安(ān)科瑞(ruì)電(diàn)氣股份有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司，上(shàng)海(hǎi) 嘉(jiā)定(dìng) 201801；

摘要(yào)：介(jiè)紹仙(xiān)鴻熟(shú)食品加工(gōng)項目(mù)電力(lì)監控係統，采用(yòng)智能電力(lì)儀表采(cǎi)集(jí)配(pèi)電現(xiàn)場(cháng)的(dí)各種電參(cān)量和開關(guān)信(xìn)號。係統采(cǎi)用現(xiàn)場就地組網的方(fāng)式，組網(wǎng)後通過現(xiàn)場總綫(xiàn)通訊並(bìng)遠(yuǎn)傳(chuán)至後台(tái)，通過Acrel-2000型電(diàn)力(lì)監控係(xì)統(tǒng)實現變電所(suǒ)配電(diàn)回(huí)路(lù)用電(diàn)的(dí)實(shí)時(shí)監(jiān)控(kòng)和電能管理。

關鍵詞(cí)：工業項目(mù);仙鴻熟食品加工(gōng)項(xiàng)目(mù);變電所(suǒ);智(zhì)能(néng)電力(lì)儀(yí)表;Acrel-2000;電(diàn)力(lì)監控係(xì)統

0  概述(shù) 

   本項目為(wéi)仙鴻(hóng)熟(shú)食品加工項(xiàng)目(mù)電(diàn)力監控係(xì)統。根據配電係統管(guǎn)理的要(yào)求，需要對仙鴻(hóng)熟食品加(jiā)工(gōng)項(xiàng)目高(gāo)低壓配電(diàn)室進行電(diàn)力監(jiān)測，以保證用電(diàn)的(dí)安(ān)全
，可靠和。

   Acrel-2000型(xíng)低壓(yā)智能配電(diàn)係統，充(chōng)分利(lì)用了(liǎo)現代(dài)電(diàn)子(zǐ)技術
，計算機技術
，網絡(luò)技術(shù)和(hé)現場(cháng)總綫(xiàn)技(jì)術(shù)的發(fā)展，對(duì)變(biàn)配電係統(tǒng)進(jìn)行分(fēn)散數(shù)據采集和集中(zhōng)監(jiān)控管理(lǐ)。對配電(diàn)係統(tǒng)的二(èr)次(cì)設(shè)備進行組網(wǎng)，通(tōng)過計(jì)算機和(hé)通(tōng)訊網絡，將(jiāng)分散(sàn)的配電(diàn)所的(dí)現場設備連接為一個有機的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行(háng)的(dí)遠程(chéng)監控(kòng)和集中(zhōng)管理。

1  係統結(jié)構(gòu)描(miáo)述

  本項目(mù)共(gòng)51隻(zhī)PZ多(duō)功(gōng)能(néng)儀(yí)表，在配電室(shì)內放(fàng)置(zhì)采(cǎi)集(jí)裝置，現(xiàn)場(cháng)多功能儀表經(jīng)485總綫連接(jiē)至對應的采集(jí)裝(zhuāng)置，現(xiàn)場(cháng)串(chuàn)口(kǒu)服(fú)務器(qì)經(jīng)網綫(xiàn)將數據(jù)傳(chuán)輸(shū)至監(jiān)控(kòng)主機上(shàng)。

  本(běn)監(jiān)控係(xì)統采(cǎi)用分層分布(bù)式結構(gòu)，即(jí)站(zhàn)控層(céng)，通訊(xùn)層與間隔層。

  間隔設(shè)備(bèi)層主(zhǔ)要為(wéi)：多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表
，智能電動機保護(hù)器開等(děng)。這(zhè)些裝(zhuāng)置分別(bié)對應相應(yīng)的一(yī)次設備安裝在電氣(qì)櫃內，這些(xiē)裝(zhuāng)置均采用(yòng)RS485通訊接(jiē)口(kǒu)，通過現(xiàn)場MODBUS總綫組網(wǎng)通(tōng)訊(xùn)，實現數據現場采集(jí)。

