安科瑞 繆凱倫
摘要：介紹上海財經(jīng)大學本部國定路校區(qū)檔案館，采用綜合保護裝置,、智能電力儀表,，采集配電現(xiàn)場的各種電參量和狀態(tài)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)場總線通訊并遠傳至后臺,，通過Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變電所變配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
關鍵詞：上海財經(jīng)大學,；10KV變配電所,；綜合保護裝置；智能電力儀表,；Acrel-2000,；電力監(jiān)控系統(tǒng)。
0,、概述
??上海財經(jīng)大學占地面積826畝,，設有三個校區(qū)，主校區(qū)位于國定路777號,，中山北一路校區(qū)位于中山北一路369號,，昆山路校區(qū)位于昆山路146號。
??本項目承接其國定路校區(qū)檔案館變配電所電力監(jiān)控系統(tǒng)搭建,，檔案館總共有2路10KV進線,，經(jīng)2臺2000KVA變壓器變壓后對整個檔案館進行供電，變電站內(nèi)綜合保護裝置,、溫控儀,、多功能儀表等設備采用RS485總線組網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主機安裝在變電站內(nèi)值班室,。
1,、需求分析
??電力監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理,。軟件大概功能要求如下：
??電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新,，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量,、回路名稱等信息,。
??對各回路的電流繪制趨勢曲線，便于分析該回路配電運行工況,。
??對各回路的電能集抄功能,，并可生成時間段內(nèi)符合客戶管理需求的用電報表。
??對各回路儀表進行實時通訊狀態(tài)顯示,。
??多用戶權限管理,，便于分級操作。
??本技術條件適用于上海財經(jīng)大學本部國定路校區(qū)檔案館的變配電室,。供方產(chǎn)品應具有高安全性與可靠性,、易于擴展,、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應至少滿足本技術條件,，但不僅僅于此,，其技術性能應滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求。
2,、系統(tǒng)方案
??監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對上海財經(jīng)大學本部國定路校區(qū)檔案館變配電進行用電監(jiān)控與電能管理,。監(jiān)控范圍為變配電所的綜合保護裝置、溫控儀,、多功能儀表,。系統(tǒng)接入變配電所6塊綜合保護裝置，29塊PZ96-E4/KC多功能儀表,，2塊變壓器溫控儀,，共分5條總線，總線直接接入本變電所內(nèi)串口服務器,，通過網(wǎng)絡上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機,，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層,、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層,。
系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖
1） 站控管理層
??站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口,。在主要指置于值班室的工控機,、顯示器、UPS等,。
2） 網(wǎng)絡通訊層
??通訊層主要是由協(xié)議隔離轉(zhuǎn)換器及總線網(wǎng)絡組成,。協(xié)議隔離轉(zhuǎn)換器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表、綜合保護裝置,、變壓器溫控儀,；總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化,、信息化,、智能化，大大提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性,，達到了無人值守的目的。
3） 現(xiàn)場設備層
??現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端,，主要由安科瑞智能儀表PZ96-E4/KC,、綜合保護裝置、直流屏、變壓器溫控儀組成,，儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務器，經(jīng)通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),，實現(xiàn)遠程監(jiān)控,。
智能儀表現(xiàn)場連接示意
??現(xiàn)場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVVSP2*1.0)進行通訊連接,，每根總線連接智能儀表數(shù)量在25只左右,，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務器，進而將數(shù)據(jù)上傳至當?shù)乇O(jiān)控終端,。具體連接示意圖如下所示：
3,、系統(tǒng)功能
功能特點
??本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便,；運行穩(wěn)定可靠,；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示,；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面,，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能,。
登錄界面
??為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如配電回路名稱修改等）,。定義不同級別用戶的登錄名,、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障,。將用戶的級別分為操作工,、工程師、系統(tǒng)管理員這三個等級,，每個等級可以單獨賦給不同的操作權限,，包括進入運行、退出運行,、報表管理,。系統(tǒng)管理員為等級用戶，用戶可以添加,、刪除別的用戶,。
