安科瑞 繆凱倫
摘要：介紹北汽瑞麗汽車(chē)10KV配電工程的電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開(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)變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理,。
關(guān)鍵字：電力監(jiān)控系統(tǒng),；北汽；Acrel-2000,；智能電力儀表,；
0 引言
??隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多新型,、智能的用電設(shè)備涌入了人們的生活,，但是各種設(shè)備引起的電磁干擾問(wèn)題也隨之而來(lái),，例如電壓突變、頻率偏差等,，電壓不平衡度,、諧波干擾等電能質(zhì)量問(wèn)題也越發(fā)嚴(yán)重，這些問(wèn)題不僅在一定程度上降低了設(shè)備的整體效率,，還對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的純凈度和穩(wěn)定性造成了影響,，這是要關(guān)注并要解決的問(wèn)題。 Acrel-2000是利用智能電力監(jiān)測(cè)裝置,，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)通信技術(shù),，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù),，綜合構(gòu)成的電力監(jiān)控系統(tǒng),。采用分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)配電終端的管理,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高低壓系統(tǒng)等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控采集分析電力數(shù)據(jù),。
1 項(xiàng)目概述及建設(shè)目標(biāo)
??北汽云南瑞麗汽車(chē)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“北汽瑞麗公司"）成立于2013年12月20日，由北汽集團(tuán),、景成集團(tuán)共同投資組建,，以建設(shè)年產(chǎn)能15萬(wàn)輛的北汽云南汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基地為目標(biāo)，規(guī)劃建設(shè)整車(chē)項(xiàng)目,、零部件項(xiàng)目,、倉(cāng)儲(chǔ)物流項(xiàng)目、綜合配套項(xiàng)目,?；匚挥趪?guó)家一類(lèi)口岸—瑞麗畹町經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)芒滿(mǎn)通道一側(cè)，項(xiàng)目總占地近2000畝,，計(jì)劃總投資36億元,。項(xiàng)目一次規(guī)劃，分階段實(shí)施,。一期規(guī)劃年產(chǎn)能5萬(wàn)輛,，產(chǎn)品涵蓋符合中國(guó)西南區(qū)及緬甸等東南亞國(guó)家市場(chǎng)需求的交叉車(chē)型微卡、微面等汽車(chē),；二期規(guī)劃年產(chǎn)能10萬(wàn)輛乘用車(chē)生產(chǎn)線及零部件,、物流配套設(shè)施。2013年12月25日舉行項(xiàng)目奠基后按規(guī)劃有序推進(jìn)實(shí)施,，預(yù)計(jì)2015年底可出汽車(chē)產(chǎn)品,，2016年實(shí)現(xiàn)批量投產(chǎn)。 本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)北汽瑞麗汽車(chē)配電房?jī)?nèi)的10KV配電柜內(nèi)的綜保進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理后實(shí)時(shí)顯示一次圖狀態(tài)以及各用電回路的電壓,、電流、功率等信息，利用各回路的用電量定制電能報(bào)表,。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
??在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,，要充分考慮客戶(hù)的實(shí)際需求，以及電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu),、電力系統(tǒng)的實(shí)際載荷能力等因素,，進(jìn)而合理的選擇監(jiān)控設(shè)備，這既有利于減少系統(tǒng)運(yùn)作的成本,，同時(shí)也有利于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),。本項(xiàng)目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)10KV的配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,，能夠與計(jì)算機(jī),、串口服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示站內(nèi)各個(gè)配電回路的運(yùn)作狀態(tài),，當(dāng)站內(nèi)電力系統(tǒng)的負(fù)載越標(biāo)時(shí),，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語(yǔ)音提示,。另外,，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報(bào)表、曲線圖等統(tǒng)計(jì)信息,，便于有關(guān)人員分析站內(nèi)各部分的用電狀況,，使站內(nèi)的用電活動(dòng)更加安全，從而保證站內(nèi)人員的生命安全,，提高車(chē)站工作人員的工作效率,。 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ??北汽瑞麗汽車(chē)10KV電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：站控管理層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層,、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示：
??站控管理層管理人員與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的直接窗口,，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息計(jì)算,、分析與處理，并以圖形,、數(shù)顯,、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，是系統(tǒng)的上層部分,。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,，如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī),、打印機(jī)、UPS電源等組成,。 ??通訊層使用的設(shè)備為串口服務(wù)器,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,、分類(lèi)和傳送等工作的同時(shí),，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的安科瑞PZ72L-E4/C儀表,，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場(chǎng)配置居正的電能表，實(shí)現(xiàn)低壓回路三相電流,、三相電壓,、頻率、功率,、四象限電能等電參量監(jiān)測(cè),；并對(duì)每個(gè)回路斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),。 2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) ??電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠及時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,，并迅速傳遞操作指令，是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能的基礎(chǔ),。把現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)設(shè)備就地與總線連接,，之后在把各條總線全部接入串口服務(wù)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的傳遞,。 本項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為：每個(gè)配電房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集箱,，電力儀表通過(guò)RS485總線接入數(shù)據(jù)采集箱內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào),，通過(guò)光纖傳輸?shù)街蛋嗍覂?nèi),，再通過(guò)值班室內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換器接入站控層內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)。 2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì) ??系統(tǒng)依據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示,；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄,；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè),；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢(xún)與打??；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線,，用戶(hù)權(quán)限管理等主要功能,。 2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理 ??數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開(kāi)關(guān)量的采集,。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集,，開(kāi)關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器的工作狀態(tài),，以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示,。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶(hù)，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化要求,，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)查詢(xún),。
2.3.2數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì) 電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,，用戶(hù)可自由查詢(xún)自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明,，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯,，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。
2.3.3電流曲線查詢(xún) 電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線,。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比,，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權(quán)益提供保障,。借助該功能,，還可分析用能需量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào),，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費(fèi),。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄,，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流,、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。電力監(jiān)控系統(tǒng)能通過(guò)管理人員對(duì)電壓,、電流及功率的設(shè)置,，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電情況，是否出現(xiàn)短路或者超負(fù)荷等情況,，便于工作人員解決,。
2.3.4用戶(hù)權(quán)限管理 電力監(jiān)控系統(tǒng)為了本項(xiàng)目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱(chēng)修改）,?？梢远x不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名,、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理通過(guò)可靠的安全保障,。
3建設(shè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義 隨著社會(huì)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(guó)各地工程項(xiàng)目、工業(yè)企業(yè)等大面積多變電所用戶(hù)的必然選擇,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在北汽瑞麗汽車(chē)的應(yīng)用,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所10KV配電回路用電的實(shí)時(shí)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(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)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài),，對(duì)分合閘,、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對(duì)話框及語(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，為變電所用戶(hù)解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據(jù),，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,。
