安科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)股份有(yǒu)限公司，上海(hǎi) 嘉定(dìng) 201808；

摘要(yào)：用(yòng)戶側配(pèi)電(diàn)係(xì)統的(dí)智(zhì)能(néng)化，精(jīng)細化，無人值(zhí)守是(shì)當下配(pèi)電管(guǎn)理的必(bì)然(rán)趨(qū)勢。針對用戶(hù)側的(dí)配(pèi)電進綫回路，設(shè)計(jì)安裝智(zhì)能儀表，再(zài)通過(guò)後(hòu)台係(xì)統(tǒng)來實時(shí)監(jiān)測各(gè)用能回(huí)路的(dí)工(gōng)作(zuò)狀(zhuàng)態；並(bìng)記(jì)錄各(gè)個(gè)回路(lù)的(dí)電力(lì)參(cān)數。通(tōng)過實時監控(kòng)用能(néng)以及相(xiāng)關(guān)電力參(cān)數，提高用能(néng)安全(quán)，可(kě)靠(kào)及(jí)維(wéi)護效率，降低(dī)維(wéi)護的人工(gōng)成本，實現(xiàn)了配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)監控的無(wú)人(rén)值(zhí)守。通(tōng)過用能的實時監測(cè)，數據的(dí)采集及(jí)存(cún)儲(chǔ)，明確用(yòng)戶的電(diàn)能(néng)使用(yòng)水平以(yǐ)及配電係統的運(yùn)行狀態(tài)，為用(yòng)戶(hù)節約電力維(wéi)護(hù)成本(běn)，物(wù)業(yè)的管理(lǐ)提供數(shù)據(jù)依(yī)據，後期(qī)亦(yì)可根據(jù)對配(pèi)電係(xì)統的運行(háng)數(shù)據(jù)的(dí)分析(xī)製(zhì)定(dìng)相(xiāng)應(yīng)的配電(diàn)係(xì)統維(wéi)護方案。現就(jiù)太原(yuán)市晉(jìn)陽(yáng)汙(wū)水處(chǔ)理(lǐ)廠項(xiàng)目(mù)中使用的ACREL-2000電力監控(kòng)係統(tǒng)對用(yòng)戶(hù)側(cè)用(yòng)能智(zhì)能(néng)化做一簡(jiǎn)要(yào)介紹。

關鍵(jiàn)詞：太原(yuán)市晉(jìn)陽(yáng)汙水(shuǐ)處理廠(chǎng);變電(diàn)所；智能(néng)電力儀表(biǎo);Acrel-2000型；電(diàn)力監控係統

0  概(gài)述 

  本項目(mù)為太(tài)原市晉(jìn)陽(yáng)汙水處理廠項目(mù)設計電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)。根(gēn)據配(pèi)電(diàn)係統管理的(dí)要求，需要(yào)對太(tài)原市晉(jìn)陽汙水(shuǐ)處理廠(chǎng)變電所配電回路進(jìn)行電(diàn)力監(jiān)測，以(yǐ)保證(zhèng)用(yòng)電的安(ān)全，可(kě)靠和(hé)。Acrel-2000型智能配(pèi)電係統，充(chōng)分利用了現(xiàn)代(dài)電子技術，計算(suàn)機(jī)技術，網(wǎng)絡技(jì)術(shù)和現(xiàn)場總綫技(jì)術的發(fā)展(zhǎn)，對變配(pèi)電(diàn)係統進(jìn)行(háng)分散數(shù)據(jù)采集(jí)和集中(zhōng)監控管(guǎn)理。對(duì)配電係統的二(èr)次設(shè)備進(jìn)行(háng)組(zǔ)網，通(tōng)過計(jì)算(suàn)機(jī)和(hé)通訊網絡(luò)將分散(sàn)的配電所的現(xiàn)場設備連(lián)接(jiē)為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電(diàn)網(wǎng)運行的(dí)遠程監(jiān)控和集(jí)中管理。

