鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

　　摘要：介紹南京聚隆科技股份有限公司廠房二期電力監(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)場總線通訊并遠傳至后臺,，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理,。

　　關(guān)鍵詞：廠房；智能電力儀表;Acrel-2000型,；電力監(jiān)控系統(tǒng)

　　0  概述

　　本項目為南京聚隆科技股份有限公司廠房二期電力監(jiān)控系統(tǒng),。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對南京聚隆科技股份有限公司廠房二期配電系統(tǒng)改造項目的變電所的進出線回路進行電力監(jiān)控,，以保證用電的安全,、可靠。

　　Acrel-2000型智能配電系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù),、計算機技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng),，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò),，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理,。

　　1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

　　本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)南京聚隆科技股份有限公司廠房二期項目的配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與電能管理,；監(jiān)控范圍為高低壓進出線柜進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。該系統(tǒng)總計有100臺安科瑞AEM96儀表,。變電所儀表直接拉至變電所的串口服務(wù)器,，至后臺電腦，實現(xiàn)儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通,。

　　本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，即站控層，通訊層與間隔層,；

　　如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

　　間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表,。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口,，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：串口服務(wù)器,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集,，同時遠傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,。

　　站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計算機,、顯示器、UPS電源,、打印機等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況,，以人機交互的形式顯示給用戶,。

　　以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-

　　RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸,，一般都采用二根連線,，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收,、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)傳輸速率可為10Mbps。

　　RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,，抗噪聲干擾能力增強,，總線上允許連接多達30個設(shè)備,，傳輸距離可為1km。

　　2  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

　　2.1  數(shù)據(jù)采集與處理

　　數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U,、三相電流I,、頻率Hz、功率P,、功率因數(shù)COSφ,、電度Epi,、遠程設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù),。

　　數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。

　　2.2  人機交互

　　系統(tǒng)提供簡單、易用,、良好的用戶使用界面,。采用全中文界面，顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù),，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新,；模擬量顯示,；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等,。

　　2.3  歷史事件

　　歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄,、信號記錄、操作記錄,、越限記錄提供方便友好的人機交互,，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持,。

　　2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢

　　主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數(shù)據(jù)庫,，定期生成報表,，以供用戶查詢打印。

　　2.5  用戶權(quán)限管理

　　針對不同級別的用戶,，設(shè)置不同的權(quán)限組,，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,，可靠運行,。可以通過用戶管理進行用戶登錄,、用戶注銷,、修改密碼、添加刪除等操作,，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改,。

　　2.6  遠程報表查詢

　　報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計報表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選,、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù),。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印,。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能,。

　　報表具有自由設(shè)置查詢時間實現(xiàn)日、月,、年的電能統(tǒng)計,，數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。

　　3  案例分析

　　南京聚隆科技股份有限公司廠房二期電力監(jiān)控系統(tǒng)包含變電所電表,，對變電所的低壓配電回路進行遠程實時監(jiān)控和電能管理,。

　　變電所采用的綜保和多功能儀表，其是針對電力系統(tǒng),、工礦企業(yè),、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)電力儀表,，它能測量常規(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、無功電度等多種電參量,。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化,、配電網(wǎng)自動化、小區(qū)電力監(jiān)控,、工業(yè)自動化,、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域,。

　　低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量,，其中包括：線三相電壓,，電流，功率,，功率因數(shù),，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流,；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài),，主要包括：開關(guān)的分、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警,。  

圖（2）低壓配電一次圖

　　遙信和遙測報警功能,，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負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。具備歷史查詢功能,。

圖（3） 負荷曲線

　　參數(shù)抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢,。支持任意時刻電參數(shù)查詢,，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。該報表查詢配電箱出線回路的電參數(shù),，主要包括：三相電壓,、電流、功率因數(shù),、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,。見圖（4）,。

圖（4） 參數(shù)抄表

　　用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢,，支持任意時間段電度累計查詢,，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了準確可靠的電能報表,。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。用戶可以直接打印報表,，可以以EXCEL格式另存到其他位置,。 見圖（5）,。

圖（5） 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,。見圖（6）。

圖（6）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

　　4  結(jié)束語

　　隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用,，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重要工程項目,、標志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在南京聚隆科技股份有限公司廠房二期項目的應(yīng)用,，可以實現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實時監(jiān)控與電力監(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,、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析,、處理,，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘,、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,，并生成各種電能報表、分析曲線,、圖形等,，便于電能的遠程抄表以及分析、研究,。該系統(tǒng)運行安全,、可靠、穩(wěn)定,，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),，取得了較好的社會效益。

　　[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

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