CN203366104U - 一种企业配网可视化监测管理柜 - Google Patents
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Abstract
一种企业配网可视化监测管理柜，包括设置于企业总降变电站各用电设备上的用于采集直流模拟量信号的模拟量采集单元、设置于企业总降变电站出线回路上的电能质量监测单元B、设置于企业总降变电站各进线回路上的电能质量监测单元A、管理中心、设置于企业总降变电站的与管理中心连接的视频监控单元以及为各单元供电的电源模块，本实用新型通过实现实时监测工业企业总降变电站的电能质量现状，以及实时监测企业的日负荷率、变压器负载系数、线损率、企业用电体系功率因数等企业配网节能监测指标，提前发现配网隐患，提高工业企业用电合理性、可靠性，提高企业电能使用效率、配网管理效率，保障工业企业电力系统的可靠安全运行，帮助企业实现节电降耗的目标。
Description
技术领域
本实用新型属于智能电网技术领域，特别涉及一种企业配网可视化监测管理柜。
背景技术
随着电力工业的迅速发展，在电力消费领域，一方面，随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如静止变流器，工业交直流变换装置等，会引起电网电流、电压波形发生畸变，造成电网的谐波“污染”。冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重干扰电网的经济运行，造成电网的“公害”，另一方面，机场、银行、精密电子元器件制造业、计算机网络和服务监控中心等是电力质量要求高的场所，高精密的技术和装备对高质量电能的需求日益增加。同时电能质量的劣化不利于电力系统安全稳定运行，加速电力设备的绝缘老化，缩短电气设备的使用寿命，增加电网损耗，降低电气设备的使用效率，可能导致继电保护和自动装置的误动，对通讯以及银行，精密电子元器件制造业，计算机网络和服务监控中心等电能质量要求较高的场所产生一系列干扰，从而带来严重的经济损失。如谐波的严重危害和所造成的损失经常被人们所提及，无人值守变电站中计算机系统突然出现的死机现象，大多属于电能质量问题。
《国家电网公司电网电能质量技术监督规定》节选：
第三条电网电能质量技术监督室国家电网公司技术监督工作的重要组成部分；
第四条电网电能质量技术监督是为了保证电网向用户提供符合国家电能质量标准的电能，对电网内影响电能质量的发电、供电、用电等各环节进行必要的技术监督；
第五条因公用电网、并网发电企业或用户用电原因引起的电能质量不符合国家标准时，应按“谁引起，谁治理”的原则及时处理，并应贯穿于公用电网、并网发电企业及用电设施设计、建设和生产的全过程。
传统的电能质量在线监测网络只具有稳态的电能质量指标监测、计算、显示，基于有效值理论的监测技术，时间窗口太长。随着电力系统的发展和用电要求的提高，传统的电能质量在线监测网络已不能精确地描述实际电能质量问题，使得电力公司和用户更加需要有效的电力监控解决方案来应对上述变化所带来的电网挑战，以实现输配电系统的可靠、高效、低耗的运行。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种企业配网可视化监测管理柜，用于企业总降变电站的集企业配网电能质量实时在线监测、企业配网节能监测指标实时在线监测(包括：日负荷率、变压器负载系数、线损率、企业用电体系功率因数等指标实时在线监测)、企业配网节电空间分析、企业内部用电智能考核、企业内部电能审计、电动机分析管理、电价合理使用分析、用电设备电平衡分析、电能运动分析、配网设备管理、无线/有线转发、通讯、远程维护等；通过实现实时监测工业企业总降变电站的电能质量现状，以及实时监测企业的日负荷率、变压器负载系数、线损率、企业用电体系功率因数等企业配网节能监测指标，提前发现配网隐患，提高工业企业用电合理性、可靠性；并通过企业配网节电空间分析、企业内部用电智能考核、企业内部电能审计、电动机分析管理、电价合理使用分析、用电设备电平衡分析、电能运动分析、配网设备管理等多种功能为企业提供电能管理平台，提高企业电能使用效率、配网管理效率，保障工业企业电力系统的可靠安全运行，帮助工业企业实现节电降耗的目标。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种企业配网可视化监测管理柜，包括：
设置于企业总降变电站各用电设备上的用于采集直流模拟量信号的模拟量采集单元5；
设置于企业总降变电站出线回路14上的电能质量监测单元B4；
设置于企业总降变电站各进线回路13上的电能质量监测单元A3；
