倪中明  戴金花

上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。 

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；仁恒河濱花園；應(yīng)用

0 引言

    近年來，隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化程度的不斷提高，變配電站將向數(shù)字化，智能化發(fā)展。智能電子設(shè)備將會越來越多地應(yīng)用于變配電站中的保護(hù)，控制和測量領(lǐng)域。電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠明顯提高數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)有效性，從而提高管理的規(guī)范性，安裝在監(jiān)控側(cè)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表與變配電站電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，可以提供充分的電力系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而提高整個變配電站的運(yùn)行和維護(hù)水平。

    Acrel-2000電力監(jiān)控軟在仁恒河濱花園的應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了1個低壓配電室電力參數(shù)的集中采集，成為仁恒河濱花園變配電站向數(shù)字化，智能化發(fā)展的標(biāo)志。

1 項目介紹

    仁恒河濱花園位于河北區(qū)元緯路-五馬路-海河?xùn)|路-八馬路圍合處，總面積超30萬平方米的精裝修項目。仁恒河濱花園開發(fā)集公園、居住區(qū)、商業(yè)、小學(xué)、4000平米的小區(qū)于一體。仁恒濱河水岸位于河北區(qū)元緯路-五馬路-海河?xùn)|路-八馬路圍合處，總面積超30萬平方米的精裝修項目，目前正在緊張的施工進(jìn)行中，該項目是仁恒集團(tuán)在天津的又一力作。

    仁恒河濱花園電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場分為1個低壓配電室，配電室內(nèi)采用安科瑞ACR系列電力監(jiān)控儀表采集各回路的電流、電壓、電能等電參量，然后通過中間層采集設(shè)備經(jīng)光纖傳到監(jiān)控室計算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遙測、遙信功能。

2 用戶需求

    上海安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)集成部對天津仁恒河濱花園要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，弄清楚項目發(fā)起人及項目其他干系人的要求¸待開發(fā)的信息系統(tǒng)要解決客戶和用戶的業(yè)務(wù)問題以及問題的來龍去脈后，經(jīng)雙方溝通知電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)各配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實(shí)時刷新，配電室整體一次圖形式直觀動態(tài)顯示；完成對各配電回路的電壓、電流或功率實(shí)時和歷史趨勢曲線的繪制，便于分析該回路配電運(yùn)行工況，調(diào)配三相配電平衡；完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能；對各監(jiān)測點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報警，便于管理人員實(shí)時掌握并分析配電運(yùn)行情況

3 設(shè)計方案

    根據(jù)可靠性和率配電管理的要求，以及實(shí)用性，安全性，實(shí)時性，穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對天津河濱花園的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設(shè)計方案

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

    系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

    ISO/IEC11801        《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

    JGJ/T 16-92         《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

    GB/J63-90           《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

    GB/T13730           《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

    GBJ63-93            《電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)程》

    GB2887              《計算站場地技術(shù)要求》

    GB/50198-94         《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

    GB50254/59-96       《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

    IEC-61131-3         《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

    為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，配電室現(xiàn)場安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務(wù)器，進(jìn)而傳輸至后臺主機(jī)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，實(shí)時顯示以及歷史查詢 

3.3 儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

    對天津河濱花園提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，站控管理層設(shè)備層采購華北工控的工業(yè)主機(jī)，聯(lián)想的顯示器，SANTAK的UPS以及HP的打印機(jī)；網(wǎng)絡(luò)通訊層使用MOXA的NPORT5630串口服務(wù)器；現(xiàn)場設(shè)備層采上海安科瑞公司ACR系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表，總線鋪設(shè)屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求，具體設(shè)備如下表：

4 系統(tǒng)功能

    上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1. 一次圖顯示：
    ACREL-2000軟件通過中間采集設(shè)備采集現(xiàn)場電力監(jiān)控儀表數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)一次圖顯示出來。如下圖所示，各個回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能等電參量實(shí)時刷新顯示，能直觀反映該系統(tǒng)各進(jìn)出線回路運(yùn)行狀況。

4.2. 遠(yuǎn)程抄表查詢：
    各個配電室各個回路按照時間段進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導(dǎo)出成EXCEL表格進(jìn)行保存，也可打印保存。

4.3 趨勢曲線：

    各重要回路電流、功率實(shí)時趨勢顯示及歷史趨勢查詢功能。選擇回路后，該回路實(shí)時趨勢曲線會不斷刷新，選擇“起始時間”可查看該回路歷史趨勢曲線，選擇“時間長度”可查看歷史日、月、年趨勢曲線，能更加直觀反映該回路運(yùn)行情況。

5 項目實(shí)施后的效果分析

    實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集,降低管理費(fèi)用：可以實(shí)現(xiàn)各種電參量數(shù)據(jù)的集中采集記錄,集中數(shù)據(jù)分析,減少分支變電所數(shù)據(jù)的沉淀，集中信息反映。

    兼容性和可擴(kuò)展性分析：安科瑞2000電力監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮了與BA系統(tǒng)之間的互連互通，避免成為信息孤島，只要稍做調(diào)整即可與正在實(shí)施或即將實(shí)施的樓宇自動化系統(tǒng)對接，可以充分保護(hù)企業(yè)的投資。

    保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，防止被修改：原始的由現(xiàn)場電工抄表后送交管理層的方式,增加了因數(shù)據(jù)抄送過程中被修改而使領(lǐng)導(dǎo)讀臟數(shù)據(jù)的幾率，安科瑞2000電力監(jiān)控系統(tǒng)保持了數(shù)據(jù)的原始性，便于領(lǐng)導(dǎo)層了解真實(shí)的數(shù)據(jù)。

    基本實(shí)現(xiàn)電工工作從操作電工向管理電工的轉(zhuǎn)變：原始電工以抄表和操作送斷電為主，安科瑞2000電力監(jiān)控系統(tǒng)增加系統(tǒng)各種報表，遙控以及一次系統(tǒng)圖，在降低電工工作量的同時，使電工可以從配電的整體去考慮配電的合理性。

6 結(jié)束語

    本文以Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心，分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型，以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計劃，減少工作人員，提率。同時，根據(jù)建立的電能計量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。

參考文獻(xiàn)

    [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

作者簡介：

    倪中明 （1982-），男，本科，畢業(yè)于青島科技大學(xué)自動化學(xué)院，從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。

    上海安科瑞電氣股份有限公司 系統(tǒng)集成部 :  ACRELDJH