摘要：介紹青島金融區(qū)教育基地電力監(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)鍵詞：公建項(xiàng)目;青島金融區(qū)教育基地;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
??青島金融區(qū)教育基地位于山東省青島市嶗山區(qū)苗嶺路以北,，云嶺路以東，占地面積43916平方米,總建筑面積11.93萬(wàn)平方米,建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu),。校區(qū)內(nèi)包括風(fēng)雨操場(chǎng),、交響樂(lè)排練廳、戲劇舞臺(tái),、排練室等功能用房,室內(nèi)將建設(shè)擊劍,、游泳、籃球,、足球場(chǎng)等多種類(lèi)型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地,。
??本系統(tǒng)對(duì)青島金融區(qū)教育基地高低壓配電室進(jìn)行電能管理，以保證用電的安全,、可靠和高效,。
??Acrel-2000型低壓智能配電系統(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)，將分散的配電智能設(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)目共8臺(tái)AM5系列微機(jī)保護(hù)裝置、270臺(tái)ACR系列多功能電力儀表,。在配電室內(nèi)放置采集裝置,，現(xiàn)場(chǎng)多功能儀表經(jīng)485總線連接至對(duì)應(yīng)的采集裝置，現(xiàn)場(chǎng)串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)上,。
??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,。
??間隔設(shè)備層主要為：微機(jī)綜合保護(hù)裝置,、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表等。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：Anet智能網(wǎng)關(guān)將配電柜內(nèi)的綜保和電力儀表集中采集,，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),。
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),，由現(xiàn)場(chǎng)ACR系列多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，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、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù),，并將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)查詢(xún),，終達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求。
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,，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 歷時(shí)事件
??歷時(shí)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)，用戶(hù)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 運(yùn)行負(fù)荷曲線
??負(fù)荷趨勢(shì)曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量,，自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線的，方便用戶(hù)及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況,。點(diǎn)擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；可以查看實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線或歷史趨勢(shì)線；對(duì)所選曲線可以進(jìn)行平移,、縮放,、量程變換等操作，幫助用戶(hù)進(jìn)線趨
勢(shì)分析和故障追憶,，為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。
2.7 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、打印或者召喚保存,、打印模式,。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
??10kV回路安裝的AM5 系列產(chǎn)品具有統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái),、強(qiáng)大的保護(hù)邏輯圖形化可編程功能和豐富的接口資源,，能夠適應(yīng) 35kV 及以下電壓等級(jí)的各種變配電測(cè)控保護(hù)要求，滿(mǎn)足個(gè)性化定制需求,，廣泛應(yīng)用于建筑,、工業(yè)、能源等領(lǐng)域,?？商峁?12 路交流輸入（標(biāo)準(zhǔn)硬件包括：三相保護(hù)電流、兩個(gè)零序電流,、三相測(cè)量電流及 4 個(gè)電壓通道）,，16 路可編程遙信輸入，10 路可編程繼電器接點(diǎn)輸出,，可滿(mǎn)足絕大多數(shù)場(chǎng)合下中低壓系統(tǒng)間隔層的保護(hù)測(cè)控要求,。
??低壓回路采用的ACR系列多功能電力儀表是針對(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)量所有常規(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。并且本儀表帶有4路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)和2路繼電器控制輸出接點(diǎn),，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信,、遙控操作。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,。
??配電一次圖見(jiàn)圖（1），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；斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),，提醒用戶(hù)及時(shí)處理故障,。
圖（1）低壓配電一次圖
??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)變電所4臺(tái)變壓器出線各低壓回路的電參數(shù),，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度,。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（2）,。
圖（2） 參數(shù)抄表
??用電量報(bào)表功能,，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢(xún)，支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢(xún),，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。為值班人員提供了精que可靠的電能報(bào)表。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),。如下圖所示，顯示配電室某段時(shí)間內(nèi)的各配電回路的精que用電量,，用戶(hù)可以直接打印報(bào)表,，可以以EXCEL格式另存到其他位置。
??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。
圖（4）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖
??負(fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況,。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線,，點(diǎn)擊畫(huà)面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換,；幫助用戶(hù)進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶，具備曲線打印功能,。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持,。見(jiàn)圖（5）。
圖（5）趨勢(shì)曲線圖
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guo各地工程項(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)在青島金融區(qū)教育基地的應(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),，取得了較好的社會(huì)效益。［2］
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作者簡(jiǎn)介：
張心志,，男,， 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電
