安(ān)科瑞電(diàn)氣股(gǔ)份有(yǒu)限公司  上(shàng)海嘉(jiā)定

摘要：介(jiè)紹北汽瑞麗汽車10KV配電工(gōng)程的(dí)電力監控係統(tǒng)，采(cǎi)用(yòng)智能(néng)電力儀表采集配電現場的各種電(diàn)參(cān)量和開關信號(hào)。係統采用現(xiàn)場(cháng)就(jiù)地組(zǔ)網的(dí)方式，組(zǔ)網(wǎng)後通(tōng)過(guò)現(xiàn)場(cháng)總(zǒng)綫通訊(xùn)並(bìng)遠傳(chuán)至後台(tái)，通過Acrel-2000型(xíng)電力監控係統實(shí)現變(biàn)電所配電(diàn)回路(lù)用電的實(shí)時監控和電(diàn)能管理。

關鍵字：電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統；北汽(qì)；Acrel-2000；智能電(diàn)力儀表； 

0 引(yǐn)言(yán)

  隨著數字(zì)化技(jì)術(shù)的(dí)不斷(duàn)發展，越來越多(duō)新(xīn)型(xíng)，智能的用電設備湧(yǒng)入了(liǎo)人們的生活，但是(shì)各種設(shè)備(bèi)引起的(dí)電磁幹(gān)擾問題也(yě)隨之(zhī)而(ér)來，例如電(diàn)壓(yā)突(tū)變(biàn)，頻率偏(piān)差等，電(diàn)壓不平(píng)衡(héng)度，諧波(bō)幹(gān)擾等電(diàn)能質(zhì)量(liáng)問(wèn)題(tí)也(yě)越發(fā)嚴(yán)重，這(zhè)些(xiē)問題(tí)不僅在一定程度(dù)上降低了設(shè)備(bèi)的整(zhěng)體(tǐ)效率，還(huán)對(duì)整個(gè)供電係統的純(chún)淨(jìng)度(dù)和(hé)穩(wěn)定性造(zào)成(chéng)了(liǎo)影響，這是要(yào)關注並要解(jiě)決(jué)的(dí)問題。

Acrel-2000是利用(yòng)智能電(diàn)力監測裝置，結合現(xiàn)場(cháng)總(zǒng)綫(xiàn)及以太(tài)網通(tōng)信技術，運用計算機(jī)和(hé)軟(ruǎn)件技(jì)術，綜(zōng)合(hé)構成的(dí)電力(lì)監(jiān)控係統。采用分布式的(dí)網絡(luò)結(jié)構，實(shí)現了對企(qǐ)業配(pèi)電終端(duān)的管理，實現了(liǎo)對高低壓係統等(děng)設(shè)備(bèi)的實(shí)時監控(kòng)采(cǎi)集分析(xī)電(diàn)力(lì)數據。

1 項(xiàng)目概述及(jí)建設目(mù)標

  北汽雲南瑞麗汽車有限(xiàn)公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“北汽瑞(ruì)麗(lì)公(gōng)司”）成立(lì)於2013年(nián)12月20日，由北汽集(jí)團，景成(chéng)集(jí)團共同(tóng)投資組建(jiàn)，以建(jiàn)設年產能15萬(wàn)輛的(dí)北汽雲(yún)南(nán)汽車(chē)產業基地(dì)為(wéi)目(mù)標(biāo)，規劃建設整(zhěng)車項目(mù)，零部件項(xiàng)目，倉儲(chǔ)物流項目(mù)，綜合配套項(xiàng)目。基(jī)地位於(yú)國(guó)家(jiā)一(yī)類(lèi)口岸(àn)—瑞麗(lì)畹(wǎn)町經濟開發區(qū)芒滿通道一側，項(xiàng)目總(zǒng)占(zhān)地近2000畝，計(jì)劃總(zǒng)投資36億元(yuán)。項目(mù)一次規(guī)劃，分(fēn)階(jiē)段(duàn)實(shí)施。一(yī)期規劃年(nián)產能5萬(wàn)輛(liàng)，產(chǎn)品涵(hán)蓋(gài)符(fú)合(hé)中(zhōng)國(guó)西南區及緬甸(diàn)等東南(nán)亞國家市(shì)場(cháng)需(xū)求(qiú)的交(jiāo)叉(chā)車型(xíng)微卡(qiǎ)，微麵等汽車；二(èr)期規(guī)劃年產能(néng)10萬輛乘用車生(shēng)產(chǎn)綫(xiàn)及(jí)零部(bù)件(jiàn)，物流配套(tào)設施。2013年12月25日舉行項(xiàng)目(mù)奠基後按規劃(huá)有序(xù)推進(jìn)實(shí)施，預計2015年底可出汽車(chē)產品，2016年實現批量(liáng)投產(chǎn)。

