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智能小母線管理系統(tǒng)解決方案 在線測溫裝置 PZ系列可編程智能電測儀表 ARC功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器 AMC16系列監(jiān)控裝置 ARTU系列四遙單元 ARD系列智能電動機(jī)保護(hù)器 ALP智能低壓線路過負(fù)荷監(jiān)控裝置 ACM配電線路過負(fù)荷監(jiān)控裝置 ARDP智能水泵控制器 ASJ系列智能電力繼電器 ARTM系列溫度巡檢測控儀 ASD系列開關(guān)柜綜合測控裝置 WH系列溫濕度控制器 ACTB系列電流互感器過電壓保護(hù)器 APV-M系列智能光伏匯流箱 AGF系列導(dǎo)軌式智能光伏匯流采集裝置 AMI并網(wǎng)逆變器 AGF-IM光伏直流絕緣監(jiān)測裝置 AGF-D光伏直流柜采集裝置 AM系列微機(jī)保護(hù)裝置 APSM直流電源監(jiān)控系統(tǒng) ADDC智能空調(diào)節(jié)能控制器 AGP風(fēng)力發(fā)電測量保護(hù)模塊
電力監(jiān)控系統(tǒng)在臨沭縣體育館的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
閱讀：207 發(fā)布時間：2023-5-23
摘要：介紹臨沭縣體育館電力監(jiān)控系統(tǒng),，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號,。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,，通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和電能管理。
關(guān)鍵詞：公建項(xiàng)目,；臨沭縣體育館,；變電所；智能電力a表,；Acrel-2000,；電力監(jiān)控系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：公建項(xiàng)目,；臨沭縣體育館,；變電所；智能電力a表,；Acrel-2000,；電力監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
臨沭縣體育中心位于臨沭縣蒼山北路101號。交通便捷,，區(qū)位優(yōu)勢顯著,，是全縣大型全民健身活動場所，體育中心占地面積76畝,，投資3500萬元,，被列為2018年臨沭縣民生工程之一
Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù),、計(jì)算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理,。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),，通過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體,，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。
臨沭縣體育中心位于臨沭縣蒼山北路101號。交通便捷,，區(qū)位優(yōu)勢顯著,，是全縣大型全民健身活動場所，體育中心占地面積76畝,，投資3500萬元,，被列為2018年臨沭縣民生工程之一
Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù),、計(jì)算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理,。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),，通過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體,，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本項(xiàng)目共5臺AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置、122臺ACR系列多功能電力儀表,。在配電室內(nèi)放置采集裝置,，現(xiàn)場多功能儀表經(jīng)485總線連接至對應(yīng)的采集裝置，現(xiàn)場串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)上,。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，即站控層，通訊層與間隔層,。
間隔設(shè)備層主要為：微機(jī)綜合保護(hù)裝置,、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集,。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：Anet智能網(wǎng)關(guān)將分散在現(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,。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī),、顯示器,、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)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,。
本項(xiàng)目共5臺AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置、122臺ACR系列多功能電力儀表,。在配電室內(nèi)放置采集裝置,，現(xiàn)場多功能儀表經(jīng)485總線連接至對應(yīng)的采集裝置，現(xiàn)場串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)上,。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，即站控層，通訊層與間隔層,。
間隔設(shè)備層主要為：微機(jī)綜合保護(hù)裝置,、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集,。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：Anet智能網(wǎng)關(guān)將分散在現(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,。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī),、顯示器,、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)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,。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)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)，由現(xiàn)場ACR系列多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,，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Epi,、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù),，并將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,。
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,，顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù),，畫面定時輪巡切換,；畫面實(shí)時動態(tài)刷新；模擬量顯示,；開關(guān)量顯示,；連續(xù)記錄顯示等。
2.3 歷時事件
歷時事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄,、信號記錄,、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互,，通過歷史事件查看平臺,，用戶可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持,。
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(bào)表,，以供用戶查詢打印,。
2.5 用戶權(quán)限管理
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(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行,?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷,、修改密碼,、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改,。
2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線
負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,，自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況,。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；可以查看實(shí)時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進(jìn)行平移,、縮放,、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨
勢分析和故障追憶,，為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。
2.7 遠(yuǎn)程報(bào)表查詢
報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選,、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù),。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報(bào)表文件采用定時保存、打印或者召喚保存,、打印模式,。同時本程序還向用戶提供了對生成的報(bào)表文件管理功能。
報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時間實(shí)現(xiàn)日,、月,、年的電能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。
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)，由現(xiàn)場ACR系列多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,，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Epi,、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù),，并將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢，達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,。
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,，顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù),，畫面定時輪巡切換,；畫面實(shí)時動態(tài)刷新；模擬量顯示,；開關(guān)量顯示,；連續(xù)記錄顯示等。
2.3 歷時事件
歷時事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄,、信號記錄,、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互,，通過歷史事件查看平臺,，用戶可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持,。
