安科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正
摘要：介紹洋河酒廠藍(lán)領(lǐng)公寓,，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)信號及樓層用戶各種電參量,。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-3000型電能管理系統(tǒng)實現(xiàn)變電所配電回路,、樓層用戶用電的實時監(jiān)控和管理。
關(guān)鍵詞：洋河酒廠;藍(lán)領(lǐng)公寓;0.4KV變電所,；智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電能管理系統(tǒng)
0 概述
本工程為江蘇洋河酒廠股份有限公司陽光水岸工程1#宿舍樓,，泗陽"陽光水岸"工程1#宿舍樓位于江蘇省泗陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，北側(cè)為文城路,，東側(cè)為長江路,，南側(cè)為天津路,，西側(cè)為規(guī)劃道路，為經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的核心區(qū)域,。本項目總建筑面積約為 21386平方米,，地上19層，地下2層,，建筑總高度為67.40米,。
我司承接本項目的電能管理系統(tǒng)，實時采集變電所多功能儀表及樓層用戶終端電能計量表的數(shù)據(jù),，用于分析,、管理用戶的用電情況，以便于用戶對樓層用電情況的實時了解,。
1,、需求分析
本電能管理系統(tǒng)的實施，在以下各方面達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)：
1）在現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件上,，加裝電能管理系統(tǒng),；
2）掌握變電所、各終端用戶電力設(shè)備運行情況,；
3）系統(tǒng)內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺,，能夠得到系統(tǒng)內(nèi)部全部參數(shù)的實時數(shù)據(jù)；對整個供配電系統(tǒng)的智能化管理,，能夠?qū)┡潆娤到y(tǒng)中所有電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行安全,、可靠、準(zhǔn)確地實時監(jiān)視,，實現(xiàn)系統(tǒng)故障,、異常實時報警并具有故障追憶功能。
4）對電能管理系統(tǒng)中各種狀態(tài)監(jiān)測,、歷史數(shù)據(jù)生成報表,，系統(tǒng)可以設(shè)計和管理多種報表樣式，實現(xiàn)日,、月,、年報表管理；
5）能夠加強用電負(fù)荷控制和電能成本統(tǒng)計分析,、匯總,。
6）提供分時計費的功能，提高電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)的精度與實時性,；
7）使設(shè)備優(yōu)化運行,，降低維護(hù)成本；
8）有效控制電能消耗成本；
9）提高電氣系統(tǒng)運行管理效率,；
10）數(shù)據(jù)記錄和故障數(shù)據(jù)記錄,；
11）提高電力管理系統(tǒng)運行管理效率，大幅提升管理水平,；
12）實現(xiàn)故障信息報警報警查詢,，可以設(shè)置預(yù)報警信號和故障報警信號，通過聲光,、界面等方式提示用戶,，待用戶確認(rèn)后復(fù)位,，并可以提供報警信息打印功能,。
13）強大的用戶管理功能，系統(tǒng)記錄各管理員運行記錄,、操作記錄等,，并設(shè)置多級用戶，分別賦予不同權(quán)限以及相應(yīng)密碼,，確保操作安全,。實現(xiàn)各變電站無人或少人值班；
14）實現(xiàn)電能質(zhì)量分析功能,，對各回路電壓,、電流各次諧波（2-31次）以及總諧波進(jìn)行分析。
2,、系統(tǒng)方案
監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對江蘇洋河酒廠藍(lán)領(lǐng)公寓變電所0.4kV配電及終端用戶進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理,。監(jiān)控范圍為變電所T1、T2變壓器的低壓進(jìn)線柜,、聯(lián)絡(luò)柜,、饋線柜及變壓器柜進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)控和電能管理，終端用戶的遠(yuǎn)程實時數(shù)據(jù)采集,、處理,、分析、顯示,。系統(tǒng)于變電所內(nèi)接入72只多功能電力儀表,，分5條總線，于樓層強電井內(nèi)接入396只終端計量儀表,，分為18條總線,，總線直接接入值班室內(nèi)采集設(shè)備，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(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
拓?fù)鋱D（一）
拓?fù)鋱D（二）
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(luò)通訊層
通訊層主要是由兩臺NPORT5610-16串口服務(wù)器,、協(xié)議隔離轉(zhuǎn)換器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成,。NPORT5610-16串口服務(wù)器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表,；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，提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性,，達(dá)到了無人值守的目的。
3）現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(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)控主機進(jìn)行組網(wǎng),，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
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(jìn)行通訊連接,，每根總線連接智能儀表數(shù)量在20只左右,，然后將數(shù)據(jù)上傳至串口服務(wù)器NPORT5630-16，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：
低壓進(jìn)線和饋線回路采用多功能儀表,，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,。
用戶側(cè)采用終端計量儀表DDSD1352-FC,能夠測量單相電壓、電流,、有功功率,、無功功率,、頻率、功率因數(shù)等,。
3,、系統(tǒng)功能
功能特點
