淺析泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張心志

（安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801）

 

摘要：基于泵站對(duì)我國水利及水務(wù)事業(yè)的重要性，文章以城市供水行業(yè)大型泵站為對(duì)象，分析了泵站自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展需求，從管控一體化、系統(tǒng)自診斷、運(yùn)行信息實(shí)時(shí)化管理等方面展望了泵 站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：大型輸配水泵站；自動(dòng)化技術(shù)；城市供水；管控一體化；運(yùn)行信息管理

 

大型輸配水泵站是我國城市供水行業(yè)重要的工程設(shè)施，是輸供水的動(dòng)力來源，承擔(dān)著為城市及地區(qū)供水的重任，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國大型供水泵站自動(dòng)化技術(shù)也已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了集散控制，并向著測(cè)量、控制、管理一體化方向發(fā)展。

1.1 數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)

數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)是整個(gè)泵站信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要承擔(dān)著泵站信息的采集和數(shù)據(jù)處理功能。通過現(xiàn)場(chǎng)控制單元來采集泵站日常運(yùn)行過程中的各類電氣量信息（電壓、電流、功率等）、非電氣量信息（測(cè)點(diǎn)的溫度、壓力、流量等）、狀態(tài)量信息（機(jī)組的工作及檢修狀態(tài)等）、開關(guān)量信息（主變及線路的投退、機(jī)泵的啟停、排水泵和風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備的控制等）、繼電保護(hù)信息（各類繼電保護(hù)的動(dòng)作情況），采集信息后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制并輸出相應(yīng)的告警信息。

目前，在監(jiān)控信息化方面，新建的泵站都配備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)，同時(shí)結(jié)合包括Wincc、intouch等在內(nèi)的眾多國際品牌計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件及網(wǎng)絡(luò)等共同完成泵站監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)。

1.2 運(yùn)行調(diào)度技術(shù)

運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)是泵站自動(dòng)化的“神經(jīng)"，能夠根據(jù)泵站實(shí)際運(yùn)行情況來進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。在滿足泵站揚(yáng)程與流量的前提下，尋找較優(yōu)的運(yùn)行方式，在成本較優(yōu)的情況下實(shí)現(xiàn)泵站效益的較大化。運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)建立泵站控制對(duì)象模型，包括泵機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型、泵站調(diào)度管理模型等，并結(jié)合效率、成本、流量等相關(guān)約束條件，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)實(shí)施優(yōu)化控制、科學(xué)調(diào)度，通過對(duì)數(shù)學(xué)模型求解選擇較優(yōu)的機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行模式，確定不同時(shí)段、不同流量的較優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)泵站的高效、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

目前，在運(yùn)行調(diào)度方面，供水泵站都基本實(shí)現(xiàn)了不同水平的半自動(dòng)化，數(shù)據(jù)通信已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“四遙"，有些大中型泵站可以達(dá)到以機(jī)待人、少人值守，甚至無人值守的自動(dòng)化水平。

1.3 運(yùn)行信息管理技術(shù)

泵站在運(yùn)行中將產(chǎn)生大量信息，做好運(yùn)行信息管理是泵站自動(dòng)化的基礎(chǔ)。泵站實(shí)時(shí)運(yùn)行信息管理包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示、歷史數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計(jì)、泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)管理三大環(huán)節(jié)。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集主要包括泵站壓力、流量、水位等信息，能夠通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行泵站可靠性分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警。數(shù)據(jù)信息綜合統(tǒng)計(jì)主要監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，包括設(shè)備操作記錄、故障錄波等，便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和故障回溯。泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)管理主要包括泵站設(shè)備的配置維護(hù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫維護(hù)，為泵站正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)和平臺(tái)支撐。

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等的發(fā)展，很多泵站已經(jīng)建設(shè)了光纖環(huán)網(wǎng)形式的站級(jí)測(cè)控局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了泵站數(shù)據(jù)的高速采集，并與上級(jí)信息中心可靠地聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)行信息管理。

2.1 功能需求

（1）基本功能：泵站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的較低層次需求，主要包括泵機(jī)控制、異常報(bào)警、數(shù)據(jù)采集、

