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安科瑞電氣股份有限公司
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金牛賓館電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時(shí)間:2022/6/6閱讀:1811
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李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司,,上海 嘉定 
摘要:介紹金牛賓館電力監(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)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:民用建筑; 金牛賓館;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)
0  概述 
??金牛賓館,始建于1957年,,1978年鄧小ping親自題寫?zhàn)^名,,是四川省內(nèi)最大規(guī)模的園林別墅賓館,是接待各國(guó)政要首腦及省委省政府接待基地,,也是四川省委,、省政府政務(wù)接待基地和會(huì)議服務(wù)中心,被譽(yù)為四川國(guó)賓館,。三代黨和guo家ling導(dǎo)ren 金牛賓館 ,,以及、西哈努克,、布shi等外國(guó)元首都曾下榻于金牛賓館,別致的園林和那些偉人們?cè)∵^(guò)的一號(hào)至十號(hào)的幾棟別墅,,總會(huì)讓人感到神秘莫測(cè)。
??本項(xiàng)目為金牛賓館擴(kuò)建工程的電力監(jiān)控系統(tǒng),。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,,需要對(duì)金牛賓館擴(kuò)建工程的高低壓配電室進(jìn)行電力監(jiān)測(cè),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)目共11只綜保和190只智能儀表,,在配電室內(nèi)放置采集裝置,現(xiàn)場(chǎng)綜保和智能儀表經(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)、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表,、智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器開(kāi)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:工業(yè)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,。
??以上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均采用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)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rao能力增強(qiáng),,總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備,傳輸距離為1.2km,。
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,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)供用戶查詢,。
2.2  人機(jī)交互
??系統(tǒng)提供簡(jiǎn)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(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),,畫面定時(shí)輪巡切換,;畫面實(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
??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,,以供用戶查詢打印,。
2.5  用戶權(quán)限管理
??針對(duì)不同級(jí)別的用戶,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,。可以通過(guò)用戶管理進(jìn)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(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,,方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況,。點(diǎn)擊畫面相應(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
??報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(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)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù),。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對(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
??進(jìn)線回路采用PZ96L多功能電力儀表,,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,、并可監(jiān)測(cè)電壓,、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。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,。
??重要配出回路采用PZ96L系列多功能電力儀表,該儀表主要測(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,。
??低壓配電一次圖見(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,。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能,。該報(bào)表查詢供兩個(gè)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)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián),,方便用戶修改回路名稱。見(jiàn)圖(2),。
圖(2) 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(3),。
圖(3)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的必然選擇,,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在金牛賓館擴(kuò)建工程的應(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
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
作者簡(jiǎn)介:
李婧婧,,女,,本科  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

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