  網絡通訊層(céng)主(zhǔ)要為(wéi)：工業串口(kǒu)服務器(qì)，其(qí)主(zhǔ)要(yào)功能為把(bǎ)分散(sàn)在現(xiàn)場采(cǎi)集裝置(zhì)集(jí)中(zhōng)采集(jí)，同時(shí)遠傳(chuán)至站控(kòng)層(céng)，完成現(xiàn)場層和站控(kòng)層之間(jiān)的(dí)數據交(jiāo)互。

  站控(kòng)管理層(céng)：設有(yǒu)高性能工業(yè)計算(suàn)機
，顯(xiǎn)示器(qì)
，UPS電(diàn)源(yuán)
，打印機等設備。監控(kòng)係統安(ān)裝在(zài)計(jì)算(suàn)機(jī)上(shàng)，集中采集顯示(shì)現場設(shè)備運行(háng)狀(zhuàng)況，以人機(jī)交(jiāo)互的形式顯(xiǎn)示(shì)給用(yòng)戶。

  以(yǐ)上現場(cháng)設備(bèi)均采用(yòng)RS485接(jiē)口和(hé)MODBUS-RTU通訊(xùn)協議，RS485采用屏(píng)蔽綫傳輸，一般(bān)都(dū)采用二根連(lián)綫，接綫(xiàn)簡單(dān)方(fāng)便(biàn)；通(tōng)訊接口是(shì)半雙(shuāng)工通(tōng)信即通(tōng)信的(dí)雙(shuāng)方(fāng)都可以(yǐ)接收(shōu)
，發(fā)送(sòng)數據(jù)但(dàn)是在同(tóng)一(yī)時(shí)刻(kè)隻(zhī)能發(fā)送或接(jiē)收數(shù)據，數據傳(chuán)輸(shū)速率(shuài)為10Mbps。

2  電(diàn)力監控係統(tǒng)主(zhǔ)要功(gōng)能

2.1  數據(jù)采集(jí)與(yǔ)處理(lǐ)

  數據(jù)采(cǎi)集是配電監控的(dí)基礎(chǔ)，數據(jù)采集(jí)主要(yào)由底(dǐ)層多功能網絡儀表采(cǎi)集(jí)完成，實(shí)現遠程數(shù)據(jù)的(dí)本地實(shí)時顯(xiǎn)示。需要(yào)完成(chéng)采集(jí)的(dí)信號包括(kuò)：三相(xiāng)電壓U
，三(sān)相電(diàn)流I
，頻率Hz
，功率P
，功率因數(shù)COSφ
，電(diàn)度Epi
，遠程設備運行狀態(tài)等數(shù)據。

  數(shù)據(jù)處(chǔ)理主(zhǔ)要是把按要(yào)求采集到的(dí)電(diàn)參(cān)量實(shí)時(shí)準確(què)的顯示(shì)給(gěi)用戶，達(dá)到配電監控的(dí)自動化化和智(zhì)能化要求(qiú)，同(tóng)時把采(cǎi)集(jí)到的數據存入數(shù)據庫供(gōng)用戶(hù)查(chá)詢(xún)。

2.2  人(rén)機(jī)交(jiāo)互(hù)

  係統提(tí)供簡(jiǎn)單(dān)
，易(yì)用
，良(liáng)好(hǎo)的用戶(hù)使(shǐ)用界麵。采(cǎi)用全中文界(jiè)麵(miàn)，CAD圖形(xíng)顯示低(dī)壓配電係統(tǒng)電氣一次主(zhǔ)接綫(xiàn)圖(tú)，顯示配電係統設備(bèi)狀態及(jí)相應(yīng)實時(shí)運行(háng)參(cān)數，畫(huà)麵定時(shí)輪(lún)巡切換；畫(huà)麵實(shí)時動態刷新；模擬(nǐ)量顯(xiǎn)示；開關(guān)量(liáng)顯(xiǎn)示(shì)；連(lián)續記錄顯(xiǎn)示等。

2.3  歷時事(shì)件

  歷時(shí)事件查(chá)看界麵主要為用(yòng)戶查看曾(zēng)經發生過的故障(zhàng)記錄
，信(xìn)號記錄
，操(cāo)作記錄
，越(yuè)限記錄提供方(fāng)便友好的人(rén)機交互，通(tōng)過(guò)歷史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查(chá)看平(píng)台，您可(kě)以根(gēn)據自己(jǐ)的要求和查(chá)詢條(tiáo)件(jiàn)方便定位(wèi)您所要(yào)查(chá)看(kàn)的歷史(shǐ)事(shì)件(jiàn)，為(wéi)您把(bǎ)握整個(gè)係統的(dí)運行情(qíng)況(kuàng)提供了(liǎo)良好的軟件支持(chí)。