1  係統結(jié)構(gòu)描(miáo)述

  晉陽汙水處理廠項目包含(hán)6個(gè)配電室(shì)：MCC-1，MCC-2，MCC-3，MCC-4，MCC-5，MCC-6。根(gēn)據需要建立(lì)一套電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統，對6個(gè)配電室(shì)內包括直(zhí)流屏，變(biàn)壓器(qì)，低(dī)壓進出綫(xiàn)櫃(guì)電力儀(yí)表(biǎo)在(zài)內的(dí)設(shè)備(bèi)進行(háng)監測(cè)，掌握(wò)配(pèi)電動態。變(biàn)電(diàn)所內(nèi)電表通過485總綫(xiàn)，直接(jiē)拉至值班(bān)室(shì)的串口(kǒu)服務器，實(shí)現總(zǒng)綫上(shàng)儀(yí)表與(yǔ)監控(kòng)主機(jī)的數據連通(tōng)。本監(jiān)控(kòng)係統采用(yòng)分(fēn)層(céng)分(fēn)布式(shì)結構(gòu)，即(jí)站控層，通訊層與設備層(céng)；如圖(tú)（1）所示(shì)：

圖（1）網絡(luò)拓撲(pū)圖

  設備(bèi)層(céng)主(zhǔ)要為：多功(gōng)能網絡電力儀表。這些裝置(zhì)分(fēn)別(bié)對(duì)應相應(yīng)的(dí)一次設備(bèi)安裝(zhuāng)在(zài)電(diàn)氣櫃(guì)內(nèi)，這些裝(zhuāng)置(zhì)均(jūn)采用(yòng)RS485通訊接(jiē)口，通(tōng)過(guò)現(xiàn)場(cháng)MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組(zǔ)網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。網(wǎng)絡通訊層(céng)主要為：串(chuàn)口(kǒu)轉(zhuǎn)換(huàn)隔離器(qì)，其要功能為(wéi)把(bǎ)分(fēn)散(sàn)在現場采集(jí)裝置集(jí)中采集，同(tóng)時傳(chuán)至站控(kòng)層(céng)，完(wán)成現(xiàn)場層和(hé)站控(kòng)層之(zhī)間的數據(jù)交互(hù)。

  站控管理層(céng)：設(shè)有高(gāo)性能工(gōng)業計算機(jī)，顯示器(qì)，UPS電源(yuán)，打印(yìn)機(jī)等(děng)設備。監控係統(tǒng)安裝(zhuāng)在(zài)計算機上(shàng)，集中(zhōng)采(cǎi)集(jí)顯示現場設(shè)備(bèi)運狀況，以人(rén)機交(jiāo)互的形(xíng)式(shì)顯示(shì)給用戶(hù)。以上網(wǎng)絡(luò)儀(yí)表(biǎo)均采用(yòng)RS485接(jiē)口(kǒu)和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽綫傳輸，一(yī)般都(dū)采(cǎi)用兩根連綫(xiàn)，接綫(xiàn)簡單(dān)方(fāng)便(biàn)；通訊接(jiē)口是(shì)半雙(shuāng)工通信(xìn)即通(tōng)信(xìn)的(dí)雙(shuāng)方都(dū)可以接收(shōu)，發送數(shù)據但是在(zài)同(tóng)一時刻(kè)隻能發(fā)送(sòng)或接(jiē)收數據，數(shù)據傳輸(shū)速(sù)率(shuài)為10Mbps。RS485接口(kǒu)是(shì)采用平衡(héng)驅(qū)動(dòng)器(qì)和差(chà)分接收器的(dí)組合，抗噪聲幹(gān)擾能(néng)力(lì)增強。

2  電力監(jiān)控係(xì)統主要(yào)功(gōng)能

2.1  數據采集(jí)與處(chǔ)理(lǐ)

  數(shù)據采集(jí)是配(pèi)電(diàn)監(jiān)控(kòng)的基礎，數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)主(zhǔ)要由底(dǐ)層(céng)多功能網(wǎng)絡儀表(biǎo)采集(jí)完成，實(shí)現(xiàn)遠程數(shù)據的本地實時顯示。需要(yào)完成采集(jí)的信號包括：三(sān)相(xiāng)電壓U，三相電流I，頻(pín)率Hz，功率(shuài)P，功率因數COSφ，電(diàn)度Epi，通(tōng)訊設備運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)等數據(jù)。