通过通讯模块2分别与所述模拟量采集单元5、电能质量监测单元B4以及电能质量监测单元A3连接的管理中心1；
设置于企业总降变电站的与所述管理中心1连接的视频监控单元；
以及，
为各单元供电的电源模块6。
所述视频监控单元包括工业红外摄像头11和视频采集器8，工业红外摄像头11通过视频采集器8将视频信号送至管理中心1。
所述管理中心1通过其上设置的无线通讯模块9与上级系统12通信。
所述模拟量采集单元5包括由多个传感器组成的非电量信号传感器单元16。
所述非电量信号传感器单元16中包括设置在企业总降变电站各用电设备上的湿度传感器、压力传感器和温度传感器。
所述电能质量监测单元B4由多台谐波测量精度为B级的电能质量监测装置组成。
所述电能质量监测单元A3由多台谐波测量精度为A级的电能质量监测装置组成。
进一步地，本实用新型还包括接所述管理中心1的打印机7和事故音响15。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过管理柜实现对企业配网电能质量状况实时在线监测、分析；
通过管理柜实现对企业配网节能指标实时在线监测、分析；
通过管理柜实现企业总降变电站的远程视频监控；
通过管理柜实现电机轴承温度、线圈温度等企业总降变电站设备非电量的实时监控；
通过管理柜实现对企业配网经济合理性分析；
通过管理柜实现企业的电能耗精细管理；
通过管理柜挖掘企业节电空间，指导企业节电增效；
通过管理柜分析企业电价政策使用是否合理，指导企业合理使用电价政策，节约电费开支；
通过管理柜建立企业电能自动考核机制，从根本上避免人为或非人为造成的电能浪费；
通过管理柜建立企业配网设备管理电子台帐；
通过管理柜及早发现设备隐患和配网隐患，实现配网、设备的预维护，减少故障爆发次数；
通过管理柜企业配网电能损耗定位，指导企业最大限度的避免电能消耗，同时为用户改善电能质量提供科学依据。
附图说明
图1是本实用新型结构框图。
图2是本实用新型一个实施例示意图。
图中，1-----管理中心、2-----通讯模块、3-----电能质量监测单元A、4-----电能质量监测单元B、5-----模拟量采集单元、6-----电源模块、7-----打印机、8-----视频采集器、9-----无线通讯模块、10-----其它智能单元、11-----工业红外摄像头、12----上级系统、13----总降变电站进线回路、14----总降变电站出线回路、15----事故音响、16----传感器、17---10kV1#电动机柜36中的智能设备，18---10kV2#电动机柜，19---10kV2#电动机柜18中的智能设备，20---10kV1#进线柜，21---10kV3#电动机柜，22---10kV3#电动机柜21 中的智能设备，23---10kV1#出线柜，24---10kV2#出线柜，25---10kV4#电动机柜，26---10kV4#电动机柜25中的智能设备，27---10kV2#进线柜，28---10kV5#电动机柜，29---10kV5#电动机柜28中的智能设备，30---10kV6#电动机柜，31---10kV6#电动机柜30中的智能设备，32---10kV1#电动机柜36中的温度传感器，33---10kV4#电动机柜25中的温度传感器，4---企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的1#进线，5---企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的2#进线，36---10kV1#电动机柜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。
如图1所示，本实用新型各组成部分与其功能如下：
管理中心1：硬件部分可采用触摸式电脑等，内置相应的一些管理软件。
电能质量监测单元A3：设置于企业总降变电站进线回路13上，主要由若干台谐波测量精度达到A级的高精度电能质量监测装置组成，完成对企业总降变电站中企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的电能质量实时监测、分析。并通过通讯模块2与管理中心1进行实时通讯，将企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的电能质量数据送至管理中心1。
电能质量监测单元B4：设置于企业总降变电站出线回路14上，主要由若干台谐波测量精度达到B级的电能质量监测装置组成，完成对企业总降变中各出线回路的电能质量实时监测、分析。并通过通讯模块2与管理中心1进行实时通讯，将企业总降变电站的各出线回路的电能质量数据送至管理中心1。
