鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　摘要：介紹儀征國芯半導(dǎo)體電力監(jiān)控系統(tǒng),，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。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)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電室配電回路用電的實時監(jiān)控和管理,。

　　關(guān)鍵詞：儀征國芯;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

　　0 概述

　　儀征國芯半導(dǎo)體電力監(jiān)控系統(tǒng)共有1個變電所含6臺綜保,；64臺安科瑞低壓多功能儀表；溫控儀  5臺,；直流屏1臺,。單獨設(shè)置1套當(dāng)?shù)匕部迫痣娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)，在變電所值班室監(jiān)控所有變電所的運行狀況,。

　　1 需求分析

　　為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控,。需要對項目現(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)行實時在線監(jiān)控,。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警,，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)與時間,，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進(jìn)行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據(jù),。

　　本技術(shù)條件適用于儀征國芯半導(dǎo)體項目,。具有高安全性與可靠性、易于擴(kuò)展、便于維修與維護(hù)等特點,。

　　數(shù)據(jù)采集

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

　　支持實時采集,、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）,。

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

　　支持多線程處理機(jī)制,，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。

　　數(shù)據(jù)實時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,、分析需要實現(xiàn)以下功能：

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

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

　　統(tǒng)計各分站及整體的用電量（有功,、無功）。

　　數(shù)據(jù)查詢與展示

　　要求能方便實現(xiàn)客戶端查詢和各級管理人員的查詢,，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析,，各類統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報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,、累計用量、實時監(jiān)測,、運行記錄及比例,、對比、對標(biāo)分析等功能,。

　　管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,、分類分項的對比、對標(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保護(hù)，防止信息的丟失,、失竊和破壞,。

　　節(jié)能改造及效果評估

　　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)能改造前后的效果評估,。

　　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,。

　　故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用彈框方式報警功能,。報警類型包括開關(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,。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態(tài),，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(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)儀征國芯半導(dǎo)體現(xiàn)場實際情況，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)線將數(shù)據(jù)上傳至配電室的監(jiān)控主機(jī),，保障了電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性,。

　　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,。在值班室設(shè)置本地電力監(jiān)控系統(tǒng),，監(jiān)控所有變電所的運行狀況。

　　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,。通訊管理機(jī)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)的主要功能是實現(xiàn)儀表與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化,、信息化,、智能化，很大提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性,，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

　　變電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面,，主要實時監(jiān)測變電所所有回路的運行狀態(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：

一次系統(tǒng)圖

　　遙信和遙測報警功能,，主要完成高低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,，提醒值班人員及時處理,。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,，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,，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：

　　報警功能實時查詢

　　參數(shù)抄表功能,，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢,。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能,。該報表查詢進(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

　　用電量報表功能，可選擇時間段進(jìn)行查詢,，支持任意時間段電度累計查詢,，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報表,。該報表各回路名稱和數(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表,，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

　　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)在儀征國芯半導(dǎo)體電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,，可以實現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況,，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,，可以與通訊管理機(jī)、計算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng),。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析,、處理，實時顯示配電室內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),，對負(fù)載越限具有彈出報警對話框,，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)運行安全,、可靠,、穩(wěn)定，為機(jī)關(guān)變電所項目解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),，取得了較好的企業(yè)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,，中國電力出版社

　　[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》，高士宏,，科技風(fēng)[3]《電力監(jiān)控運用于10kv供配電設(shè)計》,，姚強(qiáng)，科技天地