2.4  數據(jù)庫建立(lì)與查詢(xún)

  主要完成(chéng)遙測量(liáng)和遙信量定時(shí)采集，並(bìng)且(qiě)建立(lì)數(shù)據庫，定期(qī)生成報(bào)表，以(yǐ)供(gōng)用(yòng)戶查詢打(dǎ)印。

2.5  用(yòng)戶權限管理(lǐ)

  針對(duì)不同級別的用戶，設置不同的權(quán)限(xiàn)組(zǔ)，防止(zhǐ)因(yīn)人(rén)為誤操作給生產，生(shēng)活帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電(diàn)係統的安(ān)全，可靠運(yùn)行。可(kě)以(yǐ)通(tōng)過(guò)用戶管(guǎn)理進行用戶(hù)登錄
，用(yòng)戶(hù)注銷
，修改(gǎi)密碼(mǎ)
，添(tiān)加(jiā)刪除等操作(zuò)，方(fāng)便用戶對賬號(hào)和權(quán)限的修改。

2.6  運(yùn)行負(fù)荷(hé)曲綫

  負荷趨勢(shì)曲(qū)綫功能(néng)主要負(fù)責(zé)定(dìng)時(shí)采集(jí)進(jìn)綫及重要回(huí)路(lù)電(diàn)流(liú)和功(gōng)率負(fù)荷參量，自動生成運(yùn)行(háng)負荷(hé)趨勢曲(qū)綫的(dí)，方便(biàn)用戶(hù)及時(shí)了解設備(bèi)的運行負荷狀況。點(diǎn)擊畫麵相應按鈕(niǔ)或(huò)菜單項(xiàng)可以完成相(xiāng)應功能的切(qiē)換；可以(yǐ)查看(kàn)實(shí)時趨(qū)勢(shì)曲綫(xiàn)或(huò)歷史趨(qū)勢綫(xiàn)；對(duì)所選曲綫(xiàn)可以進(jìn)行平移
，縮(suō)放
，量程變(biàn)換(huàn)等(děng)操作(zuò)，幫助用戶進(jìn)綫(xiàn)趨勢分析和故(gù)障(zhàng)追憶，為(wéi)分析整個係統(tǒng)的(dí)運行狀況提供(gōng)了(liǎo)直觀(guān)而方便(biàn)的軟件支持(chí)。

2.7  遠(yuǎn)程報(bào)表(biǎo)查詢

  報(bào)表管(guǎn)理(lǐ)程(chéng)序的主要(yào)功能是根據用(yòng)戶(hù)的(dí)需(xū)要設計(jì)報表(biǎo)樣式(shì)，把(bǎ)係(xì)統中(zhōng)處理的(dí)數(shù)據經過(guò)篩選
，組合和統(tǒng)計生成用(yòng)戶(hù)需(xū)要的(dí)報表(biǎo)數據。本程(chéng)序還可(kě)以根據用(yòng)戶的需(xū)要對報(bào)表(biǎo)文件采用定時保(bǎo)存(cún)
，打印或(huò)者召(zhào)喚保(bǎo)存(cún)
，打印模式。同時本(běn)程序(xù)還(huán)向用戶(hù)提供(gōng)了對(duì)生(shēng)成的報(bào)表文件管(guǎn)理功能(néng)。

  報(bào)表具有自由(yóu)設置查(chá)詢時(shí)間實現(xiàn)日(rì)
，月(yuè)
，年的(dí)電(diàn)能統(tǒng)計(jì)，數據導出和報(bào)表(biǎo)打印等功能。

3  案(àn)例(lì)分析(xī)

