何花(huā)
 安科瑞電氣股份有(yǒu)限(xiàn)公司(sī)  上海(hǎi) 嘉(jiā)定 201801

摘(zhāi)要：介(jiè)紹(shào)山東泰(tài)開變(biàn)壓器有(yǒu)限(xiàn)公司生產(chǎn)車間(jiān)改造項目，采用(yòng)智能(néng)電(diàn)力(lì)儀(yí)表，采(cǎi)集配(pèi)電現場的各種電參量。係統(tǒng)采用現場就(jiù)地組網(wǎng)的(dí)方式，組(zǔ)網後通過現場總(zǒng)綫(xiàn)通(tōng)訊(xùn)並遠傳(chuán)至(zhì)後台，通過Acrel-3000型電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係統實現(xiàn)車(chē)間配(pèi)電箱配電回(huí)路(lù)用電(diàn)的實時(shí)監(jiān)控和管理。

關鍵(jiàn)詞：車(chē)間配(pèi)電(diàn)箱(xiāng);智能電力(lì)儀表(biǎo);Acrel-3000;電能管理係統;

0概述(shù) 

  山東泰開(kāi)變壓器(qì)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司（簡(jiǎn)稱：泰開(kāi)變壓器(qì)）是泰開(kāi)集團有(yǒu)限公司(sī)的(dí)全資骨幹(gān)子(zǐ)公司，生(shēng)產(chǎn)750kV及以下各(gè)類(lèi)油(yóu)浸電力變壓(yā)器，幹(gān)式變(biàn)壓器，特種(zhǒng)變(biàn)壓(yā)器(qì)及電抗器等輸(shū)變(biàn)電(diàn)設(shè)備大(dà)型骨幹企(qǐ)業(yè)。
本次項目(mù)主要涉(shè)及(jí)山東泰開變壓器(qì)有(yǒu)限公司生產車間改造項(xiàng)目(mù)中的各(gè)生(shēng)產(chǎn)設備加(jiā)裝(zhuāng)的多功(gōng)能(néng)電表(biǎo)，後台主機(jī)位於(yú)現(xiàn)場值(zhí)班室。

