何花

安科瑞電氣(qì)股份(fèn)有(yǒu)限公(gōng)司，上(shàng)海 嘉定 201801；

摘要：介紹江陰華(huá)發實(shí)業有限(xiàn)公司(sī)10KV配電站(zhàn)電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)，采用(yòng)智(zhì)能電力儀(yí)表(biǎo)采(cǎi)集配電現(xiàn)場(cháng)的各種電(diàn)參(cān)量(liáng)和開關(guān)信(xìn)號(hào)。係(xì)統采用(yòng)現場(cháng)就(jiù)地組(zǔ)網的方式，組網後通(tōng)過(guò)現場總綫通(tōng)訊並(bìng)遠(yuǎn)傳(chuán)至後台(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電(diàn)力(lì)監控係(xì)統實現(xiàn)變(biàn)電所配電(diàn)回路用電(diàn)的(dí)實時(shí)監控(kòng)。

關(guān)鍵詞(cí)：10KV變電(diàn)所；智能(néng)電力(lì)儀表;Acrel-2000型;電力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)

0
，概述(shù)

  江(jiāng)陰市(shì)華發實(shí)業(yè)有限(xiàn)公司於1998年(nián)07月(yuè)25日成立。項(xiàng)目位(wèi)於(yú)江陰市，公(gōng)司(sī)經營範(fàn)圍包括金屬(shǔ)製(zhì)品(pǐn)
，家用電(diàn)器(qì)的(dí)製造(zào)
，加(jiā)工(gōng)
，銷售(shòu)
，金(jīn)屬材(cái)料(liào)等。本(běn)項目為變(biàn)電所(suǒ)電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)。根(gēn)據配(pèi)電(diàn)係(xì)統管理的要求，需(xū)要(yào)對變(biàn)電所(suǒ)內(nèi)的(dí)高(gāo)壓配進出(chū)綫(xiàn)分(fēn)別進(jìn)行(háng)電力監控(kòng)，以保(bǎo)證(zhèng)用電的(dí)安(ān)全
，可靠(kào)和(hé)。

  Acrel-2000型(xíng)低(dī)壓智能配電係統，充分利用(yòng)了(liǎo)現(xiàn)代(dài)電子技(jì)術
，計算(suàn)機(jī)技(jì)術
，網絡(luò)技術(shù)和(hé)現(xiàn)場(cháng)總綫技(jì)術(shù)的發(fā)展(zhǎn)，對變配(pèi)電係統進(jìn)行(háng)分(fēn)散數據(jù)采集和集(jí)中監控管(guǎn)理。對配(pèi)電(diàn)係(xì)統的(dí)二(èr)次設備(bèi)進行組網，通過計算(suàn)機和通訊(xùn)網(wǎng)絡，將分(fēn)散的(dí)配(pèi)電(diàn)所(suǒ)的現場設(shè)備連(lián)接為一個有(yǒu)機(jī)的整體，實(shí)現電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行(háng)的遠程監(jiān)控(kòng)和(hé)集(jí)中管理(lǐ)。

1
，係(xì)統結構(gòu)描述

  本監控係統主要實現江陰(yīn)市(shì)華(huá)發實(shí)業有限(xiàn)公(gōng)司(sī)變電(diàn)所的10kV配電係(xì)統進(jìn)行用電監(jiān)控(kòng)與電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)。監(jiān)控範圍(wéi)為變電所的(dí)高(gāo)壓櫃(guì)的14台安科(kē)瑞(ruì)自製型號為AM5係列(liè)的綜合(hé)保護進(jìn)行遠程實時(shí)監(jiān)控和電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)，並采集現(xiàn)場直流屏的(dí)數據(jù)。該係統(tǒng)14台綜保，分3條總綫，直流(liú)屏1條總(zǒng)綫，這(zhè)四(sì)條(tiáo)總綫(xiàn)中主變電所通過(guò)屏蔽雙絞綫拉至(zhì)串口服(fú)務器，連接到(dào)監(jiān)控主機(jī)實現總綫(xiàn)上儀(yí)表與監(jiān)控(kòng)主(zhǔ)機的數(shù)據(jù)連(lián)通(tōng)。

  本監控(kòng)係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分層分布(bù)式結構(gòu)，即站(zhàn)控層，通訊層與間(jiān)隔層(céng)；如(rú)圖(tú)（1）所示：