  進綫回路采用(yòng)PZ96L多功能電(diàn)力儀表(biǎo)，其(qí)是(shì)針對電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)
，工礦(kuàng)企(qǐ)業(yè)
，公(gōng)共設施
，智能(néng)大(dà)廈的電力監(jiān)控(kòng)需求而(ér)設計(jì)的(dí)網(wǎng)絡電力(lì)儀(yí)表(biǎo)，它(tā)能測量(liáng)所有(yǒu)常規(guī)電(diàn)力(lì)參(cān)數(shù)，如(rú)：三相(xiāng)電壓(yā)
，電流(liú)
，有功功(gōng)率
，無(wú)功(gōng)功(gōng)率
，功率因數(shù)
，頻(pín)率(shuài)
，有功(gōng)電度
，無功(gōng)電度(dù)。並(bìng)且本儀(yí)表(biǎo)帶有4路光(guāng)電(diàn)隔離開關量(liáng)輸入接(jiē)點(diǎn)和2路繼電器控(kòng)製輸(shū)出接點(diǎn)，這些接點可以配(pèi)合智能(néng)斷(duàn)路(lù)器(qì)實(shí)現斷(duàn)路器(qì)的遙信(xìn)
，遙控操作(zuò)。該(gāi)係列(liè)網絡電力(lì)儀表(biǎo)主要應(yīng)用於變(biàn)電站(zhàn)自動(dòng)化(huà)
，配電(diàn)網自動(dòng)化
，小區(qū)電(diàn)力(lì)監控
，工(gōng)業(yè)自動化
，能(néng)源(yuán)管理係(xì)統(tǒng)及智能建築(zhù)等領域。

  重(zhòng)要配(pèi)出(chū)回(huí)路采用PZ80L係列(liè)多功(gōng)能電(diàn)力儀表，該儀(yí)表(biǎo)主要(yào)測量所(suǒ)有常規電(diàn)力參(cān)數，如(rú)：三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓
，電流
，有(yǒu)功功(gōng)率
，無(wú)功功率(shuài)
，功率因(yīn)數
，頻率(shuài)
，有(yǒu)功電度
，無功電(diàn)度。

  低(dī)壓(yā)配電(diàn)二次圖見圖(tú)（1），功(gōng)能有電量(liáng)遙(yáo)測(cè)主要(yào)監測運行設備(bèi)的電參量，其中包括(kuò)：綫(xiàn)三(sān)相電壓，電流，功(gōng)率，功率(shuài)因數，電能(néng)，頻率等(děng)電參量(liáng)及配(pèi)出回路的(dí)三相(xiāng)電流；遙信(xìn)功能(néng)實現(xiàn)顯(xiǎn)示(shì)現場設備(bèi)的運行(háng)狀態，主要包(bāo)括(kuò)：開(kāi)關(guān)的(dí)分(fēn)
，合閘(zhá)運行狀態(tài)和通訊故(gù)障報警；斷(duàn)路(lù)器(qì)變位時會發(fā)出(chū)報警(jǐng)信號(hào)，提(tí)醒(xǐng)用戶及時(shí)處(chǔ)理(lǐ)故(gù)障(zhàng)。

圖(tú)（1）低壓配電(diàn)二次圖(tú)

  參數抄表功能(néng)，主(zhǔ)要對低(dī)壓(yā)各出(chū)綫回路的(dí)電(diàn)參數進綫(xiàn)查詢。支持(chí)任(rèn)意時(shí)刻電參(cān)數(shù)查(chá)詢，具備(bèi)數據導出和(hé)報(bào)表打(dǎ)印等(děng)功能(néng)。該報表(biǎo)查(chá)詢(xún)供(gōng)兩個變電所4台(tái)變(biàn)壓器出(chū)綫各低壓回(huí)路(lù)的(dí)電(diàn)參(cān)數，主(zhǔ)要包括(kuò)：三相(xiāng)電流(liú)
，有功功(gōng)率和有(yǒu)功電(diàn)度及(jí)變壓器(qì)溫度。該報(bào)表各回路(lù)名稱(chēng)和(hé)數據庫關(guān)聯，方(fāng)便用(yòng)戶(hù)修改回路名稱。見圖（2）。