  本(běn)項(xiàng)目通(tōng)過對北汽(qì)瑞麗(lì)汽車配電房內(nèi)的(dí)10KV配電櫃內(nèi)的(dí)綜保進(jìn)行(háng)實時數據采集，並(bìng)通過數據處理後(hòu)實時顯(xiǎn)示一(yī)次圖狀態(tài)以(yǐ)及(jí)各(gè)用電(diàn)回(huí)路(lù)的電壓，電流，功率等信息(xī)，利(lì)用各(gè)回(huí)路的(dí)用(yòng)電量(liáng)定(dìng)製電(diàn)能報表(biǎo)。

2 電力監控係統的(dí)設計(jì)

  在(zài)監(jiān)控(kòng)係統的(dí)設計中(zhōng)，要(yào)充分考慮客(kè)戶(hù)的實(shí)際(jì)需求，以(yǐ)及電力(lì)係統的(dí)實(shí)際結(jié)構(gòu)，電(diàn)力係統(tǒng)的實際(jì)載荷能(néng)力(lì)等因(yīn)素，進而合理的選擇監控設備，這(zhè)既(jì)有(yǒu)利(lì)於減少(shǎo)係(xì)統(tǒng)運作(zuò)的成本，同時也有(yǒu)利(lì)於係(xì)統功(gōng)能的實現(xiàn)。本項(xiàng)目的電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)，可以(yǐ)實現(xiàn)對(duì)10KV的(dí)配電回(huí)路(lù)的(dí)實(shí)時(shí)監控(kòng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監控和(hé)集中管理(lǐ)。另一方(fāng)麵，電力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)還具備網(wǎng)絡(luò)通訊等(děng)功能，能夠(gòu)與(yǔ)計算機，串口(kǒu)服務器等設備(bèi)進(jìn)行(háng)組(zǔ)合(hé)，及時的(dí)顯(xiǎn)示站內(nèi)各個(gè)配(pèi)電(diàn)回路(lù)的運作狀(zhuàng)態(tài)，當站內(nèi)電力係統的(dí)負載越標時(shí)，電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)能夠迅速報(bào)警，發(fā)出語音提示。另外(wài)，電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統還(huán)能夠(gòu)生(shēng)成(chéng)報(bào)表，曲綫圖等(děng)統計(jì)信息(xī)，便(biàn)於有關人員(yuán)分析站(zhàn)內(nèi)各部(bù)分(fēn)的用電狀(zhuàng)況，使(shǐ)站(zhàn)內的用(yòng)電活(huó)動加安全(quán)，從而(ér)保證(zhèng)站(zhàn)內人(rén)員的生命(mìng)安(ān)全(quán)，提高車(chē)站工(gōng)作人(rén)員的工作(zuò)效率(shuài)。

 2.1 係統(tǒng)結構(gòu)

  北(běi)汽(qì)瑞麗汽車10KV電(diàn)力監控係統建設采用(yòng)分層分布(bù)式結(jié)構(gòu)，係(xì)統(tǒng)包括：站(zhàn)控管(guǎn)理層(céng)，網(wǎng)絡通訊層(céng)，現場(cháng)設(shè)備(bèi)層(céng)。係(xì)統網絡(luò)結構如圖所示：

  站(zhàn)控管理(lǐ)層(céng)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)與計算機進(jìn)行人機交互的(dí)直接(jiē)窗(chuāng)口(kǒu)，對采(cǎi)集(jí)的現(xiàn)場(cháng)各類數(shù)據信息(xī)計算(suàn)，分析(xī)與(yǔ)處(chǔ)理，並以圖形，數顯，聲音等(děng)方式反(fǎn)映現場的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)況，是(shì)係(xì)統的(dí)上(shàng)層部(bù)分(fēn)。主要由(yóu)係統軟(ruǎn)件(jiàn)和(hé)必(bì)要的硬件(jiàn)設(shè)備(bèi)，如(rú)工(gōng)業級(jí)計算(suàn)機(jī)，打印(yìn)機，UPS電(diàn)源(yuán)等(děng)組(zǔ)成(chéng)。

  通訊(xùn)層使(shǐ)用的設備為串口服務器。該層是數(shù)據信(xìn)息交換(huàn)的橋(qiáo)梁(liáng)，負(fù)責(zé)對現場設(shè)備(bèi)回送的數(shù)據信息(xī)進行采(cǎi)集，分(fēn)類(lèi)和傳送(sòng)等(děng)工(gōng)作的(dí)同(tóng)時，轉達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場設備(bèi)的(dí)各種(zhǒng)控製(zhì)命(mìng)令。