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(bào)表,，以供用戶查詢打印,。
2.5 用戶權(quán)限管理
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(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行,?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷,、修改密碼,、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改,。
2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線
負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,，自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況,。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；可以查看實(shí)時趨勢曲線或歷史趨勢線；對所選曲線可以進(jìn)行平移,、縮放,、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨
勢分析和故障追憶,，為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。
2.7 遠(yuǎn)程報(bào)表查詢
報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選,、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù),。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報(bào)表文件采用定時保存、打印或者召喚保存,、打印模式,。同時本程序還向用戶提供了對生成的報(bào)表文件管理功能。
報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時間實(shí)現(xiàn)日,、月,、年的電能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。
3 案例分析
10kV回路安裝的AM5 系列產(chǎn)品具有統(tǒng)一的軟硬件平臺,、強(qiáng)大的保護(hù)邏輯圖形化可編程功能和豐富的接口資源，能夠適應(yīng) 35kV 及以下電壓等級的各種變配電測控保護(hù)要求,，滿足個性化定制需求,，廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè),、能源等領(lǐng)域,?？商峁?12 路交流輸入（標(biāo)準(zhǔn)硬件包括：三相保護(hù)電流、兩個零序電流,、三相測量電流及 4 個電壓通道）,，16 路可編程遙信輸入，10 路可編程繼電器接點(diǎn)輸出,，可滿足絕大多數(shù)場合下中低壓系統(tǒng)間隔層的保護(hù)測控要求,。
低壓回路采用的ACR系列多功能電力儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè),、公共設(shè)施,、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù),，如：三相電壓、電流,、有功功率,、無功功率、功率因數(shù),、頻率,、有功電度、無功電度,。并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作,。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化,、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控,、工業(yè)自動化,、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。
配電一次圖見圖（1）,，功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量,，其中包括：線三相電壓，電流,，功率,，功率因數(shù)，電能,，頻率等電參量及配出回路的三相電流,；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分,、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警,；斷路器變位時會發(fā)出報(bào)警信號,，提醒用戶及時處理故障。
10kV回路安裝的AM5 系列產(chǎn)品具有統(tǒng)一的軟硬件平臺,、強(qiáng)大的保護(hù)邏輯圖形化可編程功能和豐富的接口資源，能夠適應(yīng) 35kV 及以下電壓等級的各種變配電測控保護(hù)要求,，滿足個性化定制需求,，廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè),、能源等領(lǐng)域,?？商峁?12 路交流輸入（標(biāo)準(zhǔn)硬件包括：三相保護(hù)電流、兩個零序電流,、三相測量電流及 4 個電壓通道）,，16 路可編程遙信輸入，10 路可編程繼電器接點(diǎn)輸出,，可滿足絕大多數(shù)場合下中低壓系統(tǒng)間隔層的保護(hù)測控要求,。
低壓回路采用的ACR系列多功能電力儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè),、公共設(shè)施,、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù),，如：三相電壓、電流,、有功功率,、無功功率、功率因數(shù),、頻率,、有功電度、無功電度,。并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作,。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化,、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控,、工業(yè)自動化,、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域。
配電一次圖見圖（1）,，功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量,，其中包括：線三相電壓，電流,，功率,，功率因數(shù)，電能,，頻率等電參量及配出回路的三相電流,；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分,、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警,；斷路器變位時會發(fā)出報(bào)警信號,，提醒用戶及時處理故障。
圖（1）低壓配電一次圖
參數(shù)抄表功能,，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢,。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。該報(bào)表查詢變電所4臺變壓器出線各低壓回路的電參數(shù),，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度,。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),，方便用戶修改回路名稱。見圖（2）,。
圖（2） 參數(shù)抄表
用電量報(bào)表功能,，可選擇時間段進(jìn)行查詢，支持任意時間段電度累計(jì)查詢,，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),，方便用戶修改回路名稱,。如下圖所示，顯示配電室某段時間內(nèi)的各配電回路的準(zhǔn)確用電量,，用戶可以直接打印報(bào)表,，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（3）,。
圖（3） 電能報(bào)表
系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖,，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài),。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障,。見圖（4）,。
圖（4）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖
負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時和歷史趨勢曲線,，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能,。為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。見圖（5）。
圖（5）趨勢曲線圖
4 結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地工程項(xiàng)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必然選擇,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在臨沭縣體育館的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控與電能管理,，不僅能顯示回路用電狀況,，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器,、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng),。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,，實(shí)時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框及語音提示,，并生成各種電能報(bào)表,、分析曲線、圖形等,，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析,、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全,、可靠、穩(wěn)定,，為變電所用戶解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),，取得了較好的社會效益。
隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地工程項(xiàng)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必然選擇,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在臨沭縣體育館的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控與電能管理,，不僅能顯示回路用電狀況,，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器,、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng),。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,，實(shí)時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框及語音提示,，并生成各種電能報(bào)表,、分析曲線、圖形等,，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析,、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全,、可靠、穩(wěn)定,，為變電所用戶解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),，取得了較好的社會效益。