李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司

摘要：介紹國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，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)配電室配電回路用電的實時監(jiān)控和管理,。

關(guān)鍵詞：國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

0 概述 

    國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，英文：NETC,，National Digital Electronic Product Testing Center,。位于深圳市南山區(qū),，是國家質(zhì)檢總局在深圳設(shè)立的第一個國家ji數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,。該中心依托深圳市計量質(zhì)量檢測研究院雄厚的人才、技術(shù),、裝備,，總投資近3億元。國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心規(guī)劃用地1．2萬平方米,，設(shè)有涉及產(chǎn)品安全性,、電磁兼容性、環(huán)境可靠性,、節(jié)能環(huán)保性,、射頻技術(shù)、電信終端界面檢測,、有害物質(zhì)檢測等8個專業(yè)實驗室,。國檢中心將成為為企業(yè)提供質(zhì)檢的新窗口和新平臺。投入使用后的國檢中心將全力推進監(jiān)督抽查,、風(fēng)險監(jiān)測和質(zhì)量分析等各項工作,，為政府綜合管理和行政執(zhí)法提供強有力的技術(shù)支撐,，解決企業(yè)參與國際分工時在不同區(qū)域市場上所遇到的產(chǎn)品質(zhì)量問題，力助深圳企業(yè)成功進入全球市場,，護航“深圳制造”,，為企業(yè)自主創(chuàng)新提供“一站式”檢測技術(shù)服務(wù)。

    安科瑞電氣股份有限公司為國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心變電所低壓室配電工程提供電力監(jiān)控系統(tǒng),，保證變配電的運行的可靠性,。

    本次項目主要涉及國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心中配電室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)多功能儀表，監(jiān)控主機位于2層的值班室,。

1 需求分析

    為保證生產(chǎn)管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控,。需要對項目現(xiàn)場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流,、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控,。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警,，有關(guān)人員采取必要的措施,，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力,，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間,，方便用戶找出非正常用電回路并且及時進行整改，建立電能多級計量體系提供用能分析依據(jù),。

    本技術(shù)條件適用于國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心配電室,。供方產(chǎn)品應(yīng)具有高安全性與可靠性、易于擴展,、便于維修與維護,。供方提供的產(chǎn)品應(yīng)至少滿足本技術(shù)條件，但不僅限于此,，其技術(shù)性能應(yīng)滿足對配電室數(shù)據(jù)監(jiān)控的要求,。

數(shù)據(jù)采集

自動采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù),。

支持實時采集,、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

支持數(shù)據(jù)傳輸正確性檢驗,，異常數(shù)據(jù)自動處理,。

支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率,，能同時對多個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集,。

數(shù)據(jù)實時顯示采用配電箱主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)分析與處理

數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計,、分析需要實現(xiàn)以下功能：

各設(shè)備用電數(shù)據(jù)小時,、日、月,、年等時間段內(nèi)的統(tǒng)計,、計算。

各設(shè)備的用電負荷（有功,、無功）最大,、最小、平均值計算,。

統(tǒng)計各分站及整體的用電量（有功,、無功）。

數(shù)據(jù)查詢與展示

要求能方便實現(xiàn)客戶端查詢和各級管理人員的查詢,，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢和對比分析,，各類統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)可靈活采用報表等多種圖表方式直觀的展示功能。

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限,，分為操作層,、管理層、決策層三層用能展示,。

操作層具備用能分析,、累計用量、實時監(jiān)測,、運行記錄及比例,、對比、對標分析等功能,。

管理層具備用能數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,、分類分項的對比、對標分析等功能,。

決策層具備用能數(shù)據(jù)分析,、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入/導(dǎo)出等功能,。

權(quán)限管理

要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單,、具體檔案記錄,、數(shù)據(jù)記錄等。

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制,，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護,，防止信息的丟失、失竊和破壞。

節(jié)能改造及效果評估

要求為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐,，并能提供節(jié)能改造前后的效果評估,。

參數(shù)設(shè)置

可通過采集柜設(shè)置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值,。

故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能,。報警類型包括開關(guān)故障，電壓,、電流超限,，現(xiàn)場采集模塊通訊故障，與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等,。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握變配電站實時運行狀態(tài),，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理,，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性,、可靠性,。

2  系統(tǒng)方案

    安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至數(shù)據(jù)采集器然后通過網(wǎng)線直接接至配電室的監(jiān)控主機,，保障了電力監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性,。

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,。在國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心工程中主要指置于地下一層配電室的監(jiān)控主機,。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

 通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成,。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)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化,、信息化,、智能化，大幅度提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性,，真正達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)器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網(wǎng),，實現(xiàn)遠程控制。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3  系統(tǒng)功能

    變電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測變電所所有回路的運行狀態(tài),，紅色代表合閘,，綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài),，可以看到變壓器出線側(cè)的所有常規(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,、有功電度等。如下圖所示：

一次系統(tǒng)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,。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置,。       

    事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報警信息事件記錄以及發(fā)生時間,，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因,，如下圖所示：

 報警功能實時查詢

    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(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心配電室進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。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,。如下圖所示:

電參數(shù)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(shù)據(jù)導(dǎo)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(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示,，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

    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(shè)備的通信狀態(tài),。紅色表示通訊正常,，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖,。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語

    在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中,，項目的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在國家數(shù)字電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的應(yīng)用,，可以實現(xiàn)對配電室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,，實時顯示配電室內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對負載越限具有彈出報警對話框,、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,，為該項目解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),，取得了較好的效益。

參考文獻：

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》,， 任致程,、周中，中國電力出版社

[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用》,，高士宏,，科技風(fēng)

[3]《電力監(jiān)控運用于10kv供配電設(shè)計》，姚強,，科技天地

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(wǎng)供配電