辦公自動(dòng)化等，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

（2）高級(jí)功能：包括泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)、自診斷、自恢復(fù)功能，基于SQL Server與Visual Studio等數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺(tái)，構(gòu)建更適合泵站自動(dòng)化的信息管理系統(tǒng)。

2.2 性能需求

（1）可靠性：泵站自動(dòng)化水平與供水安全息息相關(guān)，泵站可靠性包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、抗干

擾性、防誤操作能力、短時(shí)故障恢復(fù)能力等。

（2）適用性：泵站運(yùn)行具有自身的特殊性，自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行必須能夠適應(yīng)泵站運(yùn)行的實(shí)際情況，

為泵站開展水情測(cè)報(bào)、調(diào)度計(jì)劃、供水計(jì)量、信息管理等業(yè)務(wù)服務(wù)。

（3）節(jié)能性：泵站運(yùn)行優(yōu)化以低能耗、供水效率高為目標(biāo)，因此，自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該在運(yùn)行時(shí)

間、啟機(jī)次數(shù)、工藝選擇、算法優(yōu)化等方面加強(qiáng)研究，提升節(jié)能性。

基于上文對(duì)泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和需求的分析，結(jié)合泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展情況，將泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)如下：

3.1 測(cè)量、控制、管理一體化

高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)為泵站自動(dòng)化的業(yè)務(wù)集成提供了良好條件，嵌入式智能控制器以及集PLC、HMI、I/O 及通信于一體的“顯觸控一體化"OCS控制器等技術(shù)不斷出現(xiàn)，泵站自動(dòng)化朝著測(cè)量、控制、管理的一體化方向發(fā)展，新型的綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在能夠測(cè)量與控制泵站內(nèi)關(guān)鍵機(jī)電設(shè)備的同時(shí)，還能夠以多泵站整體運(yùn)行較優(yōu)為目的進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，集成泵站工作各個(gè)環(huán)節(jié)，將信號(hào)采集、設(shè)備控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度優(yōu)化、運(yùn)行管理進(jìn)行一體化管理。

3.2 自診斷功能不斷完善

響應(yīng)泵站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的高級(jí)功能和可靠性需求，新型的泵站自動(dòng)化應(yīng)不斷完善自診斷功能，實(shí)現(xiàn)智能故障診斷和自愈控制。目前，我國正在進(jìn)行大規(guī)模的大中型泵站升級(jí)與改造工作，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊運(yùn)算、頻譜分析、狀態(tài)檢修、多信息融合等新技術(shù)將不斷應(yīng)用于泵站故障診斷領(lǐng)域，提升泵站自動(dòng)化的人機(jī)協(xié)作水平，推動(dòng)泵站管理系統(tǒng)向自動(dòng)化和智能化方向不斷發(fā)展，從簡單的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)向故障診斷、智能分析、專家會(huì)診等深層次應(yīng)用轉(zhuǎn)變。

3.3 運(yùn)行信息實(shí)時(shí)化管理

運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)化管理有助于更加便捷、高效地掌握泵站運(yùn)行情況，進(jìn)行科學(xué)決策，輔助泵站管理。未來泵站運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)化將能夠?qū)崿F(xiàn)泵站運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、新衛(wèi)星云圖實(shí)時(shí)接收、實(shí)時(shí)在線巡視、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)上送，基于實(shí)時(shí)性平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息多方共享，數(shù)據(jù)中心和各個(gè)子站之間以專線接入，泵站檢測(cè)庫、水情庫、設(shè)備庫、決策支持庫等數(shù)據(jù)庫集成管理、專人維護(hù)。

4.1 泵站電氣監(jiān)測(cè)與計(jì)量產(chǎn)品選型

4.1.1 RS485/以太網(wǎng)有線通訊電能計(jì)量儀表

APM系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表按IEC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，具有全電量測(cè)量，電能統(tǒng)計(jì)，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時(shí)，只需在背部插入對(duì)應(yīng)模塊即可。

 

