鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

　　摘要：介紹無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目,，現(xiàn)場(chǎng)采用智能電力儀表,、采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量、開(kāi)關(guān)信號(hào),。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電間配電回路及配電房回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,。

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

　　0 概述

　　本次項(xiàng)目主要涉及無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目中的配電房進(jìn)出線內(nèi)的多功能電表,，其中值班室置于監(jiān)控值班室。

　　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(chǎng)的配電室等電氣設(shè)備進(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(cè)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(shì)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(hù)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)條件適用于無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目配電房,。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,，但不僅于此，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對(duì)配電房數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求,。

　　數(shù)據(jù)采集

　　自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)所有電量?jī)x表的模擬量數(shù)據(jù),，自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開(kāi)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(kāi)關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見(jiàn),。

　　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(wú)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(wú)功）,。

　　數(shù)據(jù)查詢(xún)與展示

　　要求能方便實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端查詢(xún)和各級(jí)管理人員的查詢(xún)，查詢(xún)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(xún)和對(duì)比分析,，各類(lèi)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(hù)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(cè)、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(lèi)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(kù)導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能,。

　　權(quán)限管理

　　要求對(duì)不同用戶(hù)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(hù)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(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)能改造前后的效果評(píng)估,。

　　參數(shù)設(shè)置

　　可通過(guò)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(lèi)型包括開(kāi)關(guān)故障,，電壓、電流超限,，現(xiàn)場(chǎng)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(kù),，方便用戶(hù)查詢(xún),，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)無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)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樓層的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器然后通過(guò)網(wǎng)線直接接至監(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(shí)時(shí)性,。如下圖所示：站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

　　現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)10臺(tái)高壓綜合保護(hù)儀表通過(guò)RS485總線接至配電房的通訊管理機(jī),，通訊管理機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通,。

　　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,。在無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目中主要指置于配電房的監(jiān)控主機(jī),。

　　2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

　　通訊層主要是由N2S16-485I-ETS工業(yè)串口服務(wù)器兩臺(tái)、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(cè)現(xiàn)場(chǎng)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，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(wú)人值守的目的,。

　　3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

　　現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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,。

　　智能儀表現(xiàn)場(chǎng)連接示意

　　現(xiàn)場(chǎng)儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右,，不同種類(lèi)的智能裝置連接在不同的總線上,，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器，進(jìn)而將數(shù)據(jù)上傳至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控終端,。具體連接示意圖如下所示：

　　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(huà)面,，主要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(wú)功功率,、功率因數(shù)、頻率,、有功電度等,。如下圖所示：

系統(tǒng)一次圖

　　遙信和遙測(cè)報(bào)警功能，主要完成對(duì)低壓各出線回路的開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控,，對(duì)開(kāi)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,。具備歷史查詢(xún)功能,，如下圖所示：

報(bào)警功能歷史查詢(xún)

　　事件告警記錄功能，主要完成對(duì)查詢(xún)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：

　　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(xún),。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢(xún),，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢(xún)一科大廈樓層配電箱進(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(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng),。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(xún),，支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢(xún),，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報(bào)表,。該報(bào)表各回路名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。如下圖所示,，顯示辦公樓實(shí)驗(yàn)樓配電回路的準(zhǔn)確用電量,，用戶(hù)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(cè)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

　　負(fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線,，點(diǎn)擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；幫助用戶(hù)進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶，具備曲線打印功能,。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。

　　4  結(jié)束語(yǔ)

　　在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，工業(yè)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)在無(wú)錫港龍20KV變電所工程項(xiàng)目的應(yīng)用,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電間出線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)顯示配電間內(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(yǔ)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,，為工業(yè)項(xiàng)目解決用電問(wèn)題提供了安全可靠的依據(jù),，取得了較好的企業(yè)效益。

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