周穎

安科瑞電氣股份有限公司,，上海 嘉定 201801,；

摘要：介紹家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，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(hào),。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(tái)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電室配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,。

關(guān)鍵詞：家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0 概述 

    家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,，英文：NETC，National Digital Electronic Product Testing Center,。位于深圳市南山區(qū),，是家質(zhì)檢總局在深圳設(shè)立的一個(gè)數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。該中心依托深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院雄厚的人才,、技術(shù),、裝備，總投資近3億元,。家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心規(guī)劃用地1．2萬平方米,，設(shè)有涉及產(chǎn)品安全性、電磁兼容性,、環(huán)境可靠性,、節(jié)能環(huán)保性、射頻技術(shù),、電信終端界面檢測,、有害物質(zhì)檢測等8個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。檢中心將成為為企業(yè)提供質(zhì)檢的新窗口和新平臺(tái),。投入使用后的檢中心將全力推進(jìn)監(jiān)督抽查,、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測和質(zhì)量分析等各項(xiàng)工作，為綜合管理和行政執(zhí)法提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,，解決企業(yè)參與際分工時(shí)在不同區(qū)域市場上所遇到的產(chǎn)品質(zhì)量問題,，力助深圳企業(yè)成功進(jìn)入全球市場，護(hù)航“深圳制造”,，為企業(yè)創(chuàng)新提供“一站式”檢測技術(shù)服務(wù),。

    安科瑞電氣股份有限公司為家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心變電所低壓室配電工程提供電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證變配電的運(yùn)行的可靠性,。

    本次項(xiàng)目主要涉及家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心中配電室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)多功能儀表，監(jiān)控主機(jī)位于2層的值班室,。

1 需求分析

    為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控,。需要對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場的配電室中進(jìn)線及出線回路進(jìn)行電壓、電流,、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時(shí)檢測報(bào)警,，有關(guān)人員采取必要的措施,，避免安全事故的發(fā)生,。自動(dòng)抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時(shí)間,，方便用戶找出非正常用電回路并且及時(shí)進(jìn)行整改,，建立電能多級(jí)計(jì)量體系提供用能分析依據(jù)。

    本技術(shù)條件適用于家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心配電室,。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,，但不僅限于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對(duì)配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求,。

數(shù)據(jù)采集

自動(dòng)采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(shù)據(jù),，自動(dòng)采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。

支持實(shí)時(shí)采集,、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）,。

支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸正確性檢驗(yàn)，異常數(shù)據(jù)自動(dòng)處理,。

支持多線程處理機(jī)制,，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示采用配電箱主接線圖直觀顯示模式,，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)分析與處理

數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計(jì),、分析需要實(shí)現(xiàn)以下功能：

各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時(shí),、日、月,、年等時(shí)間段內(nèi)的統(tǒng)計(jì),、計(jì)算。

各設(shè)備的用電負(fù)荷（有功,、無功）大,、小、平均值計(jì)算,。

統(tǒng)計(jì)各分站及整體的用電量（有功,、無功）。

數(shù)據(jù)查詢與展示

要求能方便實(shí)現(xiàn)客戶端查詢和各級(jí)管理人員的查詢,，查詢界面能適應(yīng)各級(jí)管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對(duì)比分析,，各類統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報(bào)表等多種圖表方式直觀的展示功能。

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層,、管理層,、決策層三層用能展示。

操作層具備用能分析,、累計(jì)用量,、實(shí)時(shí)監(jiān)測、運(yùn)行記錄及比例,、對(duì)比,、對(duì)標(biāo)分析等功能。

管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,、分類分項(xiàng)的對(duì)比,、對(duì)標(biāo)分析等功能。

決策層具備用能數(shù)據(jù)分析,、數(shù)據(jù)刪除,、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能。

權(quán)限管理

要求對(duì)不同用戶賦予不同角色的權(quán)限,，能授權(quán)到功能子菜單,、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等,。

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機(jī)制,，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù)，防止信息的丟失,、失竊和破壞,。

節(jié)能改造及效果評(píng)估

要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐，并能提供節(jié)能改造后的效果評(píng)估,。

參數(shù)設(shè)置

可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比,，各種電流電壓保護(hù)整定值。

故障判斷與報(bào)警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報(bào)警功能,。報(bào)警類型包括開關(guān)故障,，電壓、電流超限,，現(xiàn)場采集模塊通訊故障,，與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時(shí)間自動(dòng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,，方便用戶查詢,，工作人員可隨時(shí)掌握變配電站實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)行故障并作出相應(yīng)處理,，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性,、可靠性,。

2  系統(tǒng)方案

    安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心現(xiàn)場實(shí)際情況,，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至數(shù)據(jù)采集器然后通過網(wǎng)線直接接至配電室的監(jiān)控主機(jī)，保障了電力監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)時(shí)性,。

1）站控管理層

站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,，是人機(jī)交互的直接窗口。在家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心工程中主要指置于地下一層配電室的監(jiān)控主機(jī),。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

 通訊層主要是由采集器,、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。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)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互,，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化,、智能化,，一定程度上提高了配電系統(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)程控制,。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3  系統(tǒng)功能

    變電所實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時(shí)監(jiān)測變電所所有回路的運(yùn)行狀態(tài),，紅色代表合閘,，綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進(jìn)線和出線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),，可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(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,、有功電度等。如下圖所示：

一次系統(tǒng)圖

    遙信和遙測報(bào)警功能,，主要完成對(duì)低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控,，對(duì)開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警，提醒值班人員及時(shí)處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置,。       

    事件告警記錄功能,，主要完成對(duì)查詢時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時(shí)間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,，如下圖所示：

 報(bào)警功能實(shí)時(shí)查詢

    參數(shù)抄表功能,，主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)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)表查詢家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心配電室進(jìn)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,。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:

電參數(shù)抄表

    用電量報(bào)表功能,，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持任意時(shí)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,。為值班人員提供了精確可靠的電能報(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，用戶可以直接打印報(bào)表,，可以以EXCEL格式另存到其他位置,。 如下圖所示：

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(shí)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,。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語

    在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,，項(xiàng)目的配電安全性至關(guān)重要,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)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(duì)采集數(shù)據(jù)的分析,、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),，對(duì)負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框,、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，為該項(xiàng)目解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),，取得了的效益,。

參考文獻(xiàn)：

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

[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)

[3]《電力監(jiān)控運(yùn)用于10kv供配電設(shè)計(jì)》,，姚強(qiáng)，科技天地

作者簡介：

周穎,，女,，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電