鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　摘要：介紹齊魯化工區(qū)金山產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新孵化中心電力監(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電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理,。

　　關(guān)鍵詞：商業(yè)項目;齊魯化工區(qū)金山產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新孵化中心;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)

　　0  概述

　　齊魯化工區(qū)是山東省政府與中國石化集團(tuán)的重要合作項目,，是國家正式批準(zhǔn)設(shè)立的國內(nèi)第三家專業(yè)化園區(qū)，總體規(guī)劃面積42平方公里,。

　　本系統(tǒng)對齊魯化工區(qū)金山產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新孵化中心高低壓配電室進(jìn)行電能管理,，以保證用電的安全、可靠和,。

　　Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng),，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,，對變配電系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行組網(wǎng),，通過計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),，將分散的配電智能設(shè)備連接為一個有機(jī)的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。

　　1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

　　本項目共5臺AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置,、45臺ACR系列多功能電力儀表。在配電室內(nèi)放置采集裝置,，現(xiàn)場多功能儀表經(jīng)485總線連接至對應(yīng)的采集裝置,，現(xiàn)場串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)上。

　　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。

　　間隔設(shè)備層主要為：微機(jī)綜合保護(hù)裝置,、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表等,。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：Anet智能網(wǎng)關(guān)將配電柜內(nèi)的綜保和電力儀表集中采集,，同時遠(yuǎn)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(jī),、顯示器、UPS電源,、打印機(jī)等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶,。

　　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),，由現(xiàn)場ACR系列多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，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、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù),，并將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,，終達(dá)到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求。

　　2.2  人機(jī)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(yùn)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  歷時事件

　　歷時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(jī)交互，通過歷史事件查看平臺,，用戶可以根據(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(yùn)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(yùn)行?？梢酝ㄟ^用戶管理進(jìn)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  運(yùn)行負(fù)荷曲線

　　負(fù)荷趨勢曲線功能主要負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,，自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線的,，方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換,；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線,；對所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放,、量程變換等操作,，幫助用戶進(jìn)線趨

　　勢分析和故障追憶，為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。

　　2.7  遠(yuǎn)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,、打印或者召喚保存、打印模式,。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(dǎo)出和報表打印等功能。

　　3  案例分析

　　10kV回路安裝的AM5 系列產(chǎn)品具有統(tǒng)一的軟硬件平臺,、強(qiáng)大的保護(hù)邏輯圖形化可編程功能和豐富的接口資源,，能夠適應(yīng) 35kV 及以下電壓等級的各種變配電測控保護(hù)要求，滿足個性化定制需求,，廣泛應(yīng)用于建筑,、工業(yè)、能源等領(lǐng)域,。可提供 12 路交流輸入（標(biāo)準(zhǔn)硬件包括：三相保護(hù)電流,、兩個零序電流,、三相測量電流及 4 個電壓通道）,，16 路可編程遙信輸入，10 路可編程繼電器接點輸出,，可滿足絕大多數(shù)場合下中低壓系統(tǒng)間隔層的保護(hù)測控要求,。

　　低壓回路采用的ACR系列多功能電力儀表是針對電力系統(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,、無功電度。并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點和2路繼電器控制輸出接點,，這些接點可以配合智能斷路器實現(xiàn)斷路器的遙信,、遙控操作。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,。

　　配電一次圖見圖（1），功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)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(yùn)行狀態(tài),，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報警,；斷路器變位時會發(fā)出報警信號,，提醒用戶及時處理故障。

圖（1）低壓配電一次圖

　　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。該報表查詢變電所4臺變壓器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及變壓器溫度。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（2）。

圖（2） 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,，顯示配電室某段時間內(nèi)的各配電回路的用電量，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（3）。

圖（3） 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（4）,。

圖（4）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

　　負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況,。查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換,；幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶,，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。見圖（5）,。

圖（5）趨勢曲線圖

　　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)已成為全國各地工程項目,、標(biāo)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)在齊魯化工區(qū)金山產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新孵化中心的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實時監(jiān)控與電能管理，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(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,，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),，對分合閘、負(fù)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(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,。