智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化元件,經(jīng)數(shù)字通信與計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)對分散分布的低壓電纜分接箱內(nèi)開關(guān)設(shè)備運行進行自動化管理,。系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集,、數(shù)字通信、遠程操作與程序控制及設(shè)備維護信息管理等功能,。
0 引言
當(dāng)前,,很多建筑配電仍普遍采用干式變電器配以低壓電纜分接箱實現(xiàn)分散供電,給整個系統(tǒng)的運行管理帶來了很多的不便,。計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日趨成熟,,配電系統(tǒng)測量、控制等功能智能化,、網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然趨勢,,配電系統(tǒng)運行中的各種問題可以通過微機解決。
智能化配電系統(tǒng)由開關(guān)配以具有通信功能的智能化元件,,經(jīng)數(shù)字通信與計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,,實現(xiàn)對分散分布的低壓電纜分接箱內(nèi)開關(guān)設(shè)備運行進行自動化管理。系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集,、數(shù)字通信,、遠程操作與程序控制及設(shè)備維護信息管理等功能。
1 項目概況
上海核工程研究設(shè)計院是隸屬于*公司的研究設(shè)計單位,該院新建大樓系統(tǒng)分為配電室和樓層部分,,配電室高壓部分采用ACR330ELH采集諧波數(shù)據(jù),,WHD72采集溫濕度數(shù)據(jù);低壓進線側(cè)采用ACR320ELH采集諧波,、功率因數(shù)等數(shù)據(jù),, ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表采集測量電流,開關(guān)狀態(tài)由輔助觸點接入ACR220EK儀表的DI(開關(guān)量輸入)接口,。樓層部分由ACR220E采集電能數(shù)據(jù),。所有電參量數(shù)據(jù)由儀表的通訊接口經(jīng)RS-485總線傳給上位機,實現(xiàn)遙測,、遙控和遙信功能,。
2 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)
上海核工院電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1,。系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu),,按功能或區(qū)域進行劃分,模塊化設(shè)計,。整個系統(tǒng)般分為三層,,即現(xiàn)場層、中間層,、主控層,。

圖1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖
現(xiàn)場層主要任務(wù)是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運行參數(shù)進行采集和測量,并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是:ACR330ELH,、ACR320ELH諧波表,,WHD72D溫濕度儀表、 ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表,,裝設(shè)在現(xiàn)場的電纜分接箱內(nèi),。上述設(shè)備均相互獨立完成各自的功能,不依賴主控計算機運行,,所有儀表都具備RS-485 通信接口,,通過現(xiàn)場的RS-485總線將檢測到的各項電參數(shù)和狀態(tài)信號實時傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元。
中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間,,由光電隔離器,、串口服務(wù)器構(gòu)成,現(xiàn)場485總線通過光電隔離器串口服務(wù)器與交換機相連,,完成現(xiàn)場層設(shè)備與主控計算機之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接,、數(shù)據(jù)交換。
主控層位于中控室或值班室,,配置高性能,、高可靠性工業(yè)級計算機、UPS不間斷電源,、打印機,、報警裝置等。Acrel-3000電力監(jiān)控軟件安裝在主控計算機上,,通過軟件的人機界面和各種管理功能實現(xiàn)對整個配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控,。
上海核工院新建樓層監(jiān)控中心位于1層消控室,配電室位于地下2層車庫,,距離不超過1200米,,直接通過鋪設(shè)RS-485總線進行通訊即可,考慮到現(xiàn)場地理位置及走線方便合理等問題,,采用8路RS-485網(wǎng)絡(luò)可將所有配電室監(jiān)控點覆蓋,;樓層部分考慮到走線方便問題,采用3路RS-485網(wǎng)絡(luò),,通過豎井,、吊頂拉到消控室。
3 Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件解決方案
Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集與過程控制的軟件,,大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進行系統(tǒng)集成,,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,只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”,,便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能,,比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,,所有應(yīng)用(例如趨勢曲線、報警等)對遠程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)*相同,,通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間,,提高集成效率。
該系統(tǒng)實施后,,實現(xiàn)了各類用電設(shè)備的電能報表,,各用電回路的實時電參量遙測,重要回路的電能質(zhì)量(含諧波)分析,,以及重要回路的負荷用電趨勢等功能,,圖表分別見圖2、圖3,、圖4,。
圖2 實時電參量遠程抄表

圖3 重要回路諧波參數(shù)及棒圖

圖4 重要回路諧波參數(shù)及棒圖
4 結(jié)束語
在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表,具有實施簡明,,投資少等優(yōu)點,,可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài),對現(xiàn)場的用電設(shè)備進行統(tǒng)管理,,免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作,,系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行管理分析,便于維護人員明確設(shè)備狀況,,制定詳細的設(shè)備維護計劃,,減少工作人員,提率,。同時,,根據(jù)建立的電能計量體系,可以了解,、分析建筑總體能耗,,提出降耗計劃,采取節(jié)能降耗措施,,逐步提高用電效率,。
參考文獻:
[1] 《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》 任致程,周中,,中國電力出版社
[2] 《變配電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)工程實例》 黃陽,,智能建筑電氣技術(shù),2006年7月第5卷第3期,。
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