摘    要：為提電力監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,，對于武漢重型機(jī)床集團(tuán)電力監(jiān)控系統(tǒng)提出了光纖組網(wǎng)的方式：把儀表、組態(tài)軟件與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來,。該系統(tǒng)將硬件電路組裝在開關(guān)柜中,，通過組態(tài)軟件開發(fā)設(shè)計監(jiān)控軟件，顯示系統(tǒng)的配置及各種電氣參數(shù),，實現(xiàn)配電室數(shù)據(jù)采集,、監(jiān)控和管理。整個系統(tǒng)集成度高,，能滿足武漢重型機(jī)械廠電力監(jiān)控系統(tǒng)分散化,、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求,。
關(guān)鍵詞：儀表,；組態(tài)軟件；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,；光纖組網(wǎng)

0　 概述
　　目前,，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地工程項目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的急劇增加,，對供配電系統(tǒng)的可靠性,、安全性、實時性,、易用性,、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
　　安科瑞的Acrel-3000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機(jī),、通訊設(shè)備,、計量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集,、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺,。 該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為武漢重型機(jī)床集團(tuán)提供“監(jiān)控體化”的整體解決方案,，主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl,、電力自動化軟件AcrNetPower等,。
　　武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司（原武漢重型機(jī)床廠，簡稱武重）是生產(chǎn)重型,、超重型機(jī)床規(guī)格大,、品種全的大型骨干企業(yè)。重型機(jī)床產(chǎn)品全部實現(xiàn)數(shù)控化,。大部分產(chǎn)品達(dá)到九十年代水平,，超重型數(shù)控立式車床、超重型臥式車床,、超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床達(dá)到當(dāng)代水平,。也是世界能生產(chǎn)多品種超重型機(jī)床產(chǎn)品的廠家。
　　江蘇安科瑞電器桌子有限公司承接武漢重型機(jī)床集團(tuán)遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)項目的設(shè)計與實施,。采用Acrel-3000型電力監(jiān)控系統(tǒng),， 本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍：威泰立車公司、數(shù)控鏜床公司,、數(shù)控銑床公司,、武漢善福公司、武重鑄鍛公司,、大件加工廠,、中小件加工廠、辦公大樓8個單位13個配電室的電力儀表,。
　　按照武漢重型機(jī)床集團(tuán)的實際需求和智能元器件的功能,，完成系統(tǒng)的設(shè)計，主要功能為：次主接線圖界面顯示,；電參量遙測及電參量越限報警,；事件記錄，系統(tǒng)運(yùn)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(fù)荷,、諧波的實時、歷史曲線,，用戶權(quán)限管理等主要功能,，實際細(xì)化功能賣方可以根據(jù)買方的使用習(xí)慣和需求做可行性修改。
　　整個系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu),，監(jiān)控主機(jī)位于10KV監(jiān)控室內(nèi),，系統(tǒng)采用開放的通訊協(xié)議,，通過現(xiàn)場總線連接到通訊服務(wù)器MOXA NPort5430 .13個配電室通過光纖組網(wǎng)與低壓配電系統(tǒng)等相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能,。

1　 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)   
　　本系統(tǒng)采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即間隔層、通訊層和站控層如下圖所示：

　　間隔層主要的設(shè)備為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表,、開關(guān)量,、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi),，這些裝置均采用RS485通訊接口,，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集,。
　　中間層主要為：通訊服務(wù)器,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠(yuǎn)傳至站控層,，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,。
　　站控層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機(jī)、顯示器,、UPS電源,、打印機(jī)、音響等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上,，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶,。
　　以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,，RS485采用屏蔽線傳輸。

2　 系統(tǒng)的主要功能
2.1  數(shù)據(jù)采集與處理
　　數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U,、三相電流I,、頻率Hz、功率P,、功率因數(shù)COSφ,、電度Ep、遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù),。
　　數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶,，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。
2.2  人機(jī)交互
　　系統(tǒng)提供簡單,、易用,、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣次主接線圖,，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運(yùn)行參數(shù)；畫面實時動態(tài)刷新,；模擬量顯示,；開關(guān)量顯示；報警記錄顯示等,。