系統(tǒng)開機后會通過點擊相應(yīng)的快捷方式圖標(biāo)，即可進(jìn)入操作系統(tǒng)和電能管理系統(tǒng),。本系統(tǒng)采用全中文界面,，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠,。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊,；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能,。
登錄界面
點擊桌面上的“洋河酒廠電能管理系統(tǒng)"軟件開始運行,。初始界面為“登錄界面",，選擇用戶名,，輸入對應(yīng)的密碼，點擊登錄按鈕,，才可進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)界面,，查看監(jiān)控數(shù)據(jù)，否則無法查看,。用戶名分為“管理員"和“操作員",，兩者權(quán)限不同，操作員只能操作部分功能,，管理員擁有權(quán)限,。
進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)界面后，會發(fā)現(xiàn)整個界面分為三塊,，標(biāo)題界面,、配電系統(tǒng)界面和菜單切換界面。
在標(biāo)題界面中,，將顯示當(dāng)前登錄用戶及系統(tǒng)當(dāng)前時間,。
菜單切換界面
在軟件窗口底部是菜單切換界面，該界面排布的按鈕為系統(tǒng)各個功能切換按鈕,。
通過點擊不同的功能按鈕,，就可進(jìn)入相應(yīng)的功能界面。
配電監(jiān)測界面
配電監(jiān)測功能
點擊“配電監(jiān)測"按鈕,，會出現(xiàn)7個菜單欄,。選擇“變電所一次圖"會出現(xiàn)上圖,。樓層一次圖和上圖類似。
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：1#-1）代表開關(guān)柜
當(dāng)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(jìn)行修改，修改后系統(tǒng)會自動保存,。系統(tǒng)圖中,，各回路的通斷將通過紅綠色切換來表示，紅色表示回路接通,，綠色表示回路斷開,。
點擊每條回路的“詳細(xì)參數(shù)"會出現(xiàn)上圖。參數(shù)包括:三相電壓,，三相電流,，線電壓，有功,，無功,，視在，功率因數(shù),，電流曲線和電壓棒圖,。樓層一次圖由于儀表為單相DDSD1352，采集量已全部顯示,，無需詳細(xì)參數(shù)顯示,。
通訊狀態(tài)
通訊狀態(tài)功能
點擊菜單欄的“通訊狀態(tài)圖" 。
進(jìn)入通訊狀態(tài)后,，能夠看到整個系統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，該系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)診斷功能。能實時監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài),，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時,，系統(tǒng)自動顯示故障線路及具體單元。
電參量報表
電參量報表功能
點擊菜單欄上的“電參量統(tǒng)計",。選擇相應(yīng)的選項,，即彈出以上窗口，可查詢各回路電參量,。
設(shè)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(jìn)行更好的管理和優(yōu)化。
該報表可以以電子表格的方式導(dǎo)出,，同時具備打印功能,。
電能報表
電能報表功能
點擊菜單欄上“電能統(tǒng)計"。
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(jìn)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(jié)束時間,，點擊“查詢"按鈕，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(dǎo)出,，同時具備打印功能,。
電流曲線
電流曲線功能
點擊配電系統(tǒng)圖對應(yīng)回路上的“趨勢曲線" ,。
選擇一個回路后，回路名稱會在窗口上方顯示,。曲線圖表的X軸表示時間跨度,，Y軸表示量程。點擊“刷新曲線" ,，可顯示選定回路的一天和七天的歷史曲線顯示,；點擊“搜索曲線" ，通過調(diào)節(jié)“開始時間"可顯示過去一天和七天時間段內(nèi)的選定回路的電流趨勢曲線,。通過修改“鼠標(biāo)縮放" ,，可任意放大選定區(qū)域內(nèi)的曲線。
電流曲線可以幫助用戶進(jìn)行電能質(zhì)量分析和故障分析,。
報警及事件
實時報警
遙測實時報警功能
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(dāng)有電流或者電壓越限,，并且觸及報警界*,，“相應(yīng)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
報警歷史查詢功能
點擊“報警查詢,，選擇“遙測歷史報警",。進(jìn)入上圖界面
在歷史報警界面中點擊查詢按鈕，通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)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。
系統(tǒng)事件
系統(tǒng)事件查詢功能
點擊“報警查詢"按鈕,，選擇“事件記錄"
可以查看當(dāng)前狀態(tài)下系統(tǒng)的各部分運作情況,，選擇“事件查詢"，可以查詢?nèi)我鈺r刻的運作情況,。
用戶管理
點擊菜單欄的“用戶管理",、“用戶登錄"、“用戶注銷",。
系統(tǒng)為用戶提供了3項與用戶身份和管理有關(guān)的功能,。“用戶登錄"可以實現(xiàn)登錄用戶身份的切換,；已登錄用戶可以通過“用戶注銷"刪除登錄用戶的身份,；“管理員"可以通過“用戶配置" ，修改所有用戶的登錄密碼,；"管理員“可以使用“添加刪除"增添用戶身份,，也可以刪除已有的用戶身份。
4 結(jié)束語
在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,，宿舍樓的配電安全性至關(guān)重要,，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在江蘇洋河酒廠的應(yīng)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(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)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(fù)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(yuǎn)程抄表以及分析、研究,，該系統(tǒng)運行安全,、可靠、穩(wěn)定,，為工廠解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),，取得了較好的企業(yè)效益。
