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場的各種電參量和開關信號,。系統(tǒng)采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理。

　　關鍵詞：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)充分利用了現代電子技術,、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的新發(fā)展,，對變配電系統(tǒng)進行分散數據采集和集中監(jiān)控管理,。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網，通過計算機和通訊網絡,，將分散的配電所的現場設備連接為一個有機的整體,，實現電網運行的遠程監(jiān)控和集中管理。

　　1  系統(tǒng)結構描述

　　本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現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器,，至后臺電腦,，實現儀表與監(jiān)控主機的數據連通。

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

　　如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

　　間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表,。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內,，這些裝置均采用RS485通訊接口,，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集,。

　　網絡通訊層主要為：串口服務器,，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層,，完成現場層和站控層之間的數據交互,。

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

　　以上網絡儀表均采用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)送數據但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數據,，數據傳輸速率可為10Mbps,。

　　RS485接口是采用平衡驅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個設備,，傳輸距離可為1km。

　　2  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

　　2.1  數據采集與處理

　　數據采集是配電監(jiān)控的基礎,，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成,，實現遠程數據的本地實時顯示。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COSφ,、電度Epi、遠程設備運行狀態(tài)等數據,。

　　數據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，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢,。

　　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)設備狀態(tài)及相應實時運行參數，畫面定時輪巡切換,；畫面實時動態(tài)刷新,；模擬量顯示；開關量顯示,；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  數據庫建立與查詢

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

　　2.5  用戶權限管理

　　針對不同級別的用戶,，設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產,，生活帶來的損失,，實現配電系統(tǒng)的安全，可靠運行,?？梢酝ㄟ^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用戶的需要設計報表樣式,，把系統(tǒng)中處理的數據經過篩選、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數據,。本程序還可以根據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,。

　　報表具有自由設置查詢時間實現日,、月,、年的電能統(tǒng)計，數據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)、公共設施,、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網絡電力儀表,，它能測量常規(guī)電力參數，如：三相電壓,、電流,、有功功率、無功功率,、功率因數,、頻率、有功電度,、無功電度等多種電參量。該系列網絡電力儀表主要應用于變電站自動化,、配電網自動化,、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)測運行設備的電參量,，其中包括：線三相電壓,，電流，功率,，功率因數,，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流,；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態(tài),，主要包括：開關的分、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運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關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

　　參數抄表功能,，主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢,。支持任意時刻電參數查詢，具備數據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,，主要包括：三相電壓、電流,、功率因數,、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯(lián),，方便用戶修改回路名稱,。見圖（4）。

圖（4） 參數抄表

　　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，具備數據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據庫關聯(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)通訊結構示意圖,，主要顯示系統(tǒng)的組網結構，系統(tǒng)采用分層分布式結構,，同時監(jiān)測間隔層設備的通信狀態(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)通訊結構示意圖

　　4  結束語

　　隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用，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用，可以實現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,，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器,、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng),。系統(tǒng)實現對采集數據的分析,、處理，實時顯示變電所內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，取得了較好的社會效益,。

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

　　[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10