1需(xū)求(qiú)分析(xī)
為(wéi)保(bǎo)證生(shēng)產管(guǎn)理(lǐ)用(yòng)電負(fù)荷(hé)的(dí)統計(jì)與分析及對危(wēi)險源(yuán)實(shí)時監控。需要對項(xiàng)目(mù)現(xiàn)場的樓層配電箱(xiāng)等電(diàn)氣設(shè)備進(jìn)行電壓，電流，功率(shuài)等參數進行(háng)實(shí)時(shí)在綫(xiàn)監控(kòng)。一(yī)旦監控點被監視(shì)參數異(yì)常(cháng)，能夠及時檢測(cè)報警(jǐng)，有關(guān)人員采取必(bì)要的(dí)措(cuò)施，避(bì)免安全事故的發(fā)生(shēng)。自(zì)動(dòng)抄(chāo)表功能節省(shěng)了人(rén)力物力，功(gōng)率趨勢曲綫功能能(néng)夠(gòu)直觀的顯示(shì)各(gè)回路的工(gōng)作(zuò)狀態與(yǔ)時間，方(fāng)便用戶找出(chū)非正常用(yòng)電(diàn)回(huí)路(lù)並且(qiě)及時(shí)進行整改(gǎi)，建立電(diàn)能(néng)多級(jí)計(jì)量體係提供用(yòng)能分析(xī)依(yī)據。本技術條件適用於(yú)山東(dōng)泰開(kāi)變壓器有限公司(sī)生(shēng)產車(chē)間改造項目的配(pèi)電(diàn)箱(xiāng)。供(gōng)方(fāng)產品(pǐn)應具(jù)有(yǒu)高(gāo)安全性(xìng)與可靠(kào)性，易於(yú)擴展，便(biàn)於(yú)維修與維護。供方提供(gōng)的產品(pǐn)應至(zhì)少滿足本技術條件(jiàn)，但不於(yú)此，其(qí)技術性能應滿(mǎn)足對(duì)車間(jiān)配(pèi)電(diàn)箱數(shù)據(jù)監(jiān)控(kòng)的(dí)要求(qiú)。
2數據(jù)采集
  支(zhī)持實時(shí)采集(jí)，自動周期采(cǎi)集（定時(shí)采集）可(kě)配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。
  支持數據傳(chuán)輸正確性(xìng)檢(jiǎn)驗，異常(cháng)數(shù)據(jù)自動處(chǔ)理(lǐ)。
  支持多(duō)綫程處理(lǐ)機製(zhì)，提高數據采(cǎi)集效率，能同時對多個設(shè)備進行(háng)數(shù)據采集。
  數據(jù)實(shí)時顯示(shì)采用配電(diàn)箱(xiāng)主(zhǔ)接綫(xiàn)圖(tú)直觀顯(xiǎn)示模(mó)式(shì)，各回路開關斷(duàn)合以(yǐ)及故(gù)障(zhàng)狀態直(zhí)觀可見。
 3數據分析(xī)與(yǔ)處理
  數(shù)據的綜合統(tǒng)計(jì)，分析需(xū)要實現以下功(gōng)能(néng)：
  各(gè)設(shè)備(bèi)用電數據小(xiǎo)時(shí)，日，月，年(nián)等時(shí)間(jiān)段內的統(tǒng)計(jì)，計算(suàn)。
  各設(shè)備(bèi)的用(yòng)電負(fù)荷（有功，無(wú)功(gōng)）zui大，zui小(xiǎo)，平均(jūn)值計(jì)算(suàn)。
  統計各分(fēn)站及(jí)整體的用(yòng)電量(liáng)（有(yǒu)功，無(wú)功(gōng)）。
4數據查詢與展(zhǎn)示(shì)
  要求能(néng)方(fāng)便實現客戶(hù)端查(chá)詢(xún)和(hé)各級管(guǎn)理人員的(dí)查詢(xún)，查詢界(jiè)麵(miàn)能適應各級(jí)管(guǎn)理人員的要求能夠支持靈活(huó)的條件(jiàn)組(zǔ)合查詢(xún)和對比分析(xī)，各類統計分(fēn)析(xī)的數(shù)據可(kě)靈(líng)活采(cǎi)用(yòng)報表等(děng)多種圖表(biǎo)方(fāng)式直(zhí)觀的(dí)展示功(gōng)能。
  數(shù)據展(zhǎn)示(shì)功(gōng)能(néng)按照不同(tóng)用(yòng)戶的(dí)不同的(dí)權限，分為(wéi)操作層，管理層，決策(cè)層(céng)三(sān)層用(yòng)能展(zhǎn)示。
  操(cāo)作(zuò)層具備用(yòng)能分(fēn)析(xī)，累(léi)計(jì)用(yòng)量，實時(shí)監(jiān)測(cè)，運行(háng)記錄及比例(lì)，對比，對標分析等功(gōng)能。
  管理層具備(bèi)用(yòng)能(néng)數(shù)據統計和分析，分(fēn)類(lèi)分(fēn)項的對比(bǐ)，對標分析等(děng)功(gōng)能。
  決策(cè)層具(jù)備(bèi)用(yòng)能數據(jù)分析，數據(jù)刪(shān)除，數據(jù)庫導(dǎo)入/導出等功(gōng)能。
5權限管理
  要(yào)求對(duì)不(bù)同用(yòng)戶(hù)賦予不同(tóng)角色的(dí)權(quán)限，能(néng)授權(quán)到功能子(zǐ)菜單(dān)，具(jù)體檔(dàng)案(àn)記錄，數(shù)據(jù)記錄等。
  係統(tǒng)要求(qiú)具(jù)備(bèi)合(hé)理*的用(yòng)戶安全控(kòng)製機(jī)製，能(néng)使(shǐ)應(yīng)用環境中(zhōng)的信息資源(yuán)得到(dào)地保護(hù)，防止(zhǐ)信息的丟(diū)失，失竊和破壞(huài)。
6節(jié)能改造及(jí)效(xiào)果評估
  要求為(wéi)生產節能改造提供數(shù)據支撐(chēng)，並能提(tí)供(gōng)節(jié)能改造後的效(xiào)果(guǒ)評估。
7參(cān)數(shù)設置(zhì)
  可(kě)通(tōng)過(guò)采(cǎi)集櫃設(shè)置各(gè)回路(lù)互(hù)感器變比(bǐ)，各種電(diàn)流電壓保護整(zhěng)定值(zhí)。
  故(gù)障判斷與報警(jǐng)具有(yǒu)故障自動判(pàn)斷並(bìng)采用(yòng)聲(shēng)光方式報警(jǐng)功(gōng)能。報警類型(xíng)包(bāo)括開(kāi)關故(gù)障，電壓，電(diàn)流超(chāo)限，現場采集(jí)模(mó)塊通訊故障，與(yǔ)監(jiān)控係(xì)統通訊故(gù)障(zhàng)等。報(bào)警(jǐng)時(shí)間自動記入(rù)係統數據(jù)庫(kù)，方便(biàn)用戶查詢(xún)，工(gōng)作(zuò)人(rén)員可隨時掌握變配電(diàn)站實時運行(háng)狀(zhuàng)態，發現變配(pèi)電運(yùn)行故障並(bìng)作出(chū)相(xiāng)應處理，提(tí)高變配電的(dí)管理效(xiào)率(shuài)，提升電力係(xì)統安全(quán)性(xìng)，可(kě)靠(kào)性(xìng)。