功能特點(diǎn)：

?測(cè)量參數(shù)：全電量測(cè)量，四象限電能測(cè)量。

?脈沖輸出：有功無功電能脈沖輸出

?需量測(cè)量：三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實(shí)時(shí)需量及大需

量(包含時(shí)間戳)

?極值統(tǒng)計(jì)：電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功 率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時(shí)間戳)

?電能質(zhì)量：電流、線電壓、相電壓不平衡度；電壓相間角度、電流相間角度；電壓電流總(奇、偶)諧波含量；電壓電流分次諧波(2-63 次)諧波含量；電壓波峰系數(shù)；電話波形因子；電流 K 系數(shù)。

?報(bào)警記錄；共 66 種報(bào)警類型，每種類型可記錄較近 16 條報(bào)警記錄，支持SD 卡擴(kuò)展記錄。

?事件記錄；可記錄較近 128 條事件記錄，支持 Micro SD 卡擴(kuò)展記錄。

?擴(kuò)展功能：復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)(總復(fù)費(fèi)率電能及近 12 月復(fù)費(fèi)率電能)；8 路開關(guān)量輸入+2 路轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)繼電器輸出(8DI+2DO)；Micro SD 卡(TF 卡)存儲(chǔ)(報(bào)警記錄，事件記錄，電參量和電能定時(shí)記錄等)；8 路模擬量輸入(0.5 級(jí))+4 路模擬量輸出(0.5級(jí))(8AI+4AO)；1 路 RS485/Modbus-RTU，支持主站模式或從站模式；1 路 Profibus-DP；1 路以太網(wǎng)，支持 Modbus-TCP、http、SMTP、DHCP 協(xié) 議；

 

DTSD系列產(chǎn)品采用DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

 

功能特點(diǎn)：

?測(cè)量功能：能測(cè)量全電力參數(shù)包括電壓 U、電流 I、有功功率 P、無功功率 Q、視在功率 S、功率 因數(shù) PF、頻率、31 次分次諧波及總諧波含量。其中電壓 U 保留 1 位小數(shù)，頻率 F 保留 2 位 小數(shù)，電流 I 保留 2 位小數(shù)，功率 P 保留 3 位小數(shù)。

?計(jì)量功能： 能計(jì)量當(dāng)前組合有功電能，正向有功電能，反向有功電能，正向無功電能，反向無功電能。

?分時(shí)功能：兩套時(shí)段表，一年可以分為 4 個(gè)時(shí)區(qū)，每套時(shí)段表可設(shè) 14 個(gè)日時(shí)段，4 個(gè)費(fèi)率(F1、F2、 F3、F4 即尖峰平谷) 。分時(shí)計(jì)費(fèi)的基本思想就是把電能作為一種商品，利用經(jīng)濟(jì)杠桿，用 電高峰期電價(jià)高，低谷時(shí)電價(jià)低，以便削峰填谷，改善用電質(zhì)量，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。

?歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能：能統(tǒng)計(jì)上 48 月的歷史電能（各費(fèi)率電能）和上 90 日的歷史電能（各費(fèi)率電能）。

?開關(guān)量輸入輸出功能：有一路開關(guān)量輸出，一路開關(guān)量輸入，開關(guān)量輸出為繼電器輸出，可以實(shí)現(xiàn)“遙控"和 報(bào)警輸出。開關(guān)量輸入不僅能夠采集和顯示本地的開關(guān)信息，同時(shí)可以通過儀表的 RS485 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸功能，即“遙信"功能。

?測(cè)溫功能：支持三路外置 NTC 測(cè)溫功能，測(cè)溫范圍為-40℃~99℃。

?通信：RS485 口：Modbus RTU 規(guī)約、DL/T645 規(guī)約。

4.1.2 無線通訊電能計(jì)量儀表

 

 

ADW300無線計(jì)量儀表主要用于計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的三相有功電能，具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能，方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理?？伸`活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。

 

功能特點(diǎn)