2.3  故障報警及事故追憶
　　在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時,，會及時發(fā)出聲報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間地點(diǎn),，以被用戶查詢,，追憶故障原因。

2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢
　　主要完成遙測量和遙信量定時采集,，并且建立數(shù)據(jù)庫,，定期生成報表，以供用戶查詢打印,。
2.5  電能成本管理
　　自動進(jìn)行日,、月、年的電能統(tǒng)計,，可以進(jìn)行尖,、峰、平,、谷時段設(shè)定,，實現(xiàn)具有電能分時計費(fèi)功能，同時生成日,、月,、年報表，電流曲線圖等,。

2.6  用戶權(quán)限管理
　　可根據(jù)買方要求添加和刪除軟件的用戶數(shù)量和設(shè)置用戶的權(quán)限,。針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組,，防止因人為誤操作給生產(chǎn),，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,，可靠運(yùn)行,。
2.7  儀表介紹
2.7.1  低壓進(jìn)線端裝ACR330ELH網(wǎng)絡(luò)電力儀表。
　　該裝置具有功能：三相I,、U,、kW,、kVar、kVA,、kWh,、kVarh、cosφ,，Hz測量,；四象限電能計量、復(fù)費(fèi)率電能累計,、THDu、THDi,、CF（電壓波峰系數(shù)）,、THFF（波形因子）、電流K系數(shù),、電壓電流正/負(fù)零序分量,、2-21次各次諧波含量；2DI/2DO,、RS485/Modbus,、LCD顯示。

2.7.2  低壓功率因數(shù)補(bǔ)償回路ARC-12/J-C型功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制儀,。
　　該裝置具有功能：可以控制6～12組電容器的自動/手動投切,，過壓保護(hù)、欠流鎖定,、12DI輸入,、Pt100溫度檢測控制柜內(nèi)溫度等功能。

2.7.3  其它回路ACR220EL網(wǎng)絡(luò)電力儀表,。
　　具有功能：三相I,、U、kW,、kVar,、kWh、kVarh,、Hz,、cosφ測量、RS485/Modbus,。還具有2DI/2DO,，兩路4-20mA輸出功能。

3　 結(jié)束語
　　過去在各配電室的監(jiān)控系統(tǒng)都是“各自為政”,，各類通訊協(xié)議的系統(tǒng)無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,。這不符合電氣值班人員精簡和系統(tǒng)集中監(jiān)控的發(fā)展,。武漢重型機(jī)床集團(tuán)建立了各配電室之間的光纖網(wǎng)絡(luò)連接，集中于個監(jiān)控室,。通過集中監(jiān)控微機(jī)的軟件,，讀取各配電室儀表的信息量，實現(xiàn)監(jiān)控機(jī)對全廠電力系統(tǒng)的集中監(jiān)控,?？梢粤私獾饺珡S電力系統(tǒng)狀況，這對電力系統(tǒng)事故狀態(tài)下的調(diào)度指揮也很有益處,。
　　經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計,、安裝和調(diào)試，整套系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的功能,。通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了控制各種儀表,；實現(xiàn)對配電室數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和管理,；同時具備報警處理等功能,。友好的界面操作系統(tǒng)和簡易的操作，使系統(tǒng)更具有人性化,。而且,，本系統(tǒng)將硬件設(shè)備組裝在自行設(shè)計的通用開關(guān)柜中，實現(xiàn)集中管理,，同時也便于系統(tǒng)的維護(hù)與更換,，提高產(chǎn)品的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化,、層次化,，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展。采用組態(tài)軟件,，減少了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視對人力依賴,，降低了人力的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益,。為電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行和管理提供了科學(xué),、準(zhǔn)確的依據(jù)。

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