模拟量采集单元5：主要由直流模拟量采集模块组成，完成对企业总降变电站各用电设备的轴承温度、线圈温度、湿度、压力等非电量信号传感器单元16输出的直流模拟量信号进行采集。并通过通讯模块与管理中心1进行实时通讯，将企业总降变电站各用电设备的轴承温度、线圈温度、湿度、压力等各类非电量信号传感器单元16输出的直流模拟量信号送至管理中心 1。
视频监控单元：主要由工业红外摄像头11和视频采集器8组成，工业红外摄像头11通过视频采集器8将视频信号送至管理中心1，实现管理中心1对企业总降变电站的远程视频监控。
无线通讯模块9：由无线DTU或无线路由器组成，将管理中心1的数据信息通过CDMA/GPRS无线转发至上级系统12或其它系统。
通讯模块2：主要由多串口卡、串口服务器等通讯组件组成，完成管理中心1与管理柜内电能质量监测单元A3、电能质量监测单元B4、模拟量采集单元5以及与柜外其它智能单元10进行实时通讯链接。
打印机7：接管理中心1，主要由管理柜内工业打印机组成，实时在线打印监测信息、报表曲线等管理信息；
电源模块6：主要由UPS不间断电源构成，为管理柜以及各个单元提供不间断工作电源，系统失电时管理柜可以完成2小时的不间断工作。
事故音响15：接管理中心1，主要由吸顶式有源音箱组成，实现事件语音报警。
管理中心1通过通讯模块2与管理柜内的电能质量监测单元A3实时通讯，采集企业总降变电站中企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的电能质量数据、电力数据和电量数据；管理中心1通过通讯模块2与管理柜内安装或就地安装的电能质量监测单元B4实时通讯，采集企业总降变电站中各出线回路的电能质量数据、电力数据和电量数据；管理中心1通过通讯模块2与管理柜内的模拟量采集单元5实时通讯，采集企业总降变电站各用电设备的轴承温度、线圈温度、压力等传感器16的非电量信号；管理中心1通过通讯模块2与其它智能单元10进行实时通讯，采集企业总降变电站其它回路的电力数据、电量数据；管理中心1通过对采集到企业总降变电站的各进线、出线、用电设备等的电能质量数据、电力数据、电量数据、非电量数据进行分析、统计，完成对工业企业总降变电站的电能质量现状、企业的 日负荷率、变压器负载系数、线损率、企业用电体系功率因数等企业配网节能指标进行实时监测分析评估，并通过分析企业配网节电空间、建立企业内部用电智能考核机制、企业内部电能定期智能审计、分析电动机运行状况、评价电价合理使用合理性、分析用电设备电平衡关系、分析电能运动状况等功能指导企业合理使用电能，提高企业电能使用效率、配网管理效率，保障工业企业电力系统的可靠安全运行，帮助工业企业实现节电降耗的目的。
请参阅附图2，本实用新型的一个实施例，各组成部分与其功能如下：
管理中心1：硬件主要由触摸式电脑组成，内置相应的管理系统软件。
电能质量监测单元A3：采集企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的1#进线34和电力系统公共连接点(PCC)的2#进线35的电压、电流信号、开关状态信号，经过内部运算，完成对进线的电能质量数据、电力数据、电量数据的在线监测、分析，并通过通讯模块2与管理中心1进行实时通讯，将电力数据、电量数据、电能质量上传至管理中心1，完成管理中心1对企业配网接于电力系统公共连接点(PCC)的1#进线34和电力系统公共连接点(PCC)的2#进线35的信号采集。
电能质量监测单元B4：采集10kV1#进线柜20、10kV1#出线柜23、10kV2#出线柜24和10kV2#进线柜27的电压、电流信号、开关状态信号，经过内部运算，完成对电能质量数据、电力数据、电量数据的在线监测、分析，并通过通讯模块2与管理中心1进行实时通讯，将电力数据、电量数据、电能质量上传至管理中心1，完成管理中心1对10kV1#进线柜20、10kV1#出线柜23、10kV2#出线柜24和10kV2#进线柜27的信号采集。
模拟量采集单元5：采集10kV1#电动机柜36中的温度传感器32输出的4-20mA直流模拟量信号、10kV4#电动机柜25中的温度传感器33输出的4-20mA直流模拟量信号，并通过通讯模块2与管理中心1进行实时通讯，将10kV1#电动机柜36、10kV4#电动机柜25的电动机温度信号上传至管理中心1，实现管理中心1对10kV1#电动机柜36的电动机温度、10kV4#电动机柜25的电动机温度进 行实时监管。
无线通讯模块9：由无线DTU组成，管理中心1通过无线通讯模块9将管理信息无线转发至上级系统35，实现管理中心1与上级系统35之间的远距离无线通讯链接。