8係統方案(àn)
  安科(kē)瑞(ruì)Acrel-3000係(xì)統(tǒng)根據(jù)山東泰開變壓器(qì)有(yǒu)限公司(sī)生(shēng)產車(chē)間(jiān)改(gǎi)造項目現場(cháng)實際情況(kuàng)，整體網絡結構(gòu)采用部分回路通過(guò)屏蔽雙(shuāng)絞綫直(zhí)接接(jiē)至(zhì)主機(jī)，部(bù)分回路通過485光貓(māo)對應的(dí)數據采(cǎi)集(jí)器(qì)然後通過(guò)網綫直接接至(zhì)開閉(bì)所的(dí)監控主(zhǔ)機(jī)，保障了電能(néng)管理監控係統傳(chuán)輸的穩定性與實時性。如(rú)下圖(tú)所(suǒ)示(shì)：站(zhàn)控(kòng)管理(lǐ)層，網絡通訊(xùn)層和(hé)現(xiàn)場(cháng)設備(bèi)層。

  現(xiàn)場各車(chē)間設備(bèi)配(pèi)電箱共(gòng)計使用20隻(zhī)DTSD1352-FC分為2條(tiáo)RS485總(zǒng)綫接(jiē)至主(zhǔ)機，其中(zhōng)一(yī)個車間(jiān)距(jù)離較遠采用485光(guāng)貓連接。

7.1站控(kòng)管理(lǐ)層(céng)

  站控管(guǎn)理(lǐ)層針對電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統的(dí)管理人(rén)員，是(shì)人(rén)機交(jiāo)互(hù)的直(zhí)接(jiē)窗口。在山東泰開變壓器有限(xiàn)公司生(shēng)產車(chē)間改(gǎi)造(zào)項(xiàng)目中(zhōng)主(zhǔ)要指置於現場值班(bān)室的(dí)監(jiān)控主(zhǔ)機。

7.2網(wǎng)絡(luò)通訊(xùn)層(céng)

  通(tōng)訊層主要是由(yóu)主(zhǔ)機485串口卡，以(yǐ)太(tài)網設備及總綫網(wǎng)絡組(zǔ)成。以(yǐ)太網設備及總綫網(wǎng)絡的(dí)主要(yào)功能是(shì)實現分(fēn)站與(yǔ)主站(zhàn)之間(jiān)的數(shù)據交互，使配電係統(tǒng)管理集(jí)中(zhōng)化(huà)，信(xìn)息(xī)化(huà)，智能化，極大提高了(liǎo)配(pèi)電係統(tǒng)的安全性，可靠(kào)性和(hé)穩定性，真(zhēn)正達到了無人(rén)值守(shǒu)的目(mù)的。

7.3現場設備層

  現場設備(bèi)層(céng)是數據(jù)采(cǎi)集(jí)終端，主(zhǔ)要(yào)由(yóu)智能(néng)儀(yí)表組(zǔ)成，智能(néng)儀(yí)表通過(guò)屏蔽(bì)雙絞綫RS485接口，采用(yòng)MODBUS通(tōng)訊(xùn)協議(yì)總綫型(xíng)連(lián)接(jiē)接(jiē)入通訊服務(wù)器(qì)，經(jīng)通訊服務(wù)器(qì)到(dào)達該配電間(jiān)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組(zǔ)網(wǎng)，實現遠(yuǎn)程控製。

