【摘要】：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展、計算機網(wǎng)絡技術的成熟,、智能電力儀表的應用,，電力系統(tǒng)監(jiān)控已進入智能化、網(wǎng)絡化,、數(shù)字化的時代,。本文介紹基于網(wǎng)絡電力儀表(PZ80-E4/K)的Acrel-2000電力監(jiān)測軟件在東莞虎門港碼頭配電監(jiān)控中的應用。系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化,、數(shù)字化,、網(wǎng)絡化電力監(jiān)控。

　　【關鍵詞】：碼頭變配電;網(wǎng)絡電力儀表;電力監(jiān)控

　　1 項目概況

　　東莞虎門碼頭7#,、8#泊新建工程總投資6.61億元,，占地面積約726.53畝，岸線長度578米,，建設2個3萬噸級多用途泊位(水工結構按5萬噸級設計),，設計年吞吐量為件雜貨120萬噸及集裝箱10萬TEU，是廣東省標志性工程,。

　　整個碼頭的配電系統(tǒng)共分3個配電區(qū)域,，分別為1#高低壓變配電所、2#高低壓變配電所,、3#高低壓變配電所,。另外整個配電系統(tǒng)還設計了5個箱變對電動輪胎吊車及空調進行供電。各個變電所及箱變分散的分布于整個碼頭,整個配電系統(tǒng)共計450多個低壓饋出回路;20多個中壓饋出回路,，所有回路均安裝網(wǎng)絡多功能電力儀表PZ80-E4/KC;10KV進出線及母聯(lián)柜安裝微機綜合保護裝置,，對整個配電系統(tǒng)的運行進行監(jiān)測及保護。

　　2 用戶需求

　　配電室之間及各箱變相對較分散,，為了便于對整個配電系統(tǒng)進行集中管理,，碼頭供電系統(tǒng)要求設立套穩(wěn)定可靠的電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對碼頭高桿等按照時間段以及人工操作等方式進行遠程控制，同時實現(xiàn)對整個碼頭各個用電環(huán)節(jié)的用電情況進行監(jiān)測,。

　　3 設計方案

　　3.1 主要設計參考標準

　　IEC870-1 《遠動設備及系統(tǒng)總則般原理和指導性規(guī)范》

　　IEC870-4 《遠動設備及系統(tǒng)性能要求》

　　IEC870-5 《遠動設備及系統(tǒng)傳輸規(guī)約》

　　DL 448-91 《電能計量裝置管理規(guī)程》

　　ISO/IEC11801 《綜合布線標準》

　　GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

　　3.2 系統(tǒng)結構

　　整個系統(tǒng)設計了套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng),，采用分層分布式結構，即現(xiàn)場設備層,、網(wǎng)絡管理層,、監(jiān)控管理層。

　　現(xiàn)場設備為采集現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運行參數(shù),，包括電流,、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)以及故障等開關量狀態(tài);網(wǎng)絡管理層主要包括通訊管理機,、光電轉換設備,、交換機等，負責數(shù)據(jù)的上傳及指令的下達;監(jiān)控管理層為整個系統(tǒng)的核心,，所有數(shù)據(jù)的存儲,、電力系統(tǒng)的運行狀況的顯示、控制指令的下達均通過該部分完成,。

　　主要功能為次主接線圖界面顯示;事件記錄,，系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;電能報表查詢與打印;系統(tǒng)負荷查詢、用戶權限管理等主要功能;遙測信息報表查詢,，高桿燈遠程控制,，斷路器分合閘狀態(tài)指示等。

　　整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖1所示：

　　圖1

　　整個系統(tǒng)的監(jiān)控中心位于3#配電室二樓值班室,，數(shù)據(jù)采集主要分為3部分,，分別為1#配電室、2#配電室,、3#配電室,，其中5#箱變電力儀表、2#配電室電力儀表均通過屏蔽雙絞線以485總線方式將信號傳輸至2#配電室通訊控制箱內的智能通訊管理機;1#,、2#,、3#、4#箱變以及1#配電室電力儀表信號通過485總線方式傳輸至1#配電室通訊控制箱內的通訊管理機,。3#配電室電力儀表信號通過485總線方式傳輸至3#配電室通訊控制箱內的智能通訊管理機,。所有智能通訊管理機均通過光纖及光電轉換器連接，組建成碼頭小型局域網(wǎng),，完成數(shù)據(jù)的傳輸,。