  數據處理主要是把(bǎ)按要(yào)求采(cǎi)集到(dào)的電(diàn)參量實(shí)時(shí)準確(què)的顯示(shì)給(gěi)用戶，達(dá)到配(pèi)電監控(kòng)的(dí)自(zì)動(dòng)化(huà)化和(hé)智(zhì)能化(huà)要求(qiú)，同時(shí)把采(cǎi)集到(dào)的數據(jù)存入(rù)數據(jù)庫供用戶(hù)查詢(xún)。

2.2  人機交互(hù)

  係統(tǒng)提供簡單(dān)，易用(yòng)，良好的(dí)用(yòng)戶使(shǐ)用(yòng)界(jiè)麵。采(cǎi)用全(quán)中文界麵(miàn)，CAD圖形顯示低壓(yā)配電係統電氣(qì)一(yī)次主(zhǔ)接綫(xiàn)圖，顯(xiǎn)示配電(diàn)係統(tǒng)設備(bèi)狀態及相應(yīng)實(shí)時(shí)運行參數(shù)，畫麵(miàn)定時輪(lún)巡切換；畫麵實(shí)時(shí)動態刷新(xīn)；模擬量(liáng)顯(xiǎn)示；開關(guān)量顯(xiǎn)示；連續(xù)記錄(lù)顯示等(děng)。

2.3  歷(lì)史事(shì)件(jiàn)

  歷(lì)史(shǐ)事(shì)件查看界麵主要(yào)為(wéi)用(yòng)戶(hù)查看曾(zēng)經(jīng)發生過(guò)的故障記錄，信號(hào)記錄，操(cāo)作(zuò)記錄(lù)，越(yuè)限(xiàn)記錄提供方(fāng)便友(yǒu)好(hǎo)的人(rén)機交互(hù)，通過(guò)歷史事(shì)件查看(kàn)平台，您可(kě)以(yǐ)根據(jù)自(zì)己(jǐ)的要求和(hé)查(chá)詢(xún)條(tiáo)件(jiàn)方(fāng)便定位您(nín)所(suǒ)要查看(kàn)的歷史事件(jiàn)，為您把(bǎ)握整(zhěng)個係統的運行(háng)情(qíng)況提(tí)供了良好的(dí)軟件(jiàn)支持(chí)。

2.4  數據庫建(jiàn)立與查詢

  主(zhǔ)要完(wán)成(chéng)遙(yáo)測(cè)量和(hé)遙信(xìn)量定(dìng)時(shí)采(cǎi)集(jí)，並(bìng)且(qiě)建立數據(jù)庫，定期生(shēng)成報(bào)表，以(yǐ)供用(yòng)戶查詢打印(yìn)。

2.5  用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管理(lǐ)

  針對(duì)不(bù)同級(jí)別的(dí)用戶(hù)，設置不同的(dí)權(quán)限(xiàn)組，防止(zhǐ)因人為誤操作(zuò)給生(shēng)產(chǎn)，生(shēng)活帶(dài)來的(dí)損失，實現配電係(xì)統(tǒng)的安全，可靠運行。可(kě)以通過用(yòng)戶管(guǎn)理(lǐ)進行用(yòng)戶登(dēng)錄(lù)，用戶(hù)注(zhù)銷，修改密碼，添(tiān)加刪除等操(cāo)作，方便用戶(hù)對(duì)賬號(hào)和權限的修改。

