蔡舒韜

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(jì)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：娛樂場所；電力監(jiān)控；剩余電流監(jiān)測；配電室無人值守

0 引言

目前，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積用戶的急劇增加，對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實(shí)時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺。 該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。

  本文以北京昆侖飯店為例，探討娛樂場所電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目介紹 

昆侖飯店，位于北京朝陽區(qū)新源南路，是我國*家由中國人自己設(shè)計(jì)建造和管理的五飯店，是由錦江管理有限公司管理的具有水準(zhǔn)的五豪華商務(wù)型飯店，多年來以其良好的硬件設(shè)施、的服務(wù)和顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益，蜚聲海內(nèi)外酒店服務(wù)業(yè)。毗鄰*區(qū)，周邊有京城大廈寫字樓，中國展覽中心，燕莎購物中心，和眾多寫字樓環(huán)繞，高速公路近在咫尺。

安科瑞電氣股份有限公司于2013年3月承接北京昆侖飯店電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

2 用戶需求

根據(jù)北京昆侖飯店，得出客戶需求結(jié)論如下：

變配電系統(tǒng)主要由地下變電所10KV和0.4KV兩部分進(jìn)行變配電管理，地下配電室提供整個昆侖飯店的所需電力，為實(shí)現(xiàn)對整個昆侖飯店電力系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控及，在值班室設(shè)立了監(jiān)控中心，基于ACREL-2000的電力監(jiān)控系統(tǒng)后臺，實(shí)現(xiàn)對整個配電系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控。如下圖1所示：

圖1

3 設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目要求監(jiān)控地下配電室共監(jiān)控210塊表，分布在2個區(qū)域；低壓部分共180塊儀，高壓部分30塊儀表；高壓部分距離監(jiān)控中心值班室有近兩百米距離，其中多功能表10根總線，微機(jī)保護(hù)2根總線，共12根總線將儀表接至監(jiān)控中心的16口串口服務(wù)器；低壓部分與監(jiān)控中心只一墻之隔，現(xiàn)場儀表通過485總線走地溝接至監(jiān)控中心16口串口服務(wù)器。再將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心主機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，處理，顯示，存儲以及上傳和設(shè)備的監(jiān)督和控制。

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》

  GB/J63-90            《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)程》

  GB2887               《計(jì)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，串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)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，如下圖2所示：

圖2

3.3儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備為188臺電力儀表。這些設(shè)備分別根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝在相應(yīng)的配電回路上。通過RS-485接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。多功能表和保護(hù)裝置的通訊規(guī)約為Modbus-RTU，通訊管理層由1臺Nport-5630-16串口服務(wù)器構(gòu)成，實(shí)際工程中使用了12個485串口，剩下4個串口備用。串口服務(wù)器將RS-485總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，通過TCP/IP與站控管理層主機(jī)相連，構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路。通訊管理層設(shè)備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺中，與站控管理層設(shè)備安裝在一起; 站控管理層設(shè)備為華北工控主機(jī)、顯示器、HP打印機(jī)以及山特UPS電源，均安裝在電氣值班室的操作臺中。通過安裝在主機(jī)上的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)的采集、處理以及各種人機(jī)交互功能。

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(jì)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配電系統(tǒng)一次示意圖：0.4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線電壓，進(jìn)線、母聯(lián)或發(fā)電機(jī)雙切回路的三相電流、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率；各饋線回路的三相電流和剩余電流。界面標(biāo)注回路編號、用途、斷路器編號、互感器變比，回路用途可由擁有管理員權(quán)限的用戶修改。0.4kV回路界面如圖3所示：

圖3

4.2報(bào)表功能：通過報(bào)表功能可以查詢?nèi)我鈺r刻主要回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、低壓回路的用電量、低壓饋線回路的漏電流值和配電線纜溫度值。用戶主要關(guān)注的是用電量報(bào)表，用電量報(bào)表用于對租戶進(jìn)行電費(fèi)收費(fèi)計(jì)量以及與*數(shù)據(jù)核對后進(jìn)行成本核算，如下4、5所示:

圖4

圖5

4.3事故報(bào)警和追憶：電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了所有配電回路過負(fù)荷及開關(guān)量變位實(shí)時報(bào)警和歷史報(bào)警查詢等功能，如下圖6所示，列表中列出報(bào)警發(fā)生的時間、回路名稱、回路編號、數(shù)據(jù)點(diǎn)、報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警值等數(shù)據(jù)。

圖6

4.4用戶管理：系統(tǒng)提供完善的用戶權(quán)限及口令控制，對重要的操作（如遙控、遙測以及整定值下發(fā)等）設(shè)置雙重驗(yàn)證,如下圖7所示:

圖7

5 運(yùn)行效果

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為娛樂場所必然選擇，Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場信息的實(shí)時監(jiān)測；通過報(bào)警窗口的應(yīng)用，消除了電氣故障，遠(yuǎn)程的遙控操作，使值班人員更加安全，整套工作的實(shí)施也更加人性化。

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(jì)劃，減少工作人員，提率。同時，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。

zui后，雖然Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供的是一套完整的數(shù)據(jù)，具體用到用電管理當(dāng)中時，還需要人為的對數(shù)據(jù)進(jìn)行深刻的分析和加工。只有不斷的去運(yùn)用這套系統(tǒng)，才能從中發(fā)現(xiàn)它更多的益處。

作者簡介：

蔡舒韜，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，:2880157861 ：