?電能計(jì)量：有功電能計(jì)量（正、反向）， 四象限無功電能。

?電量測(cè)量：電壓、電流、功率因數(shù)、頻率、有功功率、無功功率、視在功率。

?諧波功能：總諧波含量、分次諧波含量（2～31 次）。

?脈沖輸出：有功脈沖輸出。

?三相不平衡度：電壓、電流不平衡度。

?測(cè)溫功能：A、B、C、N 四路測(cè)溫（選配 T）。

?開關(guān)量DI/DO：4DI,2DO（選配 K）。

?電參量報(bào)警：欠壓、過壓、欠流、過流、欠載、過載等。

?通訊：紅外通訊，RS485 接口（選配 C），470MHz 無線傳輸（選配 LR），GPRS 無線通訊（選配 2G），NB-IOT 無線通訊（選配 NB）。

4.1.3 與自動(dòng)化系統(tǒng)配套用的電力變送器

安科瑞B(yǎng)D系列電力變送器是一種將電網(wǎng)中的電流、電壓、頻率、功率、功率因數(shù)等電參量，經(jīng)隔離變送成線性的直流模擬信號(hào)4-20mA或數(shù)字信號(hào)0-5V的裝置。

 

                                   

4.2 泵站非電量信息監(jiān)測(cè)產(chǎn)品選型

PZ96B系列數(shù)顯工控儀表是一種用于電力及工業(yè)自動(dòng)化測(cè)量的智能儀表，集多種功能于一身，一表多用，可測(cè)量直流電壓，直流電流，帶DC24V電源輸出可給外部兩線式變送器直接供電。儀表帶有多種可選功能：rs485接口，模擬量輸出，開關(guān)量輸入，繼電器報(bào)警輸出等。廣泛應(yīng)用于電力直流屏監(jiān)測(cè)，工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的壓力，溫度，位移等的測(cè)量和控制。

備注：*號(hào)參考表格一的功能代號(hào)。

表格一：功能代號(hào)

 

 

4.3 泵站不解地/漏電保護(hù)產(chǎn)品選型

 

ASJ系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，主要適用于交流50Hz，人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。

             

功能特點(diǎn)：

?該裝置主要應(yīng)用于系統(tǒng)保護(hù)，作為直接電擊、間接電擊、電器火災(zāi)以及分級(jí)保護(hù)的防護(hù)。在直接電擊 防護(hù)中只作為補(bǔ)充防護(hù)，此時(shí)額定剩余動(dòng)作電流不超過 30mA。

?下列設(shè)備和場(chǎng)所必須安裝保護(hù)裝置：移動(dòng)式電器設(shè)備及手持式電動(dòng)工具，生產(chǎn)用的電器設(shè)備，額定電壓為400V及以下的TT或TN系統(tǒng)配電線路，防止接地故障電流引起的設(shè)備和電氣火災(zāi)事故，也可用于對(duì)施工工 地的電氣機(jī)械設(shè)備，安裝在戶外的電器裝置等（詳見 GB13955）。

?額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)充分考慮系統(tǒng)正常泄漏電流值。一般不小于正常實(shí)測(cè)泄漏電流較大值的 2-4 倍：分 支線 4 倍；支線 2.5 倍；干線 2 倍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 單相回路：I△n≥In/2000（照明） 三相回路：I△n≥In/1000（動(dòng)力或動(dòng)力照明混合）式中 In 為線路較大供電電流。 ● 為了保證分級(jí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，上下級(jí)間的電流和時(shí)間配合應(yīng)符合下列規(guī)定： I△n1（上級(jí)）≥I△n2（下級(jí)） tF（上級(jí) ASJ 返回時(shí)間）＞tFa（下級(jí) ASJ 分?jǐn)鄷r(shí)間），時(shí)間差不小于 0.2s。 一般分支線和末端：30～100mA、≤0.1s；支線：300～500mA、0.2～0.8s； 干線：500~1000mA、≤2s 。

 

4.4 泵站馬達(dá)/智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)產(chǎn)品選型

ALP300 保護(hù)器，采用新的單片機(jī)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化等特點(diǎn)。保護(hù)器能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的起動(dòng)超時(shí)、過壓、欠壓、過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、阻塞、短路、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員可通過數(shù)碼管顯示屏快速查找故障原因。本保護(hù)器具有 RS485 遠(yuǎn)程通訊接口，DC4～20mA 模擬量輸出，方便與 PLC、PC 等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