　　3.3 軟件設計

　　Acrel-2000電力監(jiān)控軟件是對現(xiàn)場儀表電能數(shù)據(jù)進行采集與電能數(shù)據(jù)管理的軟件，系統(tǒng)為智能化網(wǎng)絡能源管理系統(tǒng),，系統(tǒng)綜合應用計算機網(wǎng)絡,、通訊,、數(shù)據(jù)庫、數(shù)值處理等多種現(xiàn)代信息技術,，是電力系統(tǒng)的基礎和重要組成部分,。軟件組態(tài)靈活、實用性強,、操作簡單,、易于維護和擴展性強。它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法,，能夠滿足企業(yè)節(jié)能的要求，而且可利用網(wǎng)絡通訊和IT信息處理技術,，有效的加強碼頭的內部管理,，提升碼頭的科學管理決策速度和準確度。

　　系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計,，并實現(xiàn)了配電監(jiān)測,、高桿燈控制、遠程抄表,、電能報表,、趨勢曲線、事件及報警等功能,。

　　圖2所示為本系統(tǒng)配電監(jiān)測界面,，實時顯示3#配電室各回路三相電流、三相電壓,、有功功率,、無功功率、功率因數(shù)以及當前該回路斷路器分,、合閘狀態(tài),、設備通訊報警、負荷越限報警等,。并彈出報警提出對話框,，提醒值班人員及時處理故障，降低事故發(fā)生率,。

　　圖2 配電監(jiān)測

　　本系統(tǒng)實現(xiàn)對虎門港碼頭32桿高桿燈(64只燈泡)進行遠程定時及手動控制,，在正常情況下，系統(tǒng)將會按照管理員所設定時間對高桿燈自動進行點亮及熄滅操作,，提高了碼頭照明的及時性,、同步性、合理性;同時系統(tǒng)還具有遠程手動控制,，避免了因天氣多變帶來的碼頭照明問題,，提高了操作的靈活性,，大大降低了電能的浪費，保證了資源的合理利用,。圖3為高桿燈控制畫面,。

　　圖3 高桿燈定時控制

　　圖4所示為電能匯總報表，列出各回路電能數(shù)據(jù),，方便客戶查詢和打印,。根據(jù)業(yè)主需求可以查看日報表，月報表,，年報表,。清晰了解各用電單位在某時間段內的用電狀況，為決策層節(jié)能減排提供數(shù)據(jù)依據(jù),。

　　圖4 電能管理

　　負荷趨勢曲線提供了某段時間內該回路的負荷趨勢,，方便管理員掌握用電設備的運行狀況，對存在故障隱患的設備及時提出整改,，對不合理用電單位提出科學合理的改進,。如圖5所示：

　　圖5 趨勢分析

　　4 項目實施過程中遇見問題

　　整個項目實施過程中箱式變電站距離各變電所約100米距離，所有通訊線纜均走室外地溝,，由于廣東當?shù)叵奶焯鞖舛嘧?，雷雨天氣較多，因此在線纜鋪設過程中,，要注意對線纜的保護,，屏蔽層需可靠接地，智能通訊管理機需加設防雷措施,。因箱變變壓器溫控儀輸出信號較弱,，且傳輸距離較遠，在信號傳輸時,，需加配中繼器,，放大傳輸信號，使信號傳輸更加安全可靠,。

　　5 結束語

　　整個項目的實施持續(xù)了3個多月的時間,，從線纜的鋪設到通訊網(wǎng)絡的建立直到終整個系統(tǒng)的建成經(jīng)歷了多重考驗。在系統(tǒng)成功運行了半年多時間后,，大大降低了現(xiàn)場工作人員頻繁往返于碼頭各用電現(xiàn)場,，提高了工作效率，降低了人工成本;同時對該企業(yè)的節(jié)能減排做出了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù),，為進步降低碼頭運行成本提供了保障,。

　　參考資料

　　[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》， 任致程,、周中,，中國電力出版社

公司名稱：江蘇安科瑞電器制造有限公司
聯(lián) 系 人：鮑靜君 

詳細地址：江蘇省江陰市南閘鎮(zhèn)東盟工業(yè)園區(qū)東盟路5號