通讯模块2：由串口服务器组成(也可为多串口卡)，完成管理中心1与电能质量监测单元A3、电能质量监测单元B4、模拟量采集单元5、10kV1#电动机柜36中的智能设备17、10kV2#电动机柜18中的智能设备19、10kV3#电动机柜21中的智能设备22、10kV4#电动机柜25中的智能设备26、10kV5#电动机柜28中的智能设备29、10kV6#电动机柜30中的智能设备31之间的通讯链接。
打印机7：主要由工业打印机组成，实时在线打印监测信息、报表曲线等管理信息；
电源模块6：主要由UPS不间断电源构成，为管理中心1、电能质量监测单元A2、电能质量监测单元A3、电能质量监测单元B4、电能质量监测单元B5、电能质量监测单元B6、电能质量监测单元B7、模拟量采集单元5、无线通讯模块9、通讯模块2、打印机7、事故音响15等管理柜内元件提供不间断工作电源。
事故音响15：主要由吸顶式有源音箱组成，实现事件语音报警。
Claims (9)
1.一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，包括：
设置于企业总降变电站各用电设备上的用于采集直流模拟量信号的模拟量采集单元(5)；
设置于企业总降变电站出线回路(14)上的电能质量监测单元B(4)；
设置于企业总降变电站各进线回路(13)上的电能质量监测单元A(3)；
通过通讯模块(2)分别与所述模拟量采集单元(5)、电能质量监测单元B(4)以及电能质量监测单元A(3)连接的管理中心(1)；
设置于企业总降变电站的与所述管理中心(1)连接的视频监控单元；
以及，
为各单元供电的电源模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，还包括接所述管理中心(1)的事故音响(15)。
3.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，所述视频监控单元包括工业红外摄像头(11)和视频采集器(8)，工业红外摄像头(11)通过视频采集器(8)将视频信号送至管理中心(1)。
4.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，所述管理中心(1)通过其上设置的无线通讯模块(9)与上级系统(12)通信。
5.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，所述模拟量采集单元(5)包括由多个传感器组成的非电量信号传感器单元(16)。
6.根据权利要求5所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，所述非电量信号传感器单元(16)中包括设置在企业总降变电站各用电设备上的湿度传感器、压力传感器和温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在 于，所述电能质量监测单元B(4)由多台谐波测量精度为B级的电能质量监测装置组成。
8.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，所述电能质量监测单元A(3)由多台谐波测量精度为A级的电能质量监测装置组成。
9.根据权利要求1所述的一种企业配网可视化监测管理柜，其特征在于，还包括接所述管理中心(1)的打印机(7)。
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| CN2013204283829U CN203366104U (zh) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | 一种企业配网可视化监测管理柜 |
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2013
- 2013-07-18 CN CN2013204283829U patent/CN203366104U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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Granted publication date: 20131225 Termination date: 20160718 |
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