 

 

功能特點(diǎn)：

?過載/欠載保護(hù)

?接地/漏電保護(hù)

?斷相保護(hù)

?堵轉(zhuǎn)保護(hù)

?阻塞保護(hù)

?電流不平衡保護(hù)

?過壓/欠壓保護(hù)

?定時(shí)限過載保護(hù)

?外部故障保護(hù)

 

ARD2F 系列智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡稱保護(hù)器）能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的多種故障情況進(jìn)行保護(hù)，并設(shè)有 SOE 故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員查找故障原因。本保護(hù)器具有 RS485 遠(yuǎn)程通訊接口，DC4～20mA 模擬量 輸出，方便與 PLC、PC 等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

 

功能特點(diǎn):

?保護(hù)參數(shù)：過載保護(hù)；啟動(dòng)保護(hù)；欠載保護(hù)；斷相保護(hù)；相序保護(hù)；不平衡保護(hù)；接地/漏電保護(hù)；短路保護(hù)；過壓保護(hù)；欠壓保護(hù)；堵轉(zhuǎn)保護(hù)；欠功率保護(hù)；過功率保護(hù)；阻塞保護(hù)；溫度保護(hù)；外部故障保護(hù)；

?控制參數(shù)：控制權(quán)限；啟動(dòng)控制；自啟動(dòng)；失壓重啟動(dòng)；回流檢測(cè)；DO3可編程設(shè)定；DO4可編程設(shè)定；DI9可編程設(shè)定；9TEST

 

ARD3T 智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡稱 ARD3T），ARD3T 可劃分為主體模塊、測(cè)量模塊、開關(guān)量模塊、模擬量模塊、溫度模塊、通訊模塊、液晶模塊共 7 個(gè)模塊。產(chǎn)品體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于額定電壓至 AC 660V、額 定電流至 AC 800A、額定頻率為 50/60Hz 的電動(dòng)機(jī)。在低壓控制終端柜和 1/4 模數(shù)及以上各種抽屜柜中可直接安 裝使用，提高了控制回路的可靠性和自動(dòng)化水平.

 

功能特點(diǎn)：

?輔助電源支持 AC/DC 110/220V 或 AC 380V（需另配 380V 電源模塊） 

?模塊式設(shè)計(jì)，分為主體模塊、測(cè)量模塊、開關(guān)量模塊、模擬量模塊、溫度模塊、通訊模塊、液晶模塊等 7 個(gè)模塊。 

?模塊體積小巧，支持導(dǎo)軌安裝、螺絲固定安裝。 

?附加模塊采用總線供電，不需要外接輔助電源。 

?帶有上位機(jī)配置軟件，方便客戶配置參數(shù)，編程設(shè)置。 

?DI/DO 可自由編程。 

?DI 支持干接點(diǎn)（弱電）或濕節(jié)點(diǎn)（強(qiáng)電）輸入，濕接點(diǎn)可選交流或直流供電。 

?標(biāo)配過載、堵轉(zhuǎn)、阻塞、欠載、斷相、不平衡、PTC 保護(hù)、外部故障等電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)功能。 

?標(biāo)配保護(hù)模塊模式、直接起動(dòng)、星三角起動(dòng)、自耦降壓起動(dòng)、雙向起動(dòng)、單繞組雙速起動(dòng)、雙繞組雙速起動(dòng) 等多種起動(dòng)方式，起動(dòng)方式可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定。 

?標(biāo)配故障記錄、運(yùn)行管理信息，方便查詢故障原因，進(jìn)行電機(jī)維護(hù)。 

?標(biāo)配自起動(dòng)功能，可通過附加抗晃電模塊實(shí)現(xiàn)抗晃電、失壓重起功能。 

?顯示部分采用全中文液晶顯示。 

?可通過添加模擬量模塊實(shí)現(xiàn) 2 路 4～20mA 輸入測(cè)量和 2 路 4～20mA 變送輸出。4～20mA 變送輸出對(duì)應(yīng)參數(shù)可 自由設(shè)定。 

