智能配電系統(tǒng)在水廠中的應用分析

韋蘭華

柳州威立雅水務有限公司 廣西柳州 545001

因為水廠設備利用率總體較高，所以變配電系統(tǒng)在一定程度上就將自身的價值以及意義凸顯出現(xiàn)，同時在變配電進行運行中處于中心地位，因此出現(xiàn)了一定問題，那么就會導致出現(xiàn)大面積停運的情況。將水廠變配電運行關鍵點來分析，可以有效提升變電運行的效率[1]。

之前的水廠配電系統(tǒng)中， 高低壓配電柜一般會安裝各種儀表，進而可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)進行監(jiān)視，也有著專人來定時到廠區(qū)中配電間進行巡視，記錄數(shù)值做好數(shù)據(jù)的分析以及處理工作，即便有一部分計算機檢測系統(tǒng)的配電，大部分也只進行只監(jiān)不控，因此計量精度以及同步性總體較差，因此滿足不了配電質量的需求。

1 配電系統(tǒng)特點與運行機制

配電系統(tǒng)是總配電力系統(tǒng)從高壓配電變電站出發(fā)，將電力傳送到客戶端這一階段系統(tǒng)稱為配電系統(tǒng)。配電系統(tǒng)是一個有機整合的電力網(wǎng)絡系統(tǒng)，各組成元件有效銜接通過多種設備以及配電設施共同組合和正常運行，保障電力能夠根據(jù)所配置的多向網(wǎng)絡系統(tǒng)進行變換電壓并直接向終端用戶輸送和分配電力。這一網(wǎng)絡系統(tǒng)通常由發(fā)電、輸電以及配電三大部分組成。

2 電力系統(tǒng)中智能配網(wǎng)的設計要點

2.1 設計目標

為了保證電力系統(tǒng)之中智能配電設計的高效性，設計目標必須保證精準、合理以及全面。第一為了保證配電變壓力的精準同時進行高精度地運行，要求設計性能良好的智能監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測系統(tǒng)在設計過程中要求將配電監(jiān)測終端數(shù)據(jù)的監(jiān)測作為基礎。第二為了確保配網(wǎng)系統(tǒng)故障可以第一時間進行解決和反饋，降低對供電造成的影響，要求設置與之相關的報警、控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。要求注意的是，設計監(jiān)測系統(tǒng)設備過程中，要求確保設備的兼容性以及自動恢復性，進而確保設備終端在工作過程中的穩(wěn)定性以及安全性[2]。

2.2 功能設計

不僅僅要求進行設計目標外，同時要求對電力系統(tǒng)之中智能配網(wǎng)功能做好色劑工作。但是智能配網(wǎng)系統(tǒng)功能設計包括有以下功能：配網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測功能、GPRS無線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸功能、配網(wǎng)數(shù)據(jù)自動傳輸和自動報表功能、開關自動控制功能、故障檢測功能、故障診斷和修復功能。對于該功能的設計，要求實現(xiàn)對于配網(wǎng)的智能化管理，不斷提升配網(wǎng)的可靠性以及安全性，實現(xiàn)推進配網(wǎng)管理效率的提升。

3 智能配電系統(tǒng)介紹及實施方案

3.1 智能配電監(jiān)控系統(tǒng)

設備層是實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能的前提，主要由多個相對獨立的子系統(tǒng)組合而成，依次完成不同變配電室的變配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測與控制命令的執(zhí)行。主要由智能電力儀表、智能開關、控制設備組成。對系統(tǒng)設備的狀態(tài)、傳感器參數(shù)實施監(jiān)測，并將監(jiān)測出來的信息進行上傳，接受控制級指令完成相應的控制操作。為站控層提供基礎數(shù)據(jù)，并完成站控層發(fā)出的操作命令。