現場設(shè)備層(céng)主要是連(lián)接(jiē)於(yú)網絡中(zhōng)用於電參量(liáng)采(cǎi)集測(cè)量的各類型的安科(kē)瑞(ruì)PZ72L-E4/C儀表，也是(shì)構建(jiàn)該配電(diàn)係(xì)統必要的(dí)基本組(zǔ)成元(yuán)素(sù)。現(xiàn)場配(pèi)置居正的(dí)電能表(biǎo)，實現低壓回(huí)路三相電(diàn)流，三相(xiāng)電壓，頻率(shuài)，功率，四象(xiàng)限(xiàn)電(diàn)能等電參(cān)量(liáng)監(jiān)測；並(bìng)對每個(gè)回(huí)路斷路(lù)器(qì)分合閘狀(zhuàng)態進(jìn)行(háng)監測(cè)。

2.2 網絡設(shè)計(jì)

  電力監(jiān)控(kòng)係統中(zhōng)的網(wǎng)絡(luò)係統(tǒng)能(néng)夠及(jí)時(shí)的(dí)對數據進行傳(chuán)輸，並(bìng)迅(xùn)速(sù)傳(chuán)遞操作(zuò)指(zhǐ)令(líng)，是實現電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係統各(gè)項功能的(dí)基礎。把(bǎ)現場每個設備就地與總綫(xiàn)連接，之(zhī)後在(zài)把各條總綫(xiàn)全部接入串(chuàn)口服務(wù)器(qì)，來(lái)實(shí)現與(yǔ)主機(jī)的傳遞。

  本(běn)項目的網絡(luò)設計為：每(měi)個配(pèi)電房內設計(jì)一個數據(jù)采(cǎi)集箱，電力(lì)儀表通(tōng)過(guò)RS485總綫接入數(shù)據采(cǎi)集(jí)箱內的(dí)數(shù)據(jù)采(cǎi)集器(qì)，通(tōng)過光電(diàn)轉換器(qì)轉(zhuǎn)換為光(guāng)信號，通過光(guāng)纖(xiān)傳輸到值(zhí)班室內，再(zài)通過值(zhí)班(bān)室內的(dí)光電轉(zhuǎn)換(huàn)器接入站(zhàn)控層(céng)內的(dí)監控主機。

2.3監(jiān)控係統(tǒng)軟件功(gōng)能(néng)設計

  係(xì)統依據客戶(hù)實際(jì)需求進行設計(jì)，並(bìng)實現了(liǎo)一(yī)次主接(jiē)綫圖界麵顯示；電參量遙測(cè)及(jí)電(diàn)參(cān)量越(yuè)限報(bào)警；事(shì)件記錄；係(xì)統運行(háng)異常監(jiān)測(cè)；故障報(bào)警及操作記錄(lù)；報表(biǎo)查(chá)詢與打印；係統(tǒng)負荷實(shí)時，歷史曲綫(xiàn)，用(yòng)戶(hù)權限管(guǎn)理(lǐ)等主要(yào)功能。

2.3.1數據(jù)的采集(jí)與處理

  數據采(cǎi)集主(zhǔ)要包括模擬量以及(jí)開關(guān)量(liáng)的(dí)采集(jí)。模(mó)擬(nǐ)量的采(cǎi)集主要是(shì)對(duì)綫(xiàn)路電(diàn)壓，電流，功(gōng)率，功率因(yīn)數，頻(pín)率等信息(xī)進行采集，開關量的(dí)采集則主(zhǔ)要(yào)是(shì)對(duì)斷(duàn)路(lù)器的工(gōng)作(zuò)狀態，以及斷電(diàn)保(bǎo)護，運(yùn)行故障等報警(jǐng)信息(xī)進(jìn)行(háng)采集(jí)，實(shí)現遠程(chéng)數據的本地(dì)實時顯示。數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)主(zhǔ)要是把(bǎ)按要(yào)求采(cǎi)集(jí)到(dào)的(dí)電參量實(shí)時準(zhǔn)確(què)的顯(xiǎn)示給用戶(hù)，達(dá)到配(pèi)電(diàn)監(jiān)控的自(zì)動化化(huà)要(yào)求，同時(shí)把(bǎ)采集到的(dí)數據存入數據庫供用戶(hù)查詢。

2.3.2數據報表統(tǒng)計(jì)

  電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)以(yǐ)豐富的(dí)數據(jù)報(bào)表體現計量(liáng)體係(xì)的完(wán)整(zhěng)性(xìng)。係統具備各回(huí)路定(dìng)時(shí)抄(chāo)表匯(huì)總(zǒng)統計功能(néng)，用戶(hù)可自由(yóu)查(chá)詢(xún)自(zì)係統正常運行(háng)以來(lái)任(rèn)意時(shí)間段內(nèi)各配電節點的(dí)用(yòng)電(diàn)情況，即該節點(diǎn)進綫用(yòng)電量(liáng)與(yǔ)各分支回路(lù)消(xiāo)耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功(gōng)能使得用電可視透明，並在(zài)用(yòng)電誤(wù)差偏大時可追溯，維(wéi)護(hù)計量體(tǐ)係的正確性。