2.6  運(yùn)行(háng)負(fù)荷曲(qū)綫

  負(fù)荷趨(qū)勢曲綫功能(néng)主(zhǔ)要負(fù)責定時(shí)采(cǎi)集進綫(xiàn)及重要回路(lù)電流(liú)和功率(shuài)負荷參(cān)量，自動生(shēng)成(chéng)運行負(fù)荷趨勢曲綫(xiàn)的，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶(hù)及時(shí)了(liǎo)解設(shè)備(bèi)的運行負荷狀況。點(diǎn)擊畫麵(miàn)相應按鈕或菜(cài)單(dān)項可以完成相應功(gōng)能的(dí)切換；可(kě)以查看實(shí)時趨勢曲(qū)綫(xiàn)或歷(lì)史趨勢綫(xiàn)；對所選曲綫(xiàn)可以進行(háng)平(píng)移(yí)，縮(suō)放，量程(chéng)變(biàn)換(huàn)等操(cāo)作(zuò)，幫(bāng)助用(yòng)戶進綫趨勢分析(xī)和(hé)故障追憶(yì)，為(wéi)分析整個(gè)係統(tǒng)的運行(háng)狀(zhuàng)況提供了直觀而(ér)方便(biàn)的軟(ruǎn)件支(zhī)持(chí)。

2.7  遠(yuǎn)程(chéng)報(bào)表查詢

  報(bào)表(biǎo)管理程序的(dí)主要功(gōng)能(néng)是根(gēn)據用戶(hù)的需(xū)要設計(jì)報表樣式，把(bǎ)係統(tǒng)中處理(lǐ)的數(shù)據經過篩(shāi)選(xuǎn)，組(zǔ)合(hé)和(hé)統(tǒng)計生成(chéng)用戶需要的報表數(shù)據(jù)。本程(chéng)序(xù)還可以(yǐ)根(gēn)據用戶的(dí)需要對報表(biǎo)文(wén)件(jiàn)采用定時(shí)保存，打(dǎ)印。同時(shí)本程(chéng)序(xù)還(huán)向(xiàng)用(yòng)戶(hù)提(tí)供了(liǎo)對(duì)生成的(dí)報(bào)表(biǎo)文件管(guǎn)理功能。

報表具(jù)有自由(yóu)設置查(chá)詢時(shí)間(jiān)實(shí)現日，月(yuè)，年(nián)的(dí)電(diàn)能統計，數據導(dǎo)出和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等功能(néng)。

3  案(àn)例分析(xī)

  太原市晉陽汙水處理廠(chǎng)項目(mù)電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統包(bāo)含(hán)5個變電所，本項目(mù)針對這個變電所配電(diàn)係統進(jìn)行配電管理監測；對(duì)變(biàn)電所的低壓(yā)配(pèi)電回路(lù)進行(háng)遠程(chéng)實時監(jiān)控(kòng)。配電所(suǒ)進(jìn)出(chū)綫回路采用(yòng)多(duō)功能儀(yí)表(biǎo)，其(qí)是(shì)針對(duì)電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)，工礦企業，公共(gòng)設(shè)施(shī)，智(zhì)能大(dà)廈(shà)的電力監控需(xū)求(qiú)而設計的(dí)網絡電力儀(yí)表(biǎo)，它能測量常規電(diàn)力(lì)參數(shù)，如(rú)：三(sān)相電(diàn)壓，電流，有功功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功率(shuài)，功率因(yīn)數，頻(pín)率(shuài)，有(yǒu)功電(diàn)度，無功電(diàn)度等(děng)多種(zhǒng)電(diàn)參量(liáng)。該係列網絡(luò)電力儀表(biǎo)主(zhǔ)要應用於(yú)變電站自(zì)動化，配(pèi)電網自動化(huà)，小(xiǎo)區(qū)電力監控(kòng)，工業自(zì)動化，能源(yuán)管(guǎn)理係統(tǒng)及智(zhì)能建築(zhù)等(děng)領域。

  低壓配電一次圖見圖(tú)（2），功(gōng)能有(yǒu)電量(liáng)遙測(cè)主要監測運行(háng)設(shè)備(bèi)的電參量，其(qí)中(zhōng)包括：綫(xiàn)三相電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，功(gōng)率因數(shù)，電能，頻(pín)率等電(diàn)參(cān)量(liáng)及配出回(huí)路的三相電流(liú)；遙信功能實(shí)現顯(xiǎn)示現場(cháng)設備(bèi)的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態，主要(yào)包括：開(kāi)關(guān)的分，合閘運(yùn)行(háng)狀態和(hé)通訊(xùn)故(gù)障報(bào)警(jǐng)；斷路器變位時(shí)會發(fā)出報警信號，提醒用(yòng)戶及(jí)時處理(lǐ)故障。  

