摘要：介紹海虞北路46號地塊電力系統(tǒng)，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(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-3000型智能配電系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的實時和電能管理,。

關(guān)鍵詞：智能電力儀表;Acrel-3000型

概述 

本項目為海虞北路46號地塊電力系統(tǒng),。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,，需要對海虞北路46號地塊的變電所的進出線回路進行電力，以保證用電的安全,、可靠和高效,。

Acrel-3000型智能配電系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的新發(fā)展,，對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng),，通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠(yuǎn)程和集中管理,。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本系統(tǒng)主要實現(xiàn)海虞北路46號地塊的配電系統(tǒng)進行用電與電能管理,；范圍為高低壓進出線柜進行遠(yuǎn)程實時和電能管理。該系統(tǒng)總計有2臺綜保,50臺安科瑞PZ80L系列儀表,。儀表直接拉至通訊管理機,，至后臺電腦，實現(xiàn)儀表與主機的數(shù)據(jù)連通,。

本系統(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）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

間隔設(shè)備層主要為：綜保,、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表。這些裝置分別對應(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,，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集,。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊管理機,，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時遠(yuǎn)傳至站控層,，完成現(xiàn)場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)計算機、顯示器,、UPS電源,、打印機等設(shè)備。系統(tǒng)安裝在計算機上,，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況,，以人機交互的形式顯示給用戶。

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)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)高傳輸速率為10Mbps,。

RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,，抗噪聲干擾力增強，總線上允許連接多達30個設(shè)備,，大傳輸距離為1km,。

2  電力系統(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，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)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(shù)COSφ、電度Epi,、遠(yuǎn)程設(shè)備運行狀態(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時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達到配電的自動化化和智能化要求,，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。

2.2  人機交互

系統(tǒng)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(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)實時運行參數(shù),，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新,；模擬量顯示,；開關(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查看曾經(jīng)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(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,，為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持,。

2.4  數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫,，定期生成報表,，以供用戶查詢打印。

2.5  用戶權(quán)限管理

針對不同級別的用戶,，設(shè)置不同的權(quán)限組,，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失,，實現(xiàn)配電系統(tǒng)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(quán)限的修改。

2.6  遠(yuǎn)程報表查詢

報表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計報表樣式,，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選,、組合和統(tǒng)計生成用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)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(shè)置查詢時間實現(xiàn)日,、月,、年的電能統(tǒng)計，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能,。

3  案例分析

海虞北路46號地塊電力系統(tǒng)包含變電所電表,，對變電所的高低壓配電回路進行遠(yuǎn)程實時和電能管理。

變電所采用的綜保和多功能儀表,，其是針對電力系統(tǒng),、工礦企業(yè)、公共設(shè)施,、智能大廈的電力需求而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)電力儀表,，它能測量常規(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,、無功電度等多種電參量,。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動化、配電網(wǎng)自動化,、小區(qū)電力,、工業(yè)自動化、能源管理系統(tǒng)及智能建筑等領(lǐng)域,。

高壓配電一次圖見圖（2）,，遙測功能主要監(jiān)測運行設(shè)備的電參量,，其中包括：三相電壓，電流,，功率,，功率因數(shù)和電量等電參量；遙信功能實現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài),，主要包括：開關(guān)的分,、合閘運行狀態(tài)和通訊故障。  

圖（2）高壓配電一次圖

遙信和遙測功能,，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài),，對開關(guān)變位彈出界面，指示具體的位置并聲音,，提醒值班人員及時處理,。具備歷史查詢功能。

曲線分析功能見圖（3）：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量,，以便分析其當(dāng)前運行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢

圖（3） 負(fù)荷曲線

電參量報表功能,，主要對高壓各回路的電參數(shù)進行查詢。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,。該報表查詢高壓各回路的電參數(shù)，主要包括：三相線電壓,、電流,、功率因數(shù)、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。見圖（4）,。

圖（4） 電參量報表

電能報表功能,，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,。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(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,。見圖（6）,。

圖（6）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目,、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-3000電力系統(tǒng)在海虞北路46號地塊項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變電所高壓配電回路用電的實時與電力,，不僅能顯示回路用電狀況,，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與通訊管理機,、計算機等組成電力系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析,、處理,，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘彈出對話框,，并生成各種電能報表,、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(jù),，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(shù)字儀表原理與應(yīng)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(wǎng)用戶端電力與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10