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　　安科瑞 張奇峰

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇 江陰 214405;

　　摘要：介紹宛平路88號地塊,，采用智能電力儀表,，采集配電現(xiàn)場的各種電參量。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型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。

　　關(guān)鍵詞：宛平路88號;0.4KV配電室;10KV變電所;智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電力監(jiān)控系統(tǒng),。

　　0 概述

　　工程地點(diǎn)：徐匯區(qū)宛平南路88號

　　項(xiàng)目用途：商辦樓

　　占地面積,、建筑面積：建筑面積8047平米，地上5413平米,，地下2634平米

　　項(xiàng)目概況：宛平南路88號項(xiàng)目位于上海市徐匯區(qū)宛平南路和肇嘉浜路交匯處,，東鄰?fù)鹌侥下罚敝琳丶武郝?，與徐家匯綠地相呼應(yīng),，為高檔產(chǎn)品展示和金融經(jīng)營服務(wù)的商務(wù)樓，建筑外立面利用漸變手法將古典樣式石材幕墻*過渡到現(xiàn)代玻璃幕墻樣式,。

　　本項(xiàng)目設(shè)計(jì)為變配電所部分電力監(jiān)控系統(tǒng),，變配電所位于地下一層，其中有兩路高壓進(jìn)線,，配有綜合保護(hù)裝置,，低壓部分，進(jìn)線柜,、饋線柜配有儀表,，本電力監(jiān)控系統(tǒng)只接入低壓部分儀表。

　　1 需求分析

　　現(xiàn)場共有一座變配電室,，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理,、分析處理。軟件大概功能要求如下：

　　電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實(shí)時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示,。各回路子畫面上顯示該回路各電參量,、回路名稱、電流越限值等信息,。

　　對各回路的電流繪制趨勢曲線,，便于分析該回路配電運(yùn)行工況。

　　對各回路的電能集抄功能,，并可生成時間段內(nèi)符合客戶管理需求的用電報表,。

　　本技術(shù)條件適用于宛平路88號的變配電室。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性,、易于擴(kuò)展,、便于維修與維護(hù)。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件,，但不*于此,，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。

　　2 系統(tǒng)方案

　　監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對宛平路88號變配電進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理,。監(jiān)控范圍為變配電所T1,、T2變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜,、饋線柜儀表,，共分5條總線，總線直接接入本變電所內(nèi)采集設(shè)備,，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通,。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層,。

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　1)站控管理層

　　站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī),、顯示器、UPS等,。

　　2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

　　通訊層主要是由NPORT5610-8串口服務(wù)器,、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。NPORT5610-8串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,，使配電系統(tǒng)管理集中化,、信息化、智能化,，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無人值守的目的。

　　3)現(xiàn)場設(shè)備層

　　現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,，主要由智能儀表,、綜合保護(hù)裝置組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器,，經(jīng)通訊服務(wù)器到達(dá)該配電間監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,。

　　智能儀表現(xiàn)場連接示意

　　現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接,，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器NPORT5610-8,，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端,。具體連接示意圖如下所示：

　　低壓進(jìn)線和饋線回路采用多功能儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù),，如：三相電壓,、電流、功率因數(shù),、頻率,、有功電度、無功電度,。

　　3 系統(tǒng)功能

　　功能特點(diǎn)

　　本系統(tǒng)采用全中文界面,，操作簡單方便;運(yùn)行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面,，一切操作均可在界面上進(jìn)行,，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

　　登錄界面

　　為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)*的操作(如配電回路名稱修改等)。定義不同級別用戶的登錄名,、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。將用戶的級別分為操作工,、工程師,、系統(tǒng)管理員這三個等級，每個等級可以單獨(dú)賦給不同的操作權(quán)限,，包括進(jìn)入運(yùn)行,、退出運(yùn)行、遙控操作,、報表管理,。系統(tǒng)管理員為zui高等級用戶,，高一級的用戶可以添加、刪除下一級別的用戶,。

　　監(jiān)控系統(tǒng)界面分為三塊,，標(biāo)題界面、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面,。