圖(tú)（1）低壓網(wǎng)絡拓撲圖

  間(jiān)隔(gé)設備層主(zhǔ)要為：安科(kē)瑞(ruì)綜(zōng)合保護(hù)
，開(kāi)關量(liáng)
，模擬量采集模塊(kuài)和(hé)智(zhì)能(néng)斷路器等。這些裝置(zhì)分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設備(bèi)安裝在(zài)電氣(qì)櫃(guì)內(nèi)，這些裝(zhuāng)置均采用RS485通(tōng)訊(xùn)接口，通過現(xiàn)場MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組網通訊，實(shí)現數據現場(cháng)采集。

  網絡通(tōng)訊(xùn)層主(zhǔ)要(yào)為：協(xié)議轉換(huàn)隔離(lí)器，其主要功能(néng)為(wéi)把RS485信號轉(zhuǎn)換(huàn)成RS232信(xìn)號，完成現(xiàn)場層和站控(kòng)層之(zhī)間的(dí)數據交(jiāo)互(hù)。

  站(zhàn)控管理(lǐ)層(céng)：設有(yǒu)高性能工業計(jì)算(suàn)機
，顯示(shì)器
，UPS電源(yuán)
，打(dǎ)印(yìn)機等(děng)設備。監(jiān)控係(xì)統(tǒng)安裝在計算機(jī)上(shàng)，集中采集(jí)顯示現場(cháng)設備運(yùn)行狀況(kuàng)，以(yǐ)人機(jī)交互的形(xíng)式顯(xiǎn)示給(gěi)用戶。

  以(yǐ)上網絡儀表(biǎo)均采用RS485接(jiē)口(kǒu)和MODBUS-RTU通訊協議(yì)，RS485采(cǎi)用(yòng)屏(píng)蔽綫傳(chuán)輸，一(yī)般都(dū)采用二根連(lián)綫(xiàn)，接(jiē)綫簡(jiǎn)單(dān)方便(biàn)；通訊(xùn)接口是(shì)半(bàn)雙(shuāng)工通(tōng)信即通信(xìn)的雙方(fāng)都(dū)可以(yǐ)接收(shōu)
，發(fā)送數(shù)據但是(shì)在同一(yī)時(shí)刻(kè)隻能發(fā)送或(huò)接收數(shù)據，數據(jù)zui高傳(chuán)輸速率為10Mbps。RS485接(jiē)口是(shì)采(cǎi)用平(píng)衡驅動(dòng)器和差分(fēn)接收器的組(zǔ)合，抗噪聲(shēng)幹(gān)擾能力(lì)增強(qiáng)，總綫上(shàng)允許連接多達32個設(shè)備(bèi)，zui大傳輸(shū)距(jù)離(lí)為(wéi)1.2km。

2
，電(diàn)力(lì)監控係(xì)統主要(yào)功能

2.1  數據采集與處理(lǐ)

  數(shù)據(jù)采集(jí)是配(pèi)電監(jiān)控(kòng)的(dí)基礎(chǔ)，數(shù)據采集主(zhǔ)要由底(dǐ)層多功能(néng)網(wǎng)絡儀(yí)表采集完成，實現遠程數據的(dí)本地實(shí)時顯示。需要(yào)完成(chéng)采集的(dí)信號(hào)包括：三(sān)相(xiāng)電壓U
，三(sān)相電(diàn)流(liú)I
，頻率(shuài)Hz
，功率P
，功(gōng)率因數COSφ
，電度Epi
，遠程(chéng)設(shè)備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態等(děng)數據。

  數(shù)據處理(lǐ)主要是把(bǎ)按(àn)要求采集(jí)到(dào)的(dí)電參量實時準(zhǔn)確的(dí)顯示給用戶，達到配(pèi)電監控的(dí)自動(dòng)化(huà)化和智(zhì)能化(huà)要(yào)求(qiú)，同(tóng)時(shí)把采集到(dào)的(dí)數(shù)據存(cún)入(rù)數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查(chá)詢(xún)。