智能(néng)儀表現場(cháng)連(lián)接示意

現場儀(yí)表以(yǐ)手(shǒu)拉手方式通過(guò)屏蔽(bì)雙(shuāng)絞綫(RVSP2*1.0)進(jìn)行通(tōng)訊(xùn)連接，每根總綫(xiàn)連(lián)接(jiē)智能(néng)儀(yí)表(biǎo)數量在(zài)20隻左(zuǒ)右，不同種類(lèi)的(dí)智能(néng)裝置(zhì)連(lián)接(jiē)在(zài)不同的總綫(xiàn)上，然(rán)後(hòu)將數(shù)據上傳至(zhì)串(chuàn)口卡(qiǎ)，進而將(jiāng)數據上傳至當地(dì)監控終(zhōng)端(duān)。具(jù)體連接示意(yì)圖如下所示：

8係統功(gōng)能(néng)

  變電所實(shí)時(shí)監(jiān)控係統圖為主監控(kòng)畫麵(miàn)，主(zhǔ)要實時(shí)監(jiān)測變電所(suǒ)所(suǒ)有(yǒu)回(huí)路的運行(háng)狀態(tài)，紅(hóng)色(sè)代(dài)表合閘(zhá)，綠(lǜ)色代(dài)表(biǎo)分閘。在(zài)係統圖(tú)中(zhōng)可以直觀(guān)的看(kàn)到每路(lù)進綫(xiàn)和(hé)出綫的運(yùn)行(háng)參數和狀(zhuàng)態，可(kě)以(yǐ)看(kàn)到(dào)變壓器出(chū)綫(xiàn)側(cè)的所有(yǒu)常規電力參數(shù)，如：三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓，電(diàn)流，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無功(gōng)功(gōng)率，功率因數，頻(pín)率，有功電度(dù)等。如下(xià)圖(tú)所示：

樓(lóu)層(céng)一次係統(tǒng)圖

  遙信和(hé)遙測報(bào)警(jǐng)功能(néng)，主(zhǔ)要完成對低(dī)壓(yā)各(gè)出綫回路的(dí)開關運行(háng)狀(zhuàng)態和負載進綫(xiàn)監(jiān)控，對(duì)開關(guān)變(biàn)位和負(fù)載(zǎi)越(yuè)限彈出(chū)報警(jǐng)界麵指示具(jù)體(tǐ)的(dí)報警(jǐng)位(wèi)置並聲(shēng)音報警，提(tí)醒值(zhí)班人員及時處理。負(fù)載(zǎi)越限值在相應(yīng)權限下可自(zì)由設(shè)置(zhì)。具備(bèi)歷史查詢功(gōng)能(néng)，如下圖所(suǒ)示：

報(bào)警(jǐng)功能歷史(shǐ)查詢(xún)

  事件告警記(jì)錄功能，主要(yào)完成(chéng)對查(chá)詢(xún)時間段內出(chū)現(xiàn)的報(bào)警信(xìn)息事件(jiàn)記錄(lù)以(yǐ)及發生時間，為值(zhí)班人(rén)員(yuán)提供(gōng)依(yī)據(jù)並且分析事(shì)故發(fā)生的(dí)原因，如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)：

 報(bào)警(jǐng)功(gōng)能實時(shí)查(chá)詢(xún)

  參(cān)數抄表功(gōng)能，主(zhǔ)要(yào)對(duì)低壓(yā)各(gè)出(chū)綫(xiàn)回路的電參數進綫(xiàn)查詢。支持(chí)任意(yì)時刻電(diàn)參數查詢，具備數據(jù)導出(chū)和報表打(dǎ)印(yìn)等(děng)功能。該報表查詢(xún)一科大(dà)廈樓(lóu)層(céng)配(pèi)電箱(xiāng)進出(chū)綫各(gè)低(dī)壓回路(lù)的電(diàn)參(cān)數(shù)，主(zhǔ)要包(bāo)括：三(sān)相電流(liú)，有功功率(shuài)和(hé)有功電(diàn)度(dù)。該報表各回路(lù)名稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方(fāng)便用(yòng)戶(hù)修(xiū)改(gǎi)回路名(míng)稱(chēng)。如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)：