　　標(biāo)題界面中顯示當(dāng)前登錄用戶及系統(tǒng)當(dāng)前時間,。

　　系統(tǒng)界面中顯示當(dāng)前界面對應(yīng)各種參數(shù)。

　　菜單切換界面排布的按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕,。不同的功能按鈕,，可進(jìn)入相應(yīng)的功能界面。

　　配電監(jiān)測

　　配電監(jiān)測界面

　　此界面可以觀測進(jìn)線柜及各出線柜的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài),。

　　詳細(xì)參數(shù)界面

　　在“詳細(xì)參數(shù)”窗口內(nèi),，可查看各配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括：三相電流,，三相電壓,，進(jìn)線回路的功率、電能,、功率因數(shù),、回路名稱，和出線回路的電流,、回路名稱,。

　　當(dāng)選擇以“管理員”身份登錄系統(tǒng)后，可在系統(tǒng)一次圖中點(diǎn)擊回路名稱,，直接對回路名稱進(jìn)行修改,，修改后系統(tǒng)會自動保存。系統(tǒng)圖中,，各回路的通斷將通過紅綠色切換來表示,，紅色表示回路接通，綠色表示回路斷開,。

　　通訊狀態(tài)

　　實(shí)時顯示接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位,。從而方便系統(tǒng)維護(hù)人員實(shí)時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài)，對出現(xiàn)異常的設(shè)備及時維護(hù),，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　通訊狀態(tài)圖

　　電參量報表

　　實(shí)時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,，所有實(shí)時采集的數(shù)據(jù),、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時數(shù)據(jù)庫,。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時間段或選擇查詢zui近更新的記錄數(shù)等,，并通過報表方式顯示出來,。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

　　電參量報表功能

　　設(shè)置需要查詢的時間,，點(diǎn)擊查詢按鈕即可查詢歷史某時刻的各個回路的電參量報表,。主要數(shù)據(jù)包括：三相電壓、三相電流,、有功功率,、無功功率、功率補(bǔ)償因數(shù),、電能,。

　　該報表包含所有的回路。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運(yùn)行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定,，電流越限,，功率、功率因數(shù)是否符合要求,。以此為依據(jù),，對系統(tǒng)進(jìn)行更好的管理和優(yōu)化。

　　報表可以以電子表格的方式導(dǎo)出,，同時具備打印功能,。點(diǎn)擊打印報表，按需要即可打印報表,。

　　電能報表

　　以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性,。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報表,。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯,，維護(hù)計(jì)量體系的正確性,。

　　電能報表功能

　　用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時間段內(nèi)的各回路用電,，每個進(jìn)線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內(nèi),，可方便查詢。

　　通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,，即可顯示此時間段內(nèi)的用電量,。

　　該報表可以以電子表格的方式導(dǎo)出，同時具備打印功能,。

　　電流曲線

　　對配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路(或重要負(fù)荷的出線)設(shè)計(jì)了電流勢曲線,。便于配電維護(hù)人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比,，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障,。借助該功能,，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報,，減少因需量偏差過大造成的多余繳費(fèi),。

　　電流曲線功能

　　曲線圖表的X軸表示時間跨度，Y軸表示量程,，選擇相應(yīng)的回路刷新曲線,，可顯示選定回路的一天和七天的歷史曲線顯示;

　　電流曲線可以幫助用戶進(jìn)行電能質(zhì)量分析和故障分析。

　　報警及事件

　　實(shí)時報警

　　實(shí)時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量,。報警窗口會在系統(tǒng)運(yùn)行時自動打開,，并一直隱藏在后臺。

　　當(dāng)有電流或者電壓越限,，并且觸及報警界*,，“相應(yīng)實(shí)時報警”窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名,、越限的電參量,、報警值等。

　　歷史報警

　　通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間,，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息,，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間,，報警類型,，報警內(nèi)容等。

　　4 結(jié)束語

　　在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,，變電所的配電安全性至關(guān)重要,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在宛平路88號的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控,，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)載越限具有彈出報警對話框,、語音提示,、短信報警燈,，并生成各種電能報表、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,，為工廠解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益,。

　　參考文獻(xiàn)：

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