安科瑞 鮑靜君

摘要：介紹青島新機(jī)場空管工程業(yè)務(wù)區(qū)電力監(jiān)控和能耗監(jiān)測,，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，通過電力監(jiān)控和能耗監(jiān)測實現(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：公建項目;青島新機(jī)場空管工程業(yè)務(wù)區(qū);智能電力儀表;電力監(jiān)控和能耗監(jiān)測

??0  概述

??青島新機(jī)場項目,，按照國際高4F運(yùn)行等級設(shè)計,，可起降空客380、波音747等目前大機(jī)型,，項目建成后將成為區(qū)域性樞紐機(jī)場,、面向日韓的門戶機(jī)場，也會成為集高鐵,、地鐵,、航空、高速公路為一體的大型機(jī)場,。其中的空管工程是該機(jī)場建設(shè)的重點工程之一,，工程總投資9.56億元人民幣，總建筑面積2.35萬平方米,，總用地規(guī)模266畝,。空管工程包括塔臺區(qū),、業(yè)務(wù)區(qū),、二次雷達(dá)、氣象雷達(dá),、氣象觀測場等區(qū)域組成,。

??民用機(jī)場屬于特別重要用能單位，一級負(fù)荷較多,，別的設(shè)施水平和服務(wù)水平也決定了客戶對管理水平的高度要求,，保證用能安全是機(jī)場方面為關(guān)心的問題。項目面積大,，分布廣，負(fù)荷密集,，供電容量大,，需要通過自動化系統(tǒng)對工程各類供電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和用電負(fù)荷的變化情況進(jìn)行自動、集中,、實時的監(jiān)控,。Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)針對35kV及以下用戶變電站，對微機(jī)保護(hù)裝置,、智能操控裝置,、電氣接點測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,、多功能儀表,、直流屏、模擬屏等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,，幫助用戶實現(xiàn)變電,、配電,、用電的管理。系統(tǒng)監(jiān)控范圍包括用戶變電站,、開閉所,、分變電所及低壓配電室等。

??針對于項目重要用能單元,、用能設(shè)備進(jìn)行能源的系統(tǒng)化,、精細(xì)化監(jiān)測，以發(fā)現(xiàn)能源消耗的異常,，通過分析找出解決方法,，對于實施的節(jié)能技改可效果跟蹤、效果對比,、效果驗證,，并通過不斷優(yōu)化策略，找出優(yōu)用能模式,。Acrel5000能耗管理系統(tǒng)采集建筑電,、水、氣,、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏,、風(fēng)力、儲能等新能源數(shù)據(jù),，對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，按照區(qū)域、部門,、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分,，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯,，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表,，幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)和制定能源績效考核。

??1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

??安科瑞電力監(jiān)控和能耗管理系統(tǒng)以服務(wù)器,、通訊設(shè)備,、測控單元為基本工具，為民用機(jī)場的實時數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺,，它可以和檢測,、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：青島新機(jī)場空管工程業(yè)務(wù)區(qū)能耗系統(tǒng)站控管理層及網(wǎng)絡(luò)通訊層?，F(xiàn)場共有25臺AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置、200臺AEM96系列三相多功能電力儀表以及152只DTSD1352系列導(dǎo)軌式電能計量表,。

??1.1  測控單元

??中壓配電柜采用AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和測控,。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。裝置硬件設(shè)計采用可靠性配置,，軟件配以專門的保護(hù)算法,，抗干擾性能強(qiáng)，可靠性高,，保護(hù)實現(xiàn)方式靈活,，能與 Acrel-2000 變電站綜合自動化系統(tǒng)配套使用，為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供保障,。

??低壓配電柜采用AEM96系列三相多功能電力儀表,，該設(shè)備是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè),、公用設(shè)施的電能統(tǒng)計,、管理需求而設(shè)計的一款智能儀表，集成了全部電力參數(shù)測量及的電能計量,，有功電能的準(zhǔn)確度達(dá)到了0.5S級,，提供上24時、上31日以及上12月的各類電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計,。帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能，并具備報警輸出,。該設(shè)備帶有RS485通信接口,，采用MODBUS-RTU協(xié)議，可廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng),，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中,。

??末端配電箱采用DTSD1352系列的導(dǎo)軌式電能計量表，這款表采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝,，80A以下直接接入,，80A以上采用互感器二次接入,。功能方面支持全電參量測量包括2-31次諧波測量，電能方面支持雙向有功,、無功電能計量,，并支持兩套時段表、4個時區(qū),、14個日時段,、4種費(fèi)率的復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計、支持4種大需量及發(fā)生時間統(tǒng)計,，支持上48月及上90日歷史電能,，還具備開關(guān)量、測溫,、液晶中文顯示,、多種通訊接口及通訊規(guī)約，也具有國家計量器具型證書,、CE認(rèn)證等,。