圖（2） 參(cān)數抄表

  用電量報表(biǎo)功能，可選擇時間段進行查(chá)詢(xún)，支持(chí)任(rèn)意時(shí)間段電度(dù)累計(jì)查詢(xún)，具(jù)備數據(jù)導(dǎo)出(chū)和報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等功(gōng)能。為值班人員提供了可靠(kào)的電(diàn)能報表。該報表各(gè)回路(lù)名(míng)稱和數據(jù)庫關(guān)聯，方便用戶(hù)修(xiū)改(gǎi)回路名稱。如(rú)下圖(tú)所(suǒ)示(shì)，顯示(shì)配電室(shì)某段時間內的(dí)各配電回路(lù)的用(yòng)電量(liáng)，用戶可以直接打印(yìn)報(bào)表(biǎo)，可以以EXCEL格(gé)式另存到其(qí)他位置。 見圖（3）。

圖（3） 電(diàn)能報表

  係統通(tōng)訊結構示(shì)意(yì)圖(tú)，主要顯示係(xì)統(tǒng)的(dí)組網結(jié)構(gòu)，係統采用(yòng)分層分布(bù)式結(jié)構(gòu)，同時監測間(jiān)隔層(céng)設備的(dí)通(tōng)信狀態。紅(hóng)色(sè)表示通(tōng)訊(xùn)正常(cháng)，綠色表示(shì)通訊故(gù)障。見圖(tú)（4）。

圖（4）係統通訊結構示意圖

  負荷趨勢曲綫(xiàn)界(jiè)麵(miàn)中可直觀(guān)的查(chá)看回路(lù)的負(fù)荷運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)。查(chá)看實時(shí)和(hé)歷(lì)史趨(qū)勢(shì)曲綫，點(diǎn)擊(jī)畫(huà)麵(miàn)相(xiāng)應(yīng)按(àn)鈕或菜單(dān)項可(kě)以完(wán)成(chéng)相應(yīng)功能的切(qiē)換；幫助用戶進綫趨(qū)勢(shì)分析和(hé)故障追(zhuī)憶(yì)，具備曲(qū)綫打印(yìn)功能。為(wéi)分析(xī)整個(gè)係統的(dí)運行狀況(kuàng)提供了直(zhí)觀(guān)而方(fāng)便(biàn)的軟(ruǎn)件支(zhī)持。見圖（5）。

圖（5）趨(qū)勢曲綫圖

4  結束(shù)語

  隨著(zhuó)社(shè)會的發展及電力的廣泛(fàn)應用，電力監(jiān)控係統已成為(wéi)全(quán)國各(gè)地工程項目(mù)
，標誌性建築/大(dà)型公共設施(shī)等(děng)大麵(miàn)積(jī)多變電(diàn)所用戶(hù)的(dí)必(bì)然選擇(zé)，本(běn)文(wén)介(jiè)紹(shào)的Acrel-2000電(diàn)力監控係統(tǒng)在仙鴻(hóng)熟食品加(jiā)工項目的應用，可(kě)以(yǐ)實現(xiàn)對(duì)變(biàn)電所低壓配(pèi)電(diàn)回(huí)路(lù)用電(diàn)的(dí)實(shí)時監(jiān)控與電(diàn)能管(guǎn)理(lǐ)，不僅能顯示(shì)回路用電(diàn)狀況，還具有網絡(luò)通訊(xùn)功(gōng)能(néng)，可(kě)以與(yǔ)串口服務器
，計(jì)算機等(děng)組(zǔ)成電力監控係(xì)統。係統實現(xiàn)對采集數據的分(fēn)析(xī)
，處(chǔ)理(lǐ)，實(shí)時(shí)顯示變電所內各(gè)配電(diàn)回路(lù)的運行狀態，對(duì)分合閘
，負(fù)載越(yuè)限(xiàn)具(jù)有(yǒu)彈出報警(jǐng)對話(huà)框及(jí)語音提示(shì)，並(bìng)生成(chéng)各種電能報表(biǎo)
，分析(xī)曲(qū)綫
，圖形(xíng)等，便於電能(néng)的(dí)遠程(chéng)抄(chāo)表以(yǐ)及分析(xī)
，研究。該係(xì)統(tǒng)運(yùn)行安全
，可(kě)靠
，穩定，為(wéi)變電所用戶(hù)解(jiě)決(jué)用電問(wèn)題提供了真實可靠的(dí)依(yī)據，取(qǔ)得(dé)了較好的(dí)社會(huì)效益。［2］