網(wǎng)絡通訊層是站控層和設備層之間的樞紐層。主要功能是將設備層采集到的數(shù)據(jù)經過數(shù)據(jù)處理器上傳至網(wǎng)絡通訊層，最后送至監(jiān)控中心供客戶管理、查詢。他接收設備層發(fā)出的各種斷路器狀況及電力數(shù)據(jù)，依據(jù)上述信息展開分析、處理，結合站級層（或網(wǎng)絡通訊層操作人員）發(fā)布的命令（或設定參數(shù)），發(fā)布的操作指令到設備層，并把一系列數(shù)據(jù)上傳到站級層。

站控層是整個工廠配電系統(tǒng)的核心部分，完成對電力監(jiān)控過程中各部分的管理和控制。中央監(jiān)控層配置具有數(shù)據(jù)存儲功能的數(shù)據(jù)服務器、管理級的人機接口，系統(tǒng)軟件采用選用因萊公司的電力專用軟件平臺INT-SCADA，軟件為滿足電力系統(tǒng)使用的應用設備多、縱向與橫向聯(lián)系緊密等特征。

3.2 系統(tǒng)總體網(wǎng)絡結構系統(tǒng)

在主干網(wǎng)之中應用工業(yè)以太網(wǎng)，選擇Conscienceless相關光環(huán)網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)交換機，現(xiàn)場低壓柜塑殼開關、框架開關的狀態(tài)以及控制就可以通過PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進行實現(xiàn)，從PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控站主站配置有著以太網(wǎng)接口，進而通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機接入到光纖以太網(wǎng)，現(xiàn)場儀表就可以通過數(shù)據(jù)終端控制器通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機接入到光纖以太網(wǎng)中，與此同時，每一個變電所子站中將PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)終端控制器以及交換機等構成局域以太網(wǎng)[3]。

3.3 子站網(wǎng)絡結構設計

每一個子站網(wǎng)路結構基本類似，區(qū)別在于設備配置數(shù)量存在著差異，系統(tǒng)總體網(wǎng)絡平臺以PROFINET控制網(wǎng)絡為基礎，網(wǎng)絡上之中以太網(wǎng)交換機、PLC、現(xiàn)場觸摸屏、監(jiān)控軟件等等都支持PROFINET的產品，智能儀表、UPS、電氣火災探測器、變壓器溫控器等設備都可以通過通訊模板以及或RS485接入數(shù)據(jù)終端管理控制器以后，然后再通過PROFINET控制網(wǎng)絡將其上傳到智能配電系統(tǒng)之中。

河邊取水：加壓泵前后的管道有壓力表，流量表，水質測試儀等多種儀表，之前只有壓力表與PLC連接，并沒有流量計及其他一些監(jiān)測儀表，隨著生產質量要求的增加一些流量講儀表或其他溫度儀表并接入到泵站PLC。

絮凝沉淀：源水首先經過一級泵房引入配水混合井，設置加藥計量后進行混凝反應，設置加氯加藥計量后進行混凝反應，由2臺攪拌機進行機械混合，混合時間為54s，攪拌速度梯度G=500s-1;混凝后的水進入對應的網(wǎng)格絮凝平流沉淀池(1座2組)，絮凝時間:T=19min，過網(wǎng)流速依次為0．28m/s、0．24m/s，反應池GT值為4．9×104，沉淀池底部的污泥由排泥泵定期排出并設置虹吸式桁架吸泥機;

濾沙過濾后的水根據(jù)水泵的出水量以及在儀表監(jiān)控的取樣值進數(shù)字計算泵投加消毒劑。雙濾料過濾器配有1臺反洗泵，具體控制方式是根據(jù)過濾器尾部出水口的在線懸浮物檢測儀檢測到的懸浮物含量和過濾器的迚水出水的水頭損失進行控制。

4 結語

智能配電系統(tǒng)集成具有著自動化程度較高、操作性好、可靠性優(yōu)秀、可擴展性強等諸多優(yōu)勢，在目前水廠自動化程度逐漸提升的背景下，多種智能型生產設備逐漸出現(xiàn)，智能配電系統(tǒng)也是對水廠強電管理的相關創(chuàng)新，也是自動化以及智能設備管理基礎，其可以在一定程度上對成本核算以及管理上有著較為重要的功能。