智能配电系统在水厂中的应用分析

韦兰华

柳州威立雅水务有限公司 广西柳州 545001

因为水厂设备利用率总体较高，所以变配电系统在一定程度上就将自身的价值以及意义凸显出现，同时在变配电进行运行中处于中心地位，因此出现了一定问题，那么就会导致出现大面积停运的情况。将水厂变配电运行关键点来分析，可以有效提升变电运行的效率[1]。

之前的水厂配电系统中， 高低压配电柜一般会安装各种仪表，进而可以实现对电力系统进行监视，也有着专人来定时到厂区中配电间进行巡视，记录数值做好数据的分析以及处理工作，即便有一部分计算机检测系统的配电，大部分也只进行只监不控，因此计量精度以及同步性总体较差，因此满足不了配电质量的需求。

1 配电系统特点与运行机制

配电系统是总配电力系统从高压配电变电站出发，将电力传送到客户端这一阶段系统称为配电系统。配电系统是一个有机整合的电力网络系统，各组成元件有效衔接通过多种设备以及配电设施共同组合和正常运行，保障电力能够根据所配置的多向网络系统进行变换电压并直接向终端用户输送和分配电力。这一网络系统通常由发电、输电以及配电三大部分组成。

2 电力系统中智能配网的设计要点

2.1 设计目标

为了保证电力系统之中智能配电设计的高效性，设计目标必须保证精准、合理以及全面。第一为了保证配电变压力的精准同时进行高精度地运行，要求设计性能良好的智能监测系统，监测系统在设计过程中要求将配电监测终端数据的监测作为基础。第二为了确保配网系统故障可以第一时间进行解决和反馈，降低对供电造成的影响，要求设置与之相关的报警、控制系统以及数据监测系统。要求注意的是，设计监测系统设备过程中，要求确保设备的兼容性以及自动恢复性，进而确保设备终端在工作过程中的稳定性以及安全性[2]。

2.2 功能设计

不仅仅要求进行设计目标外，同时要求对电力系统之中智能配网功能做好色剂工作。但是智能配网系统功能设计包括有以下功能：配网系统的数据监测功能、GPRS无线系统数据传输功能、配网数据自动传输和自动报表功能、开关自动控制功能、故障检测功能、故障诊断和修复功能。对于该功能的设计，要求实现对于配网的智能化管理，不断提升配网的可靠性以及安全性，实现推进配网管理效率的提升。

3 智能配电系统介绍及实施方案

3.1 智能配电监控系统

设备层是实现系统各项功能的前提，主要由多个相对独立的子系统组合而成，依次完成不同变配电室的变配电系统数据采集、监测与控制命令的执行。主要由智能电力仪表、智能开关、控制设备组成。对系统设备的状态、传感器参数实施监测，并将监测出来的信息进行上传，接受控制级指令完成相应的控制操作。为站控层提供基础数据，并完成站控层发出的操作命令。

网络通讯层是站控层和设备层之间的枢纽层。主要功能是将设备层采集到的数据经过数据处理器上传至网络通讯层，最后送至监控中心供客户管理、查询。他接收设备层发出的各种断路器状况及电力数据，依据上述信息展开分析、处理，结合站级层（或网络通讯层操作人员）发布的命令（或设定参数），发布的操作指令到设备层，并把一系列数据上传到站级层。

站控层是整个工厂配电系统的核心部分，完成对电力监控过程中各部分的管理和控制。中央监控层配置具有数据存储功能的数据服务器、管理级的人机接口，系统软件采用选用因莱公司的电力专用软件平台INT-SCADA，软件为满足电力系统使用的应用设备多、纵向与横向联系紧密等特征。

3.2 系统总体网络结构系统

在主干网之中应用工业以太网，选择Conscienceless相关光环网工业以太网交换机，现场低压柜塑壳开关、框架开关的状态以及控制就可以通过PLC数据监控系统进行实现，从PLC数据监控站主站配置有着以太网接口，进而通过工业以太网交换机接入到光纤以太网，现场仪表就可以通过数据终端控制器通过工业以太网交换机接入到光纤以太网中，与此同时，每一个变电所子站中将PLC数据监控系统、数据终端控制器以及交换机等构成局域以太网[3]。

3.3 子站网络结构设计

每一个子站网路结构基本类似，区别在于设备配置数量存在着差异，系统总体网络平台以PROFINET控制网络为基础，网络上之中以太网交换机、PLC、现场触摸屏、监控软件等等都支持PROFINET的产品，智能仪表、UPS、电气火灾探测器、变压器温控器等设备都可以通过通讯模板以及或RS485接入数据终端管理控制器以后，然后再通过PROFINET控制网络将其上传到智能配电系统之中。

河边取水：加压泵前后的管道有压力表，流量表，水质测试仪等多种仪表，之前只有压力表与PLC连接，并没有流量计及其他一些监测仪表，随着生产质量要求的增加一些流量讲仪表或其他温度仪表并接入到泵站PLC。

絮凝沉淀：源水首先经过一级泵房引入配水混合井，设置加药计量后进行混凝反应，设置加氯加药计量后进行混凝反应，由2台搅拌机进行机械混合，混合时间为54s，搅拌速度梯度G=500s-1;混凝后的水进入对应的网格絮凝平流沉淀池(1座2组)，絮凝时间:T=19min，过网流速依次为0．28m/s、0．24m/s，反应池GT值为4．9×104，沉淀池底部的污泥由排泥泵定期排出并设置虹吸式桁架吸泥机;

滤沙过滤后的水根据水泵的出水量以及在仪表监控的取样值进数字计算泵投加消毒剂。双滤料过滤器配有1台反洗泵，具体控制方式是根据过滤器尾部出水口的在线悬浮物检测仪检测到的悬浮物含量和过滤器的迚水出水的水头损失进行控制。

4 结语

智能配电系统集成具有着自动化程度较高、操作性好、可靠性优秀、可扩展性强等诸多优势，在目前水厂自动化程度逐渐提升的背景下，多种智能型生产设备逐渐出现，智能配电系统也是对水厂强电管理的相关创新，也是自动化以及智能设备管理基础，其可以在一定程度上对成本核算以及管理上有着较为重要的功能。