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摘要：介紹南陽(yáng)市南石醫(yī)院配電配電項(xiàng)目電力監(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)配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理,。

關(guān)鍵詞： 南陽(yáng)市南石醫(yī)院配電配電項(xiàng)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(yáng)市南石醫(yī)院配電配電項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于中州路北京路交叉口西,，本項(xiàng)目主要為醫(yī)院的擴(kuò)建業(yè)務(wù)用房,、舊院區(qū)等負(fù)荷提供電源，新裝變壓器總負(fù)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(jì)算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的最新發(fā)展,，對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),，通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò),，將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理,。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

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

    高壓配電室進(jìn)出線回路所安裝的安科瑞AM5、AM4系列微機(jī)綜合保護(hù)裝置,，總計(jì)11臺(tái),，具體為：

1#配電室：2路進(jìn)線回路、9路出線回路,；

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

1#配電室：2路進(jìn)線回路,、2路PT、9路出線回路,；

2#配電室：6路進(jìn)線回路,、12路無(wú)功補(bǔ)償回路，3路聯(lián)絡(luò),、2路市電油機(jī)轉(zhuǎn)換,、205路出線回路、6個(gè)溫控儀,；

系統(tǒng)主機(jī)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(luò)拓?fù)鋱D

    間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表,。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口,，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。

    網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：串口服務(wù)器,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集,，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,。

    站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī),、顯示器、UPS電源,、打印機(jī)等設(shè)備,。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上,，集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶(hù),。

    以上網(wǎng)絡(luò)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(jiǎn)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(shí)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(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng),，總線上允許連接多達(dá)30個(gè)設(shè)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(luò)儀表采集完成,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)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(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)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(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)化化和智能化要求，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),。

2.2  人機(jī)交互

    系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單,、易用、良好的用戶(hù)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(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),，畫(huà)面定時(shí)輪巡切換,；畫(huà)面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新；模擬量顯示,；開(kāi)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(hù)查看曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障記錄、信號(hào)記錄,、操作記錄,、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互，通過(guò)歷史事件查看平臺(tái),，您可以根據(jù)自己的要求和查詢(xún)條件方便定位您所要查看的歷史事件,，為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

2.4  數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢(xún)

    主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集,，并且建立數(shù)據(jù)庫(kù),，定期生成報(bào)表，以供用戶(hù)查詢(xún)打印,。

2.5  用戶(hù)權(quán)限管理

    針對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù),，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(lái)的損失,，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行,?？梢酝ㄟ^(guò)用戶(hù)管理進(jìn)行用戶(hù)登錄、用戶(hù)注銷(xiāo),、修改密碼,、添加刪除等操作,，方便用戶(hù)對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改,。

2.6  遠(yuǎn)程報(bào)表查詢(xún)

    報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶(hù)的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩選,、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶(hù)需要的報(bào)表數(shù)據(jù),。本程序還可以根據(jù)用戶(hù)的需要對(duì)報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印,。同時(shí)本程序還向用戶(hù)提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能,。

報(bào)表具有自由設(shè)置查詢(xún)時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月,、年的電能統(tǒng)計(jì),，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。

3  案例分析

  南陽(yáng)市南石醫(yī)院配電配電項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)包含變電所電表,，對(duì)變電所的低壓配電回路進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理,。

    變電所采用多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表，其是針對(duì)電力系統(tǒng),、工礦企業(yè),、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測(cè)量常規(guī)電力參數(shù),，如：三相電壓,、電流、有功功率,、無(wú)功功率,、功率因數(shù)、頻率,、有功電度,、無(wú)功電度等多種電參量。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動(dòng)化,、配電網(wǎng)自動(dòng)化,、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)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(jiàn)圖（2），功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)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(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),，主要包括：開(kāi)關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警,。  

圖（2）低壓配電一次圖

    遙信和遙測(cè)報(bào)警功能,，主要完成對(duì)低壓各出線回路的開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對(duì)開(kāi)關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面,，指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警,，提醒值班人員及時(shí)處理。具備歷史查詢(xún)功能,。見(jiàn)圖（3）,。

圖（3） 高壓實(shí)時(shí)遙信報(bào)警信息

    參數(shù)抄表功能，主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢(xún),。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢(xún),，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢(xún)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(bào)表各回路名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),，方便用戶(hù)修改回路名稱(chēng)。見(jiàn)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(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設(shè)備的通信狀態(tài),。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障,。見(jiàn)圖（5）,。

圖（5）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語(yǔ)

    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)各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目,、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施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)在南陽(yáng)市南石醫(yī)院配電配電項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)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(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),，取得了較好的社會(huì)效益。［2］

參考文獻(xiàn)：

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

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶(hù)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(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10