?可通過添加溫度模塊實(shí)現(xiàn) 3 路溫度測(cè)量保護(hù)，可外接傳感器類型有：PT100、PT1000、Cu50、PTC、NTC。 

?可通過添加 Profibus 模塊實(shí)現(xiàn) Profibus-Dp 通訊。

 

ARD3M 智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（以下簡稱保護(hù)器）適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路，集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式?？蛇x配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。

    

功能特點(diǎn)：

?輔助電源類型可選，AC220V 電源模塊支持電源范圍 AC85-265V/DC100-300V，AC380V 電源模塊支持電源范圍 AC/DC100-415V。 

?支持基波和全波電力參數(shù)測(cè)量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電壓及電流不平衡度，電壓、電流正序、負(fù)序、零序分量，三相電壓相角，剩余電流，電壓、電流 2-63 次分次諧波測(cè)量，分次諧波含有率及總諧波畸變率。

?保護(hù)功能包括過載反時(shí)限、過載定時(shí)限、接地、起動(dòng)超時(shí)、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時(shí)間、外部故障、起動(dòng)次數(shù)限制、運(yùn)行時(shí)間報(bào)警、故障次數(shù)報(bào)警。

?10 路可編程 DI 輸入，默認(rèn)采用內(nèi)置 DC24V 電源，也可選擇外部有源濕接點(diǎn)（詳見選型表格）。 

?6 路可編程 DO 輸出，滿足直接起動(dòng)，星—三角起動(dòng)，自耦變壓器起動(dòng)，等多種起動(dòng)方式，可通過通訊總線實(shí)現(xiàn)主站對(duì)電動(dòng)機(jī)的遙控“起/停"。 

?可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動(dòng)、失壓重起動(dòng)。 

?標(biāo)配 2 路 MODBUS_RTU 通訊，有 PROFIBUS DPV1、以太網(wǎng)、PROFINET 通訊模塊供選配。 

?可選配 2 路 DC4-20mA 模擬量輸出接口，與 DCS 系統(tǒng)相接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。 

?具有故障記錄、起動(dòng)記錄、停車記錄、DI 變位記錄和再起動(dòng)記錄等各類事件記錄，可查看多項(xiàng)電機(jī)運(yùn)維信息，同時(shí)可記錄電機(jī)運(yùn)行 1-5 小時(shí)運(yùn)行記錄。

?顯示界面支持中/英文液晶顯示。 

?支持 U 盤導(dǎo)出波形記錄與事件記錄數(shù)據(jù)，可使用 EXCEL 打開導(dǎo)出事件記錄文件。

?選配彩色液晶顯示時(shí)可加配 WIFI 功能，通過手機(jī)或電腦連接該 WIFI 查看、設(shè)置電機(jī)保護(hù)器相關(guān)數(shù)據(jù).

4.5 泵站電能質(zhì)量諧波治理+無功補(bǔ)償產(chǎn)品選型

APView電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝可以對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量做出精確的檢測(cè)和分析，測(cè)量電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，并分析和判斷造成各種電能質(zhì)量問題的原因，為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。

   

功能特點(diǎn)：

?監(jiān)測(cè)功能：U，I，P,Q,S,PF,基波P、Q、PF、φ；電壓偏差，頻率偏差，三相電壓、電流不平衡；2-63次諧波電壓含有率；2-63次諧波電流含有率；2-63次諧波電流有效值；2-63次諧波相角；諧波功率；0.5-63.5次間諧波電壓含有率，0.5-63.5次諧波電流含有率；0.5-63.5次間諧波電流有效值；閃變：短閃變、長閃變；電壓波動(dòng)。

?暫態(tài)數(shù)據(jù)：電壓暫將，電壓暫升，短時(shí)中斷，沖擊電流，以上事件數(shù)據(jù)；觸發(fā)記錄的波形數(shù)據(jù)；觸發(fā)記錄的有效值數(shù)據(jù)。