2.2  人(rén)機交互

  係統提供(gōng)簡單
，易用
，良(liáng)好的(dí)用(yòng)戶使(shǐ)用界(jiè)麵。采(cǎi)用(yòng)全(quán)中(zhōng)文界麵，CAD圖(tú)形顯示(shì)低(dī)壓(yā)配電係統電(diàn)氣一次主(zhǔ)接綫(xiàn)圖，顯示配(pèi)電係統(tǒng)設(shè)備狀(zhuàng)態及(jí)相應(yīng)實時運行參(cān)數，畫(huà)麵定時(shí)輪巡切換(huàn)；畫麵實(shí)時(shí)動態(tài)刷(shuā)新；模擬(nǐ)量顯示；開關量顯示(shì)；連續(xù)記錄顯(xiǎn)示等。

2.3  歷(lì)時史事(shì)件

  歷史(shǐ)事件查(chá)看界麵主要(yào)為用(yòng)戶查看曾(zēng)經發生(shēng)過(guò)的(dí)故(gù)障記錄
，信(xìn)號記(jì)錄(lù)
，操作記錄
，越(yuè)限(xiàn)記(jì)錄提(tí)供方(fāng)便友好的人機交互(hù)，通過歷史事(shì)件查看平台(tái)，您可以(yǐ)根據自己的要(yào)求(qiú)和查詢條(tiáo)件方(fāng)便定位(wèi)您所要查(chá)看的歷史事件，為您把握(wò)整(zhěng)個(gè)係統(tǒng)的運行(háng)情(qíng)況提(tí)供了良(liáng)好的(dí)軟件支(zhī)持(chí)。

2.4  數(shù)據(jù)庫(kù)建(jiàn)立(lì)與(yǔ)查(chá)詢

  主要完成(chéng)遙(yáo)測量和遙信(xìn)量定(dìng)時采集(jí)，並且(qiě)建(jiàn)立(lì)數據庫，定(dìng)期生成報表，以供用(yòng)戶查詢打印。

2.5  用戶權(quán)限(xiàn)管理

  針對(duì)不同級別的(dí)用戶，設(shè)置(zhì)不同的(dí)權(quán)限(xiàn)組，防止因(yīn)人(rén)為(wéi)誤操(cāo)作(zuò)給(gěi)生產，生活帶(dài)來(lái)的(dí)損(sǔn)失(shī)，實現(xiàn)配電係統的安全，可靠(kào)運行。可(kě)以通過用戶管理進行用戶(hù)登(dēng)錄
，用(yòng)戶注(zhù)銷(xiāo)
，修(xiū)改密碼
，添加(jiā)刪除(chú)等(děng)操(cāo)作，方便(biàn)用戶對賬號(hào)和(hé)權(quán)限的(dí)修改。

2.6  運(yùn)行負荷(hé)曲綫

  負荷(hé)趨勢曲綫(xiàn)功能主(zhǔ)要負責(zé)定(dìng)時(shí)采(cǎi)集進(jìn)綫及重(zhòng)要回(huí)路電流(liú)和功率(shuài)負(fù)荷(hé)參(cān)量，自(zì)動(dòng)生成運行(háng)負荷趨(qū)勢曲綫的，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶及時了解設備的運行負荷狀(zhuàng)況。點擊畫麵相應(yīng)按(àn)鈕(niǔ)或菜單項可以(yǐ)完(wán)成相應(yīng)功能的切(qiē)換；可以查看(kàn)實時趨(qū)勢曲綫(xiàn)或歷史趨(qū)勢(shì)綫；對所選曲綫可(kě)以進行(háng)平移(yí)
，縮(suō)放(fàng)
，量(liáng)程變換等操(cāo)作(zuò)，幫助用戶(hù)進(jìn)綫(xiàn)趨勢分析和故障追憶(yì)，為分析(xī)整個(gè)係統的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)況提供了(liǎo)直觀(guān)而(ér)方便(biàn)的軟(ruǎn)件(jiàn)支持(chí)。

2.7  遠程(chéng)報表(biǎo)查詢(xún)

  報(bào)表(biǎo)管理(lǐ)程序(xù)的主(zhǔ)要功能是根據(jù)用戶的需(xū)要(yào)設計報(bào)表樣式(shì)，把(bǎ)係(xì)統中(zhōng)處理的(dí)數據經過篩選
，組(zǔ)合(hé)和統計生(shēng)成用(yòng)戶需要(yào)的(dí)報表(biǎo)數(shù)據。本(běn)程序(xù)還(huán)可以根(gēn)據用戶的(dí)需要對報(bào)表文(wén)件采(cǎi)用定時保存(cún)
，打(dǎ)印(yìn)或者(zhě)召喚(huàn)保存(cún)
，打(dǎ)印(yìn)模式(shì)。同(tóng)時本程(chéng)序還向用戶提供(gōng)了對生(shēng)成(chéng)的報表(biǎo)文(wén)件管(guǎn)理(lǐ)功能。