??1.2  通訊設(shè)備

??Anet-2E8S1智能通訊管理機(jī)具備在局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換能力，上行通訊支持各種電力調(diào)度的協(xié)議及安科瑞私有通訊規(guī)約,，也可以針對第三方系統(tǒng)協(xié)議進(jìn)行適配,；下行通訊支持支持modbus、DL/T645,、IEC103,、CJ/T188等常見協(xié)議，也可以針對設(shè)備協(xié)議做定制開發(fā),。網(wǎng)關(guān)本身具備斷點續(xù)傳,，可以設(shè)置保存天數(shù)、上傳周期等,，支持*先出緩存,。網(wǎng)關(guān)亦可進(jìn)行邏輯計算，可過濾抖動數(shù)據(jù),，可大大減輕上位機(jī)數(shù)據(jù)處理壓力,，非常適用于民用機(jī)場一類采集點位較多的大型項目。

??2  軟件功能

??2.1  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,。

??2.2  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,。

??2.3  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。

??2.4  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。

??2.5  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,。

??2.6  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

??u 配電實時監(jiān)測

??系統(tǒng)人機(jī)界面友好,，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),，實時監(jiān)測各回路電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器,、隔離開關(guān)、地刀等合,、分狀態(tài),。

??u 權(quán)限管理

??通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）,?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,，為系統(tǒng)運(yùn)行,、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障,。

??u 遙控操作

??具備相應(yīng)權(quán)限的維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面點擊相應(yīng)的斷路器遙信點調(diào)出遙控操作界面,，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

??u 運(yùn)行報表&電能統(tǒng)計報表

??u 歷史事件查詢

??電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,，保護(hù)動作,、事故跳閘，以及電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,，查詢統(tǒng)計、事故分析。

??u 能耗主界面

??反映建筑當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗,，并計算得到單位面積能耗,；

??通過表計計量電能消耗，界面下方顯示電能的當(dāng)日逐時用能曲線,；單擊每個分類能耗的上部區(qū)域,，可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面；

??可通過下拉框切換建筑,，建筑圖片可根據(jù)項目要求替換,；

??反映某分類能耗（例如電）當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期,、當(dāng)年及上年同期的用能及對比,，增長百分比及增加值；

??反映某分類能耗過去48小時,、過去31天,、過去12個月、過去3年的用能趨勢,；

??反映某分項能耗的當(dāng)月用能餅圖,；

??反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖；

??u 分類能耗支路用能統(tǒng)計報表

??可靈活選擇支路,，并統(tǒng)計某段時間內(nèi)支路用能的日,、月、周,、季,、年用能；

??通過透視表功能強(qiáng)大,，用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計,，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序；

??統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖,、點線圖,、堆積圖、餅圖等多種圖表展示,；

u 分類能耗支路分時段用能趨勢分析

??可查詢?nèi)我恢纺扯螘r間內(nèi)的用能參數(shù)（例如電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)等）,，具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān)，查詢時不可跨月,；

??數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示,，圖表可通過鼠標(biāo)操作放大,、縮小、移動,；可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序（大值,、小值）；

??4  結(jié)束語

??我國航空業(yè)飛速發(fā)展,，機(jī)場供電系統(tǒng)作為機(jī)場運(yùn)行的動力供應(yīng)，尤顯重要,。在國家提出加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)和民用航局建成安全,、、,、綠色的現(xiàn)代化民用航空體系的大背景下,，在機(jī)場供電網(wǎng)絡(luò)中引入智能電網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)智能化機(jī)場供配電系統(tǒng),，不僅為機(jī)場運(yùn)行提供更加可靠的能源供應(yīng),，強(qiáng)化電力保障，還可實現(xiàn)節(jié)能減排,，對機(jī)場長遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義,。大型機(jī)場通常供電區(qū)域大，線路長,，供電設(shè)備多,，負(fù)荷種類復(fù)雜，不同電壓等級混合,。因此,，建設(shè)完善的電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對全場配電網(wǎng)絡(luò)的信息采集,、集中管理,。

??通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)和 Acrel-5000能耗管理系統(tǒng)的實施，幫助青島新機(jī)場空管工程改變?nèi)斯す芾淼膫鹘y(tǒng)工作方式,，通過技術(shù)手段幫助用戶維護(hù)供配電系統(tǒng)的安全可靠,，也為節(jié)約能耗、技術(shù)升級,、績效考核提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),。