP，Ethernet TCP/IP协议模式的数据采集器等网关产品组成。作为现场设备与监控管理系统之间数据信息交换的桥梁通道，处理解决配电系统监控回路多、信息量大、实时性差、设备通讯协议不统一、总线不兼容的通讯问题。收集变电站的配电系统状态/信息，包括测量、保护和参数，并将这些信息传输到中心控制室内DCS系统和SCADA 系统，全厂MIS系统，同时，来自中央控制室SCADA系统或中央控制室DCS的命令传送到所选择的保护继电器和控制设备。

　　监控管理层是系统的最上层部分。又是人机交互的直接窗口，主要由SCADA 系统，DCS系统，MIS系统组成。而这些系统又是由计算机等硬件设备和系统监控管理软件等组成。它们负责对采集的现场各类数据信息自动经过计算处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过通讯接口实现在全厂局域实现交换数据和信息共享。

　　3.应用

　　3.1 案例1

　　上海中油公司配电系统的供电范围包括五套工艺生产装置。变配电系统监控范围包括10KV /0.4KV变压器，1KW发电机中压开关柜、低压配电柜等变配电设备。见图3.1所示

图3.1 中油联合装置配电监控系统

　　现场设备层采用的是丹东华通测控公司PDM-800系列综合智能电力监控仪表、综合保护装置、智能型马达控制器等智能变配电监控/保护产品。这些仪表设备采用双绞线串接起来，将有关信息输送至网络通讯层的通讯控制器。同时这些产品不依赖于网络而独立完成对电气设备的保护监控等功能，实时显示电气设备工作状态，运行参数，故障信息和事件记录，保护定值等。

　　网络通讯层产品采用的也是丹东华通测控公司的2000R+网络通讯控制器，用于完成现场设备层和监控管理层之间通讯数据的上行和下达;控制器安装在现场设备层（进线柜或电容器柜内），具有多种下行口配置可选，每个下行口最多可带32个智能通讯单元。其具有独立的前置机功能，可不依赖于站控层监控计算机系统独立运行，完成通讯数据采集、协议转换、数据组态、总线转换、同时与多主站进行数据交换，实现与上级监控系统、MIS管理系统等信息资源共享。

　　监控管理层利用的是各处化工装置DCS系统来完成整个变配电系统的监控管理功能。

　　DCS（Distributed Control System）为集散型控制系统,是将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示功能集中的一种计算机控制系统，有由PC工作站，控制器，I/O卡件，通讯网络等硬件和系统，图形及编程应用软件等组成。

　　应用厂家产品有横河的CS3000，浙大中控的ECS100等DCS系统，经过DCS厂家的Modbus通讯I/O卡件读取2000R+网络通讯控制器的通讯数据，利用DCS的组态编程监控管理软件和丰富友好的图形界面，显示整个配电系统电量等遥测数据、异常报警信号等，提供正常的运行监测数据、报表及运行状态图、参数图、电能数据分析等画面。不同操作级别人员可根据不同的权限方便的进行远程参数修改、历史数据查询、时间报警记录查询和报表统计管理工作。实现包括 10kV /400V 变配电系统的遥信、遥测、遥控、管理等功能。

　　3.2.案例2

　　上海赛科联合装置配电系统的供电范围包括9套工艺生产装置和动力中心化工罐区等公用工程。由一个220KV总变电站和7个35KV分变电站组成。涵盖220/35/10KV /6KV /0.4KV变压器，24MW发电机，高压开关柜、低压配电柜等变配电设备。采用ABB公司SCADA系统对整个变配电系统实现了遥信、遥调、遥测、遥控等功能，并通过公司内部的LAN实现数据的实时共享。见图3.2所示。

图3.2 赛科联合装置配电监控系统

　　SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

　　监控管理层的SCADA系统分两级管理。即中央控制室CCR中的SCADA 系统及下属的7个分散的厂区SCADA系统。各自变电站SCADA系统都配有工程师工作站，用于监控各自区域配电系统、电动机的运行状态和对智能保护继电器的参数进行设置。每个变电站的区域 SCADA通过RTU采集现场的信息供本地工作站，并且通过LAN向中央控制室CCR中的SCADA的系统提供数据。另外SCADA系统与DSC系统通过通讯接口，实现交换数据和信息共享。

　　网络通讯层是ABB公司RTU560数据采集控制器，RTU作为数据集中器，采集来自现场设备层的MV/LV中智能保护继电器（REF）、智能马达控制器（INSUM）、马达调速控制器（VSD），智能电力监控仪表（PQM）及通过INTERFACE接受来自UPS、HVAC的硬接线信号，这些信号包括：配电系统状态、测量电力系统数据、保护继电器的参数、马达等用电设备的运行状态及数据，并将这些信息传输到站内的工作站系统和CCR的SCADA工作站系统。同时，来自中央控制室SCADA工作站或EWS的命令将通过变电站的RTU直接传送到所选择的当地保护继电器和控制设备;RTU将通过冗余的MODBUS接口直接和区域变电站中的DCS节点进行通讯，传输配电系统的状态信息和MV/LV马达运行参数和温度数据，同时所有马达操作将通过独立的冗余MODBUS通信直接从DCS传送到智能控制单元（ICU）。ICU提供两个MODBUS从通信口与DCS连接，允许DCS对MV/LV马达进行控制、监视和故障、事件报警。

　　4.结束语

　　大型石油化工联合装置可以采用全厂SCADA系统实施完成整个变配电系统的监控管理功能，与Dcs系统通过通讯接口，实现交换数据和信息共享。并由DCS系统完成对MV/LV马达等用电设备进行监控管理。一般石油化工装置可以采用DCS系统实施完成整个变配电系统的监控管理功能，节省设备投资，有利仪表电气设备管理。

　　变配电监控系统可以依据装置要求灵活配置，满足不同企业安全可靠、经济便捷的配电系统的需要。

　　参考文献

　　1. 吴泽生，吴艳萍.数字化电气监控管理系统的探讨[J].电力自动化设备，2004，24（1）：94-97。