  報(bào)表具(jù)有自由(yóu)設置查詢時(shí)間(jiān)實現日
，月
，年(nián)的電能統計，數(shù)據導出和(hé)報(bào)表打(dǎ)印等(děng)功(gōng)能。

3
，案例分(fēn)析

  江(jiāng)陰(yīn)市(shì)華(huá)發實(shí)業有(yǒu)限(xiàn)公司電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統監(jiān)控區域為一(yī)個變電所，本項目針對這個變(biàn)電所(suǒ)的10KV配電係統進行(háng)用(yòng)電監控與電能管(guǎn)理。

  高壓回路(lù)均采(cǎi)用(yòng)AM5係(xì)列綜(zōng)保(bǎo)，AM5 係列(liè)微(wēi)機保(bǎo)護(hù)測(cè)控裝置(zhì)（以(yǐ)下簡稱裝置）集(jí)保護(hù)
，測量
，控製於一體(tǐ)，適用於35kV及以(yǐ)下電壓等(děng)級的(dí)用戶(hù)終(zhōng)端(duān)變電站(zhàn)(所(suǒ))，可(kě)實現用戶(hù)變(biàn)電(diàn)站的保(bǎo)護和(hé)測控(kòng)。應(yīng)用領域(yù)覆(fù)蓋(gài)電力(lì)
，水利(lì)
，交通(tōng)
，石(shí)油(yóu)
，化(huà)工(gōng)
，煤炭
，冶金等(děng)行(háng)業。裝(zhuāng)置采(cǎi)用(yòng)成(chéng)熟可(kě)靠(kào)的保(bǎo)護原(yuán)理和算(suàn)法(fǎ)，抗(kàng)幹擾性(xìng)能強，可(kě)靠(kào)性高(gāo)，保(bǎo)護(hù)實現(xiàn)方式(shì)靈活，通訊采用(yòng)冗餘(yú)設計。裝(zhuāng)置具備獨(dú)立(lì)的電流測量(liáng)回(huí)路(lù)，16 路(lù)開關(guān)量采集(jí)和10 路(lù)繼電器輸出，能與Acrel-2000 電力監控軟(ruǎn)件配合，可以(yǐ)實現(xiàn)無人值(zhí)班(bān)的終(zhōng)端用戶(hù)變(biàn)電(diàn)站配電自動化(huà)係統。

  高壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主(zhǔ)要監測運(yùn)行(háng)設備的(dí)電參量，其(qí)中(zhōng)包括：綫(xiàn)三(sān)相電壓(yā)，電流，功率，功(gōng)率因數，電能(néng)，頻(pín)率等(děng)電參量及配(pèi)出回(huí)路的三相電流(liú)；遙信(xìn)功能(néng)實(shí)現顯示現(xiàn)場設備的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，主要包(bāo)括(kuò)：開關的分
，合閘運(yùn)行狀態和通(tōng)訊故障報警；斷路器變(biàn)位(wèi)時會發出報警信(xìn)號，提(tí)醒用戶(hù)及時處理故障(zhàng)。

 圖(tú)（2）高(gāo)壓配電二次圖

  遙信和(hé)遙(yáo)測報(bào)警(jǐng)功(gōng)能，主要(yào)完(wán)成(chéng)對低壓各出(chū)綫回路的開關運行狀態和負(fù)載進(jìn)綫監控，對開關(guān)變位和(hé)負載越限(xiàn)彈出(chū)報警(jǐng)界(jiè)麵(miàn)指示具體的報(bào)警(jǐng)位置(zhì)並(bìng)聲(shēng)音報警，提醒(xǐng)值班人員及時(shí)處理。負載越限值(zhí)在相(xiāng)應權限下(xià)可(kě)自由(yóu)設(shè)置。具(jù)備歷(lì)史查(chá)詢功(gōng)能(néng)。

