0  概述 

本項目為南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目電力監(jiān)控系統,。根據配電系統管理的要求，需要對南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目配電系統改造項目的變電所的進出線回路進行電力監(jiān)控,，以保證用電的安全,、可靠和高效。

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

1  系統結構描述

本監(jiān)控系統主要實現南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目項目的配電系統進行用電監(jiān)控與電能管理,；監(jiān)控范圍為高低壓進出線柜進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。該系統總計有2個配電房,，11臺AM5綜保,，204臺PZ96L-E4/HKC和AMC72L-E4/CK，,。變電所儀表直接拉至變電所的串口服務器,，至后臺電腦，實現儀表與監(jiān)控主機的數據連通,。

本監(jiān)控系統采用分層分布式結構,，即站控層，通訊層與間隔層,；

如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表,。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣柜內，這些裝置均采用RS485通訊接口,，通過現場MODBUS總線組網通訊,，實現數據現場采集。

網絡通訊層主要為：串口服務器,，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集,，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互,。

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)控系統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況,，以人機交互的形式顯示給用戶,。

以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-

RTU通訊協議，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)送數據但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數據,，數據最高傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅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)控系統主要功能

2.1  數據采集與處理

數據采集是配電監(jiān)控的基礎,，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示,。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COSφ、電度Epi,、遠程設備運行狀態(tài)等數據,。

數據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,，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢,。

2.2  人機交互

系統提供簡單、易用,、良好的用戶使用界面,。采用全中文界面，顯示低壓配電系統電氣一次主接線圖,，顯示配電系統設備狀態(tài)及相應實時運行參數,，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新,；模擬量顯示,；開關量顯示；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,，為您把握整個系統的運行情況提供了良好的軟件支持,。

2.4  數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，并且建立數據庫，定期生成報表,，以供用戶查詢打印,。

2.5  用戶權限管理

針對不同級別的用戶，設置不同的權限組,，防止因人為誤操作給生產,，生活帶來的損失，實現配電系統的安全,，可靠運行,。可以通過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用戶的需要設計報表樣式，把系統中處理的數據經過篩選,、組合和統計生成用戶需要的報表數據,。本程序還可以根據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日、月,、年的電能統計,，數據導出和報表打印等功能。

3  案例分析

南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目電力監(jiān)控系統包含變電所電表,，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,。

變電所采用的綜保和多功能儀表，其是針對電力系統,、工礦企業(yè),、公共設施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設計的網絡電力儀表,，它能測量常規(guī)電力參數,，如：三相電壓、電流,、有功功率,、無功功率、功率因數,、頻率,、有功電度,、無功電度等多種電參量。該系列網絡電力儀表主要應用于變電站自動化,、配電網自動化,、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動化,、能源管理系統及智能建筑等領域。

低壓配電二次圖見圖（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，電能,，頻率等電參量及配出回路的三相電流,；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態(tài)，主要包括：開關的分,、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運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控,，對開關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,。

圖（3） 負荷曲線

參數抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢,。支持任意時刻電參數查詢,，具備數據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,，主要包括：三相電壓,、電流、功率因數,、有功功率和有功電度,。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱,。見圖（4）,。

                    圖（4） 參數抄表

用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢,，支持任意時間段電度累計查詢,，具備數據導出和報表打印等功能,。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數據庫關聯,，方便用戶修改回路名稱,。用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置,。 見圖（5）,。

圖（5） 電能報表

系統通訊結構示意圖，主要顯示系統的組網結構,，系統采用分層分布式結構,，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（6）。

圖（6）系統通訊結構示意圖

4  結束語

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)控系統在南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目項目的應用,，可以實現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。系統實現對采集數據的分析,、處理,，實時顯示變電所內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,，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. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介：

李婧婧,，女,，本科  安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向為智能電網供配電