?統(tǒng)計(jì)分析：具有按設(shè)定周期統(tǒng)計(jì)電能質(zhì)量指標(biāo)的功能。較大值、較小值、平均值、95%概率值、方均根值、越限次數(shù)、合格率。

?故障錄波、記錄存儲(chǔ)：穩(wěn)態(tài)觸發(fā)波形記錄、運(yùn)行日志記錄、事件波形記錄（COMTRADE，至少包含開始前5個(gè)周波和結(jié)束后5個(gè)周波）、電壓幅值、電壓偏差、三相不平衡度、諧波、間諧波、頻率偏差、短時(shí)間閃變、長時(shí)間閃變、穩(wěn)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)、暫態(tài)事件記錄、暫態(tài)事件觸發(fā)的波形記錄（COMTRADE）。

?通訊接口：以太網(wǎng)接口；EIA RS232/485接口；USB接口；支持MODBUS-RTU、MODBUS-TCP、變電站層IEC-61850(MMS)。

 

ANAPF系列有源電力濾波器通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。

   

產(chǎn)品特點(diǎn)：

?補(bǔ)償方式靈活：既可補(bǔ)諧波，又可兼補(bǔ)無功，可對(duì) 2-51 次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償； 

?可治理三相不平衡； 

?線性補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間≤5ms； 

?具有人性化的人機(jī)交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠(yuǎn)控，也可以本控； 

?采用進(jìn)口IGBT，功率密度大，可靠性高； 

?采用 DSP高速檢測(cè)和運(yùn)算的數(shù)字控制系統(tǒng)； 

?監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口，可以通過 PC 機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控； 

?標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，縮短交付周期，同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。

 

ANSVG靜止無功發(fā)生器是一種用于補(bǔ)償無功、諧波治理以及不平衡調(diào)節(jié)的新型電力電子裝置；智能控制系統(tǒng)主動(dòng)根 據(jù)系統(tǒng)的線性動(dòng)態(tài)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)模塊的輸出；ANSVG整機(jī)主要是由ANSVG模塊組成；能完成更大容量的無功 功率的補(bǔ)償，整機(jī)通過一個(gè)7寸觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。觸摸屏通過RS485與ANSVG模塊進(jìn)行通信。

 

功能特點(diǎn)：

?補(bǔ)償方式靈活：補(bǔ)償負(fù)載無功，濾除 5、7、9、11、13 次以內(nèi)的諧波； 

?可治理三相不平衡； 

?線性補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間≤5ms； 

?具有人性化的人機(jī)交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息，操作簡單，可以遠(yuǎn)控，也可以本控； 

?采用進(jìn)口IGBT，功率密度大，可靠性高； 

?采用 DSP 高速檢測(cè)和運(yùn)算的數(shù)字控制系統(tǒng)； 

?監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口，可以通過 PC 機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控； 

?標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，縮短交付周期，同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。

 

 

泵站自動(dòng)化技術(shù)的提升有利于提升精細(xì)化管理水平、提高調(diào)度優(yōu)化水平能力、增強(qiáng)泵站聯(lián)合運(yùn)行能力， 根據(jù)《全國水利自動(dòng)化與信息化規(guī)劃》，我國將依據(jù)“科學(xué)規(guī)劃、分步實(shí)施"的原則，有步驟地推進(jìn)泵站自動(dòng)化與信息化建設(shè)，未來泵站自動(dòng)化技術(shù)將持續(xù)向前發(fā)展。作為城市供水行業(yè)的大中型泵站，其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)同樣會(huì)結(jié)合地區(qū)及行業(yè)的實(shí)際情況，向著科學(xué)化、現(xiàn)代化方向遞進(jìn)。

 

 

參考文獻(xiàn)

[1]王學(xué)明．泵站自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)[ J ]．科技信息， 2011，23（12）．

[2]朱正偉，徐青，唐鴻儒．南水北調(diào)東線工程泵站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J]．南水北調(diào)與水利科技， 2011，5（29）．

[3]楊慶九，泵站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

作者簡介：

張心志，男，安科瑞電氣股份有限公司