2.3.3電流曲綫(xiàn)查(chá)詢

  電(diàn)力監(jiān)控係統對配電(diàn)係統(tǒng)總進綫回路(lù)（或重(zhòng)要(yào)負荷的出(chū)綫）設(shè)計了(liǎo)負(fù)荷趨(qū)勢曲(qū)綫。便於配電維(wéi)護(hù)人(rén)員及時(shí)掌握(wò)用(yòng)電需(xū)求與供電(diàn)係統負(fù)荷(hé)占比(bǐ)，確保供電可靠性(xìng)，為(wéi)用(yòng)戶單(dān)位的用能(néng)權益(yì)提供(gōng)保障。借助該功能(néng)，還可分(fēn)析用能需量(liáng)的增長(cháng)趨(qū)勢(shì)，適時調(tiáo)整(zhěng)需量(liáng)申報，減少因需量偏差(chà)過大造成的(dí)多(duō)餘(yú)繳費(fèi)。其(qí)次(cì)，電(diàn)力(lì)監控係統(tǒng)的數據記錄(lù)功(gōng)能(néng)也(yě)包(bāo)括對(duì)故障信息的記錄(lù)，即(jí)對故障(zhàng)發生(shēng)時的(dí)實(shí)時電(diàn)流，實(shí)時(shí)電壓等數據進(jìn)行(háng)記(jì)錄(lù)存儲。電力監控係統能通過管(guǎn)理(lǐ)人(rén)員對電壓，電(diàn)流(liú)及功率(shuài)的設置，從而(ér)實時(shí)監測配(pèi)電情(qíng)況，是否(fǒu)出(chū)現短路(lù)或者超負(fù)荷等情(qíng)況(kuàng)，便於(yú)工作人員解(jiě)決(jué)。

2.3.4用戶權(quán)限管理

  電力監控係統(tǒng)為(wéi)了本項目係統安(ān)全穩定運(yùn)行，用戶(hù)權限管理能夠防止未(wèi)經(jīng)授權的操作(zuò)（如配電(diàn)回路名(míng)稱修(xiū)改(gǎi)）。可(kě)以定(dìng)義不同級(jí)別用戶的登錄名，密(mì)碼(mǎ)及操(cāo)作權限，為(wéi)係統運(yùn)行維護管(guǎn)理通(tōng)過可靠的安全保障。

3建設(shè)電(diàn)力(lì)監控係(xì)統的(dí)意義(yì)

  隨著(zhuó)社(shè)會(huì)的(dí)發展(zhǎn)及電力的廣泛應(yīng)用(yòng)，電力監控(kòng)係統已成為全國各地工程(chéng)項目，工(gōng)業(yè)企業(yè)等(děng)大(dà)麵(miàn)積多(duō)變電(diàn)所(suǒ)用戶(hù)的必(bì)然(rán)選擇(zé)，本文介紹(shào)的(dí)Acrel-2000電力監(jiān)控係(xì)統在北(běi)汽瑞麗汽(qì)車的(dí)應用(yòng)，可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所(suǒ)10KV配電回(huí)路用(yòng)電的實(shí)時(shí)監控與(yǔ)電(diàn)能管理，不(bù)僅能(néng)顯示(shì)回路(lù)用(yòng)電狀況(kuàng)，還(huán)具有(yǒu)網(wǎng)絡通(tōng)訊功能(néng)，可以(yǐ)與(yǔ)串口服(fú)務(wù)器(qì)，計(jì)算機(jī)等組成電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係統。係統(tǒng)實(shí)現對采(cǎi)集數(shù)據的分(fēn)析，處(chǔ)理(lǐ)，實時(shí)顯(xiǎn)示變(biàn)電所內各配(pèi)電(diàn)回路的運行狀態，對分合(hé)閘(zhá)，負載越限具(jù)有(yǒu)彈出報警對話框及語音(yīn)提(tí)示，並(bìng)生成(chéng)各種(zhǒng)電能報表，分(fēn)析曲綫(xiàn)，圖(tú)形等，便於電(diàn)能的遠(yuǎn)程抄(chāo)表以(yǐ)及分析，研究。該(gāi)係統(tǒng)運行安全(quán)，可靠，穩定，為(wéi)變(biàn)電所(suǒ)用戶解決用電(diàn)問(wèn)題(tí)提(tí)供(gōng)了真實(shí)可靠的(dí)依據，取得了(liǎo)較好的經濟效益(yì)。