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摘要：介紹南陽市南石醫(yī)院配電配電項目電力監(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)場總線通訊并遠傳至后臺,，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理,。

關(guān)鍵詞： 南陽市南石醫(yī)院配電配電項目,；智能電力儀表;Acrel-2000型；電力監(jiān)控系統(tǒng)

0  概述 

    接入內(nèi)容本工程為南陽市南石醫(yī)院配電配電項目,，該項目位于中州路北京路交叉口西,，本項目主要為醫(yī)院的擴建業(yè)務用房、舊院區(qū)等負荷提供電源,，新裝變壓器總負荷約為10400KVA,，其中主供變壓器安裝容量為7200KVA(2*1600KVA+2*2000KVA),備用變壓器安裝容量為3200KVA(2*1600KVA)，高低壓配電室位于地下一層,。

    Acrel-2000型智能配電系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù),、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展,，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理,。對配電系統(tǒng)的二次設備進行組網(wǎng)，通過計算機和通訊網(wǎng)絡,，將分散的配電所的現(xiàn)場設備連接為一個有機的整體,，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

    本項目承接南陽市南石醫(yī)院配電配電項目電力監(jiān)控系統(tǒng),。

    高壓配電室進出線回路所安裝的安科瑞AM5,、AM4系列微機綜合保護裝置，總計11臺,，具體為：

1#配電室：2路進線回路,、9路出線回路；

高低壓配電室進出線回路所安裝的安科瑞AEM96/CFK電力儀表,，總計240臺,，具體為：

1#配電室：2路進線回路、2路PT,、9路出線回路,；

2#配電室：6路進線回路、12路無功補償回路,，3路聯(lián)絡,、2路市電油機轉(zhuǎn)換,、205路出線回路、6個溫控儀,；

系統(tǒng)主機安裝在10KV變電站值班室本監(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,；

如圖（1.1）所示：

圖（1.1）電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：多功能網(wǎng)絡電力儀表。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內(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)絡通訊層主要為：串口服務器,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層,，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,。

    站控管理層：設有高性能工業(yè)計算機、顯示器,、UPS電源,、打印機等設備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上,，集中采集顯示現(xiàn)場設備運行狀況,，以人機交互的形式顯示給用戶。

    以上網(wǎng)絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議,，RS485采用屏蔽線傳輸,，一般都采用二根連線，接線簡單方便,；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收,、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps,。RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連接多達30個設備,，最大傳輸距離為1km,。

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)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡儀表采集完成,，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示,。需要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,、遠程設備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù),。

數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。

2.2  人機交互

    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，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,，顯示配電系統(tǒng)設備狀態(tài)及相應實時運行參數(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  歷史事件

    歷史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交互,，通過歷史事件查看平臺，您可以根據(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,，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄,、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  遠程報表查詢

    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,。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能,。

報表具有自由設置查詢時間實現(xiàn)日、月,、年的電能統(tǒng)計,，數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。

3  案例分析

  南陽市南石醫(yī)院配電配電項目電力監(jiān)控系統(tǒng)包含變電所電表,，對變電所的低壓配電回路進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。

    變電所采用多功能網(wǎng)絡電力儀表,，其是針對電力系統(tǒng),、工礦企業(yè)、公共設施,、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網(wǎng)絡電力儀表,，它能測量常規(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,、無功電度等多種電參量,。該系列網(wǎng)絡電力儀表主要應用于變電站自動化、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,。

    低壓配電一次圖見圖（2）,，功能有電量遙測主要監(jiān)測運行設備的電參量，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)場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分,、合閘運行狀態(tài)和通訊故障報警,。  

圖（2）低壓配電一次圖

    遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控,，對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面,，指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理,。具備歷史查詢功能,。見圖（3）。

圖（3） 高壓實時遙信報警信息

    參數(shù)抄表功能,，主要對低壓各出線回路的電參數(shù)進線查詢,。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能,。該報表查詢配電箱出線回路的電參數(shù),，主要包括：三相電壓、電流,、功率因數(shù),、有功功率和有功電度。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（4）。

                    圖（4） 參數(shù)抄表

    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（5）,。

圖（5）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語

    隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應用,，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設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)在南陽市南石醫(yī)院配電配電項目的應用,，可以實現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實時監(jiān)控與電力監(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,，便于電能的遠程抄表以及分析、研究,。該系統(tǒng)運行安全,、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。［2］

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10