 電(diàn)參數抄(chāo)表

  用電(diàn)量(liáng)報表功能，可(kě)選擇時間段(duàn)進(jìn)行查詢，支持任(rèn)意時間段(duàn)電(diàn)度(dù)累計查(chá)詢(xún)，具備數據導出和(hé)報表(biǎo)打印(yìn)等(děng)功能(néng)。為值班人員提(tí)供了(liǎo)可靠(kào)的(dí)電能(néng)報表。該(gāi)報表(biǎo)各(gè)回(huí)路(lù)名稱和(hé)數據庫(kù)關聯(lián)，方便用戶修改回(huí)路名(míng)稱。如(rú)下圖(tú)所(suǒ)示(shì)，顯示(shì)辦(bàn)公樓(lóu)實(shí)驗樓(lóu)配電(diàn)回(huí)路(lù)的(dí)用電(diàn)量，用(yòng)戶(hù)可以(yǐ)直接打(dǎ)印(yìn)報(bào)表(biǎo)，可(kě)以以(yǐ)EXCEL格式另(lìng)存(cún)到其他位置。 如下圖所(suǒ)示：

電能報(bào)表

  係統通訊結構示意圖(tú)，主要顯示(shì)係(xì)統(tǒng)的(dí)組網(wǎng)結構，係(xì)統采用分層分布(bù)式(shì)結構，同時(shí)監測(cè)間(jiān)隔(gé)層(céng)設(shè)備的通(tōng)信(xìn)狀態(tài)。紅(hóng)色(sè)表示(shì)通訊正常，綠色(sè)表(biǎo)示(shì)通訊(xùn)故障。下圖為變(biàn)電所通訊(xùn)狀態(tài)示意(yì)圖(tú)。負荷(hé)趨(qū)勢曲綫(xiàn)界麵(miàn)中可直觀的查看回(huí)路的(dí)負荷運(yùn)行情況(kuàng)。查看(kàn)實時(shí)和(hé)歷史(shǐ)趨勢曲綫，點(diǎn)擊(jī)畫(huà)麵相應按鈕(niǔ)或菜(cài)單項可以(yǐ)完(wán)成相應(yīng)功(gōng)能(néng)的切(qiē)換(huàn)
；幫助用戶進綫趨(qū)勢分析(xī)和故(gù)障(zhàng)追憶，具備曲綫(xiàn)打印功能(néng)。為分析整(zhěng)個係統(tǒng)的(dí)運行狀況提(tí)供了直(zhí)觀(guān)而方(fāng)便(biàn)的軟件支持。如下圖(tú)所示(shì)：

9結(jié)束語

  在(zài)當今配電(diàn)設(shè)施(shī)的(dí)應(yīng)用中，大型工廠類項目(mù)的(dí)配電可靠性至關重要，本文介紹(shào)的(dí)Acrel-3000電(diàn)能管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)在山東(dōng)泰(tài)開(kāi)變(biàn)壓(yā)器(qì)有(yǒu)限公司生產車間改造(zào)項(xiàng)目的應用，可以實(shí)現(xiàn)對車(chē)間(jiān)配電(diàn)箱(xiāng)供(gōng)配電回路用電的(dí)實時監控，不(bù)僅能顯(xiǎn)示(shì)回路用電狀(zhuàng)況，還具(jù)有(yǒu)網絡通(tōng)訊功(gōng)能(néng)，可(kě)以(yǐ)與(yǔ)串(chuàn)口(kǒu)卡，計算(suàn)機等組(zǔ)成(chéng)電(diàn)能(néng)管理係(xì)統(tǒng)。係統實現對采集(jí)數(shù)據(jù)的(dí)分析(xī)，處(chǔ)理(lǐ)，實時(shí)顯示車間(jiān)配(pèi)電(diàn)箱(xiāng)內各配電(diàn)回路(lù)的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)，對負(fù)載越(yuè)限具(jù)有(yǒu)彈出報(bào)警對話框，並(bìng)生成(chéng)各種電能(néng)報表，分析曲(qū)綫，圖形等，便(biàn)於電能(néng)的(dí)遠程抄表(biǎo)以(yǐ)及(jí)分(fēn)析(xī)，研究，該係統(tǒng)運行安全(quán)，可靠(kào)，穩(wěn)定，為(wéi)商(shāng)業廣(guǎng)場項目解決(jué)用電問題(tí)提供(gōng)了(liǎo)真實可靠的依(yī)據，取(qǔ)得了較(jiào)好(hǎo)的企(qǐ)業效益(yì)。

參考(kǎo)文獻(xiàn)：

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[2]《電(diàn)力監(jiān)控係統在供配電設計(jì)中(zhōng)的應用(yòng)》，高(gāo)士宏，科技風(fēng)[3]《電(diàn)力監控運用(yòng)於10kv供配電(diàn)設(shè)計(jì)》，姚(yáo)強，科技天(tiān)地(dì)