安科瑞 張奇峰

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 214405

　　摘要：基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的依賴越來(lái)越廣泛,，而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高,，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用,，它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率,，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，本文通過(guò)科世達(dá)(長(zhǎng)春)汽車電器有限公司10KV新建工程項(xiàng)目中的應(yīng)用,。

　　關(guān)鍵字：電力系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 科世達(dá) 監(jiān)控系統(tǒng)

　　0.前言

　　配電自動(dòng)化,，是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),、控制技術(shù),、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性,，改善電能質(zhì)量,，向用戶提供服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用,，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,。

　　隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng),，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn),，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求,。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運(yùn)行,。本文通過(guò)對(duì)科世達(dá)(長(zhǎng)春)汽車電器有限公司10KV新建工程項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在重工工廠中的應(yīng)用,。

　　1.項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)　　

　　科世達(dá)(長(zhǎng)春)汽車電器有限公司是于2011年創(chuàng)建的德國(guó)獨(dú)資公司，投資方為德國(guó)科世達(dá)公司,。其總部在上海,。德國(guó)科世達(dá)公司，創(chuàng)建于1912年,，屬跨國(guó)公司,，有16個(gè)子公司，主要提供汽車電器系統(tǒng),、工業(yè)電器系統(tǒng),、接插件和檢測(cè)設(shè)備的解決方案，主要客戶有奔馳,、寶馬,、大眾及通用汽車公司等，生產(chǎn),、開(kāi)發(fā)實(shí)力雄厚,。 貴州航空集團(tuán)是中國(guó)骨干企業(yè)集團(tuán)之一，所屬華陽(yáng)電工廠有軍工基礎(chǔ),，技工,、開(kāi)發(fā)水平在國(guó)內(nèi)處于地位。上海安工經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限公司是當(dāng)?shù)匾患矣胸S富經(jīng)驗(yàn)的投資公司,。

　　公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是開(kāi)發(fā),、制造、銷售汽車電器和電子產(chǎn)品,。2005年公司全面使用了SAP系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營(yíng),、開(kāi)發(fā),、技術(shù)、質(zhì)量,、生產(chǎn)和物流等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的KOSTAL集團(tuán)化共享,，各項(xiàng)業(yè)務(wù)運(yùn)作日益走向現(xiàn)代化、化,。同時(shí),，公司通過(guò)了德國(guó)萊茵技術(shù)有限公司的ISO9001、QS9000,、VDA6.1,、ISO14001和TS16949體系認(rèn)證。2003年-2012年公司連續(xù)十年被評(píng)為“安亭”企業(yè),，多次獲區(qū)政府的綜合實(shí)力獎(jiǎng),，獲*技術(shù)企業(yè)認(rèn)證,，2006年被評(píng)為上海市技術(shù)中心，2008年被認(rèn)定為上海市高新技術(shù)企業(yè),，多項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)獲國(guó)家,。

　　2.電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要充分考慮客戶的實(shí)際需求,，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu),、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備,，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本,，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

　　本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng),，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，有利于電能管理。另一方面,，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況,，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，能夠與計(jì)算機(jī),、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合,，及時(shí)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài)，當(dāng)廠內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外,，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表,、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息，便于有關(guān)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況,，使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,，從而保證廠內(nèi)人員的生命安全，提高商業(yè)人員的工作效率,。

　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　依據(jù)新建商場(chǎng)的配電情況分布情況,，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層,、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示：　　

　　站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口,，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息計(jì)算,、分析與處理，并以圖形,、數(shù)顯,、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況,，是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī),、打印機(jī)、UPS電源等組成,。

　　通訊層使用的設(shè)備為NPORT5410串口服務(wù)器,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,、分類和傳送等工作的同時(shí),，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類型的儀表等,，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場(chǎng)配置ABB的微機(jī)保護(hù)、電能表,，實(shí)現(xiàn)高,、低壓回路三相電流、三相電壓,、頻率,、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測(cè),、保護(hù)動(dòng)作信息;并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),。

　　2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并迅速傳遞操作指令,，是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ),。把現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)設(shè)備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網(wǎng)關(guān),，來(lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞,。

　　2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警;事件記錄;系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè);故障報(bào)警及操作記錄;報(bào)表查詢與打印;系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí),、歷史曲線，用戶權(quán)限管理等主要功能,。

　　2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

　　數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集,。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集,，開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器,、隔離開(kāi)關(guān),、接地刀閘等設(shè)備的工作狀、保護(hù)動(dòng)作信息,，以及斷電保護(hù),、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示,。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶,，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢,。　　

　　2.3.2數(shù)據(jù)記錄

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄,，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的,、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ),。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄,，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流,、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。由此可見(jiàn),，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄,，以及對(duì)故障信息的記錄，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,，從而便于工作人員解決,。　　

　　2.3.3電能管理

　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本廠內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電能管理報(bào)表,，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度的采集,，按照回路名稱的不同，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表,、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能,，并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度,。通過(guò)系統(tǒng)約了能源消耗,。　　

　　3.供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

　　綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提高效率,、減少損失,、降低運(yùn)營(yíng)成本，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率,、縮小電力運(yùn)營(yíng)成本,，也成為供配電設(shè)計(jì)中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信,、故障報(bào)警,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工作人員在實(shí)際工作中更加方便,，可以通過(guò)人機(jī)操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn),，因此,，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、精準(zhǔn)的進(jìn)行傳輸,。另一方面,，在供配電設(shè)計(jì)中運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇監(jiān)控設(shè)備,。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠(yuǎn)程通信,、遠(yuǎn)程觀測(cè)以及遠(yuǎn)程控制等功能的設(shè)備，而一些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備,。

　　在工業(yè)建筑等場(chǎng)所設(shè)置電力監(jiān)控系統(tǒng),，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于電能管理,。另一方面,，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準(zhǔn)確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,，能夠與計(jì)算機(jī),、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示廠內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),，當(dāng)廠內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示,。另外,，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,，便于有關(guān)人員分析廠內(nèi)各部分的用電狀況,，使廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，從而保證廠內(nèi)人員的生命安全,，提高工作人員的工作效率,。

　　參考文獻(xiàn)

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

　　[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》，高士宏,，科技風(fēng)