監(jiān)控系統(tǒng)界面分為三塊，標題界面,、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面,。
??標題界面中顯示當前登錄用戶及系統(tǒng)當前時間。
??系統(tǒng)界面中顯示當前界面對應各種參數(shù)。
??菜單切換界面排布的按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕,。不同的功能按鈕,，可進入相應的功能界面。
配電監(jiān)測界面
配電監(jiān)測功能
??可查看各配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量,。主要數(shù)據(jù)包括：三相電流,，電能。在母線（既圖中橫線）上方數(shù)字（如：1P1）代表開關柜
??當選擇以“管理員"身份登錄系統(tǒng)后,，可在系統(tǒng)一次圖中點擊回路名稱,，直接對回路名稱進行修改，修改后系統(tǒng)會自動保存,。
通訊狀態(tài)
??實時顯示接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài),，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構，可在線診斷系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位,。從而方便系統(tǒng)維護人員實時掌握現(xiàn)場各設備的通訊狀態(tài)，對出現(xiàn)異常的設備及時維護,，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,。
通訊狀態(tài)圖
??通訊狀態(tài)能夠看到整個系統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡結構，該系統(tǒng)具有網(wǎng)絡診斷功能,。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊狀態(tài),，出現(xiàn)網(wǎng)絡故障時，系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元,。紅色表示通訊正常,，綠色表示儀表通訊出線故障。及時通知維系人員進行查詢故障原因,。
電參量報表
??實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實時數(shù)據(jù)庫,。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù),、查詢的時間段或選擇查詢近更新的記錄數(shù)等，并通過報表方式顯示出來,。該功能方便用戶進行事故追溯查詢,。
??設置需要查詢的時間，點擊查詢按鈕即可查詢歷史某時刻的各個回路的電參量報表,。主要數(shù)據(jù)包括：三相電壓,、三相電流、有功功率,、無功功率,、功率補償因數(shù),、電能。
??該報表包含所有的回路,。幫助用戶了解每個時刻系統(tǒng)運行中是否出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定,，電流越限，功率,、功率因數(shù)是否符合要求,。以此為依據(jù)，對系統(tǒng)進行更好的管理和優(yōu)化,。
??報表可以以電子表格的方式導出,，同時具備打印功能。點擊打印報表,，按需要即可打印報表,。
電能報表
??以豐富的數(shù)據(jù)報表體現(xiàn)計量體系的完整性,。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能,，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表,。該功能使得用電可視透明,，并在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性,。
電能報表功能
??用電量的管理以報表形式呈現(xiàn),，該報表可以呈現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的各回路用電，每個進線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內(nèi),，可方便查詢,。
??通過調(diào)節(jié)開始時間和結束時間，即可顯示此時間段內(nèi)的用電量,。
??該報表可以以電子表格的方式導出,，同時具備打印功能。
電流越限設置
??對配電系統(tǒng)每個回路設計了電流越限設置,。便于配電維護人員及時根據(jù)現(xiàn)場用電需求變更用電電流設置限值,，當發(fā)生電流越限，及時控制回路用電,，確保供電可靠性,，為用戶單位的用能權益提供保障。
電流越限設置
報警及事件
實時報警
??實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量,。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開,，并一直隱藏在后臺。
??當有電流或者電壓越限,，并且觸及報警界*,，“相應實時報警"窗口就會自動彈出,，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量,、報警值等,。
歷史報警
??通過調(diào)節(jié)開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息,，包括遙測報警和遙信報警,，還包括具體的報警時間，報警類型,，報警內(nèi)容等,。
4、結束語
??在當今配電設施的應用中,，變電所的配電安全性至關重要,，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海財經(jīng)大學本部國定路校區(qū)檔案館的應用，可以實現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控,，不僅能顯示回路用電狀況,，還具有網(wǎng)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(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框,、語音提示,、短信報警燈，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,，為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。
