電力監(jiān)控系統(tǒng)在礦業(yè)的應(yīng)用

摘要：隨著企業(yè)改革的不斷深入,，企業(yè)對(duì)用電管理的現(xiàn)代化水平要求越來(lái)越高，能夠快速,、準(zhǔn)確地獲得各用電環(huán)節(jié)的電能數(shù)據(jù),，用電量分析、負(fù)荷管理,、運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè),、電費(fèi)自動(dòng)結(jié)算，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有力手段,。為了使監(jiān)控系統(tǒng)不斷得到完善,，近年來(lái)技術(shù)人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作逐步增加，并且開(kāi)始使用新的技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造,，為當(dāng)前各部門(mén)優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大幫助,。本文通過(guò)礦業(yè)有限公司項(xiàng)目中的配電房饋線回路的應(yīng)用介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在企業(yè)用電管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：電力監(jiān)控系統(tǒng),；監(jiān)控系統(tǒng),；集中抄表系統(tǒng)；用電管理系統(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(hù)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,。

企業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)是響應(yīng)國(guó)家節(jié)能降耗和精細(xì)化能源管理號(hào)召的產(chǎn)物，旨在提高終端用電效率和改變用電方式,，在滿(mǎn)足同樣用電功能的同時(shí),，實(shí)現(xiàn)用電和設(shè)備危險(xiǎn)預(yù)警、減少電量消耗和電力需求,，達(dá)到安全用電,、節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)“安全用電、經(jīng)濟(jì)用電,、有序用電、智能用電"的用電目標(biāo),。本文通過(guò)對(duì)貴州礦業(yè)有限公司項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),，介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)

信息時(shí)代的到來(lái),，要求不間斷供電的設(shè)備越來(lái)越多,，給供電提出了更高的要求。停電或限電會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn),，而忽然的停電則會(huì)危害工廠的重要設(shè)備,。落后的人工配電方式，針對(duì)現(xiàn)代化的制造業(yè)是不適用的,。只有實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化,，才可能大限度地提高供電質(zhì)量，滿(mǎn)足人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髋c生產(chǎn)的需要,。實(shí)現(xiàn)配電站自動(dòng)化可提高供電的可靠性,。實(shí)現(xiàn)配電站自動(dòng)化，可減少故障次數(shù),，縮小事故范圍,，縮短事故時(shí)間，為恢復(fù)供電,、快速分析,、診斷、報(bào)告事故原因提供有效的依據(jù),。

現(xiàn)礦業(yè)有限公司為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策故對(duì)低壓等級(jí)配電做升級(jí)改造,。為保證該設(shè)施供配電可靠故配置電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并保存數(shù)據(jù)以便后期管理,。

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(hù)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)低壓配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，有利于電力監(jiān)控,。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)的顯示站內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),，當(dāng)站內(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)人員分析用電狀況,，使用電活動(dòng)更加安全，從而保證人員的生命安全,，提高工作人員的工作效率,。    2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    依據(jù)礦業(yè)有限公司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(lèi)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)的最上層部分,。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(lèi)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(lèi)型的安科瑞ARD2F儀表,，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場(chǎng)配置的電能表,，實(shí)現(xiàn)低壓回路三相電流,、三相電壓,、頻率、功率,、等電參量監(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串口服務(wù)器,，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(hù)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(xún)與打??；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí),、歷史曲線，用戶(hù)權(quán)限管理等主要功能,。

2.3.1配電一次圖顯示

電力監(jiān)控系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面,，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況且數(shù)據(jù)采集頻率為1S，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息,，以及配電回路開(kāi)關(guān)的分合閘狀態(tài),，實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中。如下圖所示：

2.3.2報(bào)警閥值設(shè)置

電力監(jiān)控系統(tǒng)提供電壓,、電流,、功率、等閥值設(shè)置,，現(xiàn)場(chǎng)可依據(jù)實(shí)際用電負(fù)荷準(zhǔn)確,、及時(shí)的報(bào)警,。且能根據(jù)客戶(hù)容量需求實(shí)時(shí)展示系統(tǒng)否正常運(yùn)行，并實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中,。

2.3.3數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)

電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性,。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)可自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)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(bào)表,。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯,，維護(hù)計(jì)量體系的正確性,。

2.3.4電流曲線查詢(xún)

電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路和重要負(fù)荷的出線設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線。便于配電維護(hù)人員及時(shí)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(hù)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(zhǎng)趨勢(shì),，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào)，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費(fèi),。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),。電力監(jiān)控系統(tǒng)能通過(guò)管理人員對(duì)電壓、電流及功率的設(shè)置,，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電情況,，是否出現(xiàn)短路或者超負(fù)荷等情況，便于工作人員解決,。具體如下圖：

2.3.5報(bào)警信息設(shè)置及查詢(xún)

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能它要求系統(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),。電力監(jiān)控系統(tǒng)能通過(guò)管理人員對(duì)電壓、電流及功率的設(shè)置,，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電情況,，是否出現(xiàn)短路或者超負(fù)荷等情況，便于工作人員解決,。具體如下圖：

2.3.6用戶(hù)權(quán)限管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)為了本項(xiàng)目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,，用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改）,。可以定義不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名,、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理通過(guò)可靠的安全保障。

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

綜上所述,，針對(duì)以上問(wèn)題,，并根據(jù)客戶(hù)要求，對(duì)原有配電系統(tǒng)進(jìn)行改造,，改造后的電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)配電回路的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和集中管理,，而且還實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行分項(xiàng)電能統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置,，工作人員可以在短時(shí)間內(nèi)做出正確的判斷并進(jìn)項(xiàng)操作,。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下，工作人員能及時(shí),、準(zhǔn)確的處理故障。除此之外,，他更有重要的社會(huì)效益,。減少人類(lèi)在強(qiáng)電場(chǎng)中的工作時(shí)間，對(duì)從業(yè)人員的身體健康更有著重要的意義,，可以避免很多職業(yè)病,、人為觸電事故的發(fā)生。