  參(cān)數抄(chāo)表功能，主(zhǔ)要(yào)對低(dī)壓(yā)各出(chū)綫回路的電(diàn)參數(shù)進綫查詢。支持任(rèn)意時刻電(diàn)參數查詢，具(jù)備數據導出和報表(biǎo)打印等功(gōng)能。該(gāi)報(bào)表查詢(xún)供2個變電所(suǒ)高壓回路的電參(cān)數(shù)，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)：三相(xiāng)電流
，有功功率(shuài)
，有功電(diàn)度(dù)保護(hù)定(dìng)值等。該報(bào)表各回(huí)路(lù)名稱和(hé)數據(jù)庫關聯(lián)，方(fāng)便(biàn)用戶修改(gǎi)回路(lù)名稱(chēng)。見圖（3）。

 圖(tú)（3） 參(cān)數抄表(biǎo)

  電(diàn)能報(bào)表功(gōng)能，廠(chǎng)區(qū)總(zǒng)進綫回(huí)路(lù)的用能(néng)情(qíng)況(kuàng)，遠程采(cǎi)集(jí)現場數據。 見(jiàn)圖（4）。

 圖（4） 電能報表

  係(xì)統(tǒng)通訊結(jié)構示意圖(tú)，主(zhǔ)要顯(xiǎn)示係(xì)統的組網結(jié)構，係(xì)統采(cǎi)用分(fēn)層分布式(shì)結構，同時監(jiān)測間隔層(céng)設(shè)備的(dí)通(tōng)信(xìn)狀態。綠(lǜ)色表示通(tōng)訊正常，紅色(sè)表示通訊(xùn)故(gù)障(zhàng)。見(jiàn)圖(tú)（5）。

 圖（5）係(xì)統通訊(xùn)結構(gòu)示(shì)意圖

4
，結束(shù)語

  隨(suí)著社(shè)會(huì)的(dí)發展及(jí)電力的廣(guǎng)泛應用(yòng)，電力監(jiān)控係統(tǒng)已(yǐ)成(chéng)為(wéi)全(quán)國(guó)各地(dì)工程項(xiàng)目(mù)
，標誌性(xìng)建(jiàn)築/大型公共(gòng)設(shè)施等(děng)大(dà)麵積(jī)多變(biàn)電所(suǒ)用(yòng)戶的必然選(xuǎn)擇，本文(wén)介紹(shào)的(dí)Acrel-2000電力監控係(xì)統在江陰(yīn)市華(huá)發(fā)實(shí)業有限(xiàn)公司(sī)的應(yīng)用(yòng)，可以(yǐ)實(shí)現對(duì)變(biàn)電所(suǒ)高(gāo)壓(yā)配電回路用電的(dí)實(shí)時監(jiān)控(kòng)與(yǔ)電能(néng)管理(lǐ)，不僅能顯示(shì)回路用(yòng)電狀(zhuàng)況，還具(jù)有(yǒu)網(wǎng)絡通(tōng)訊(xùn)功(gōng)能(néng)，可(kě)以與串(chuàn)口服務器
，計(jì)算(suàn)機等組成(chéng)電力(lì)監(jiān)控係(xì)統，方(fāng)便變(biàn)電所(suǒ)值(zhí)班(bān)人員(yuán)的(dí)遠程管理，利於節(jié)省電能(néng)抄表的(dí)時間，將信息化(huà)帶(dài)入配(pèi)電監控。係統(tǒng)實現對采集(jí)數(shù)據(jù)的(dí)分(fēn)析(xī)
，處理，實(shí)時(shí)顯示變(biàn)電(diàn)所內各(gè)配(pèi)電回路的運行(háng)狀態，對分合(hé)閘
，負(fù)載越限具有彈(dàn)出(chū)報警對(duì)話(huà)框及語音提示，並(bìng)生成(chéng)各(gè)種電(diàn)能報表(biǎo)
，分(fēn)析曲(qū)綫
，圖形(xíng)等，便於(yú)電(diàn)能(néng)的遠(yuǎn)程(chéng)抄表以及(jí)分析(xī)
，研究(jiū)。該(gāi)係(xì)統運行安(ān)全
，可(kě)靠
，穩定，為變電所用戶解決用(yòng)電問(wèn)題提供(gōng)了(liǎo)真(zhēn)實(shí)可(kě)靠的依據(jù)，取得了較好(hǎo)的(dí)社會(huì)效益。［2］

 參考文獻：

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作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介：

何(hé)花，女，本(běn)科  安科(kē)瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股份(fèn)有限公司(sī)，主要研(yán)究方向為(wéi)智(zhì)能電網供配電(diàn)