智能配電系統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，所以變配電系統在一定程度上就將自身的價值以及意義凸顯出現，同時在變配電進行運行中處于中心地位，因此出現了一定問題，那么就會導致出現大面積停運的情況。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中， 高低壓配電柜一般會安裝各種儀表，進而可以實現對電力系統進行監視，也有著專人來定時到廠區中配電間進行巡視，記錄數值做好數據的分析以及處理工作，即便有一部分計算機檢測系統的配電，大部分也只進行只監不控，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 配電系統特點與運行機制

配電系統是總配電力系統從高壓配電變電站出發，將電力傳送到客戶端這一階段系統稱為配電系統。配電系統是一個有機整合的電力網絡系統，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，保障電力能夠根據所配置的多向網絡系統進行變換電壓并直接向終端用戶輸送和分配電力。這一網絡系統通常由發電、輸電以及配電三大部分組成。

2 電力系統中智能配網的設計要點

2.1 設計目標

為了保證電力系統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測系統，監測系統在設計過程中要求將配電監測終端數據的監測作為基礎。第二為了確保配網系統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、控制系統以及數據監測系統。要求注意的是，設計監測系統設備過程中，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之中智能配網功能做好色劑工作。但是智能配網系統功能設計包括有以下功能：配網系統的數據監測功能、GPRS無線系統數據傳輸功能、配網數據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，要求實現對于配網的智能化管理，不斷提升配網的可靠性以及安全性，實現推進配網管理效率的提升。

3 智能配電系統介紹及實施方案

3.1 智能配電監控系統

設備層是實現系統各項功能的前提，主要由多個相對獨立的子系統組合而成，依次完成不同變配電室的變配電系統數據采集、監測與控制命令的執行。主要由智能電力儀表、智能開關、控制設備組成。對系統設備的狀態、傳感器參數實施監測，并將監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據，并完成站控層發出的操作命令。

網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據經過數據處理器上傳至網絡通訊層，最后送至監控中心供客戶管理、查詢。他接收設備層發出的各種斷路器狀況及電力數據，依據上述信息展開分析、處理，結合站級層（或網絡通訊層操作人員）發布的命令（或設定參數），發布的操作指令到設備層，并把一系列數據上傳到站級層。

站控層是整個工廠配電系統的核心部分，完成對電力監控過程中各部分的管理和控制。中央監控層配置具有數據存儲功能的數據服務器、管理級的人機接口，系統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使用的應用設備多、縱向與橫向聯系緊密等特征。

3.2 系統總體網絡結構系統

在主干網之中應用工業以太網，選擇Conscienceless相關光環網工業以太網交換機，現場低壓柜塑殼開關、框架開關的狀態以及控制就可以通過PLC數據監控系統進行實現，從PLC數據監控站主站配置有著以太網接口，進而通過工業以太網交換機接入到光纖以太網，現場儀表就可以通過數據終端控制器通過工業以太網交換機接入到光纖以太網中，與此同時，每一個變電所子站中將PLC數據監控系統、數據終端控制器以及交換機等構成局域以太網[3]。

3.3 子站網絡結構設計

每一個子站網路結構基本類似，區別在于設備配置數量存在著差異，系統總體網絡平臺以PROFINET控制網絡為基礎，網絡上之中以太網交換機、PLC、現場觸摸屏、監控軟件等等都支持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接入數據終端管理控制器以后，然后再通過PROFINET控制網絡將其上傳到智能配電系統之中。

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格絮凝平流沉淀池(1座2組)，絮凝時間:T=19min，過網流速依次為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水泵的出水量以及在儀表監控的取樣值進數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

智能配電系統集成具有著自動化程度較高、操作性好、可靠性優秀、可擴展性強等諸多優勢，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，智能配電系統也是對水廠強電管理的相關創新，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。