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，本文通過沈陽長(zhǎng)白電器制造有限公司電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在電器制造工廠中的應(yīng)用,。

關(guān)鍵字：電力系統(tǒng),；數(shù)據(jù)采集；長(zhǎng)白電器,；監(jiān)控系統(tǒng)

0  引言

    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)控管理解決方案來應(yīng)對(duì)上述變化帶來的挑戰(zhàn),，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運(yùn)行,。本文通過對(duì)沈陽長(zhǎng)白電器制造有限公司電力監(jiān)控的建設(shè),，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在電器制造中的應(yīng)用

1   項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

    沈陽長(zhǎng)白電器制造有限公司占地面積24000平方米，建筑面積12710平方米?，F(xiàn)有職工240人,，其中工程技術(shù)人員40人，具有高級(jí)職稱8人,。注冊(cè)資本2000萬元,，固定資產(chǎn) 3000萬元。各類機(jī)械加工機(jī)床及試驗(yàn)設(shè)備70臺(tái)（套），見圖1,。其中,，包括*的數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī),、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床,、數(shù)控激光切割機(jī)、母線成型機(jī)及各 種電控產(chǎn)品檢驗(yàn)設(shè)備,。本電力監(jiān)控系統(tǒng)中,，監(jiān)控要求主要有以下幾個(gè)方面：

    1)要求系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的對(duì)電流、電壓,、有功功率,、無功功率、有功電能,、無功電能,、視在功率、功率因數(shù),、頻率,、開關(guān)狀態(tài)等信息進(jìn)行檢測(cè)。2)要求系統(tǒng)能夠及時(shí)的傳遞設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)以及故障信息,。3)要求系統(tǒng)能夠通過設(shè)定,，對(duì)各種信息進(jìn)行報(bào)警。4)要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運(yùn)作信息,。

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)變電所內(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),、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(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)工廠內(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)人員分析工廠內(nèi)各部分的用電狀況，使工廠內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全,，從而保證工廠內(nèi)人員的生命安全,，提高廠內(nèi)工作人員的工作效率。   

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)   依據(jù)新建工廠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2所示：

圖2 拓?fù)鋱D

    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)備為工控機(jī)自帶串口鏈接協(xié)議轉(zhuǎn)換器,。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)配置安科瑞電氣的低壓儀表、馬達(dá)保護(hù),、電氣火災(zāi)探測(cè)器,。實(shí)現(xiàn)每個(gè)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)作信息檢測(cè),；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,，如圖4所示,；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??；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,，如圖3所示。

圖3 權(quán)限管理

圖4 一次圖

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，開關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器,、隔離開關(guān),、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)，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),，如圖5所示。由此可見,，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對(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)中存在的問題,，從而便于工作人員解決,。

圖5 報(bào)警信息查詢

2.3.3電能管理

    為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本工廠內(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，見圖6,?？梢詭椭飿I(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立,，使各入駐管理人員節(jié)能意識(shí)大大提高,，有效的節(jié)約了能源消耗。

圖6 報(bào)表界面

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)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來實(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,，而一些高端電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設(shè)備,。    在工廠建筑等場(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)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(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)、保護(hù)動(dòng)作時(shí),，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警,，發(fā)出語音提示。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,。

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