圖（2）低(dī)壓配電一次(cì)圖

  遙信(xìn)和(hé)遙(yáo)測報警功(gōng)能(néng)，主要完成對(duì)低(dī)壓各(gè)出綫(xiàn)回路的開關(guān)運(yùn)行狀態和(hé)負載進綫監控(kòng)，對開關(guān)變位和負載越限(xiàn)彈出(chū)報(bào)警界麵，指示(shì)具體(tǐ)的報(bào)警(jǐng)位(wèi)置(zhì)並(bìng)聲音(yīn)報(bào)警，提醒(xǐng)值(zhí)班人員(yuán)及(jí)時處理(lǐ)。具備實時查(chá)詢(xún)功能，見(jiàn)圖（3）。

圖（3） 遙(yáo)信報(bào)警(jǐng)信(xìn)息(xī)

  參數(shù)抄(chāo)表功(gōng)能，主要對低壓各出綫(xiàn)回路的(dí)電參數(shù)進綫(xiàn)查詢。支持任(rèn)意(yì)時(shí)刻電參數查(chá)詢(xún)，具備(bèi)數(shù)據導出(chū)和(hé)報(bào)表打印等(děng)功(gōng)能(néng)。該報(bào)表查(chá)詢低壓(yā)回路(lù)的電(diàn)參(cān)數，主要包(bāo)括：三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電流，功(gōng)率因數(shù)，有功功(gōng)率(shuài)和(hé)有(yǒu)功(gōng)電(diàn)度(dù)。該報表(biǎo)各(gè)回路名(míng)稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，方便用(yòng)戶修改回(huí)路名稱(chēng)。見圖（4）。

 圖(tú)（4） 參(cān)數抄表(biǎo)

  用電量(liáng)報(bào)表(biǎo)功(gōng)能，可(kě)選擇時(shí)間(jiān)段(duàn)進行(háng)查(chá)詢，支持任意(yì)時(shí)間段電(diàn)度(dù)累(léi)計查(chá)詢，具(jù)備數據導出(chū)和報表打印等功能。為(wéi)值班人員提(tí)供了可(kě)靠(kào)的電(diàn)能報(bào)表。該報表各(gè)回(huí)路名稱和數(shù)據庫關(guān)聯，方便(biàn)用(yòng)戶修(xiū)改回路名(míng)稱。如下(xià)圖所示，顯示某段時間(jiān)內(nèi)的各配電(diàn)回路的(dí)用電量(liáng)，用戶(hù)可(kě)以直(zhí)接打印報(bào)表(biǎo)，可(kě)以(yǐ)以(yǐ)EXCEL格式另(lìng)存到(dào)其(qí)他位置(zhì)。 見(jiàn)圖(tú)（5）。

圖(tú)（5） 電能(néng)報(bào)表(biǎo)

  負(fù)荷趨勢(shì)曲綫(xiàn)界(jiè)麵(miàn)中(zhōng)可(kě)直(zhí)觀(guān)的查看回路(lù)的負(fù)荷運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)。查看(kàn)實時和(hé)歷史趨勢曲綫，點(diǎn)擊畫麵(miàn)相應按鈕(niǔ)或(huò)菜單項可以完成相應功(gōng)能(néng)的(dí)切(qiē)換(huàn)；幫助用(yòng)戶進行趨勢(shì)分析(xī)和故障追(zhuī)憶(yì)，具備曲綫打(dǎ)印功(gōng)能。為分析整個係(xì)統(tǒng)的運行(háng)狀況(kuàng)提供(gōng)了直(zhí)觀而(ér)方便的(dí)軟件支(zhī)持。見圖（6）。

圖(tú)（6） 電流曲綫(xiàn)

  係(xì)統通訊結構(gòu)示意圖，主(zhǔ)要顯示(shì)係統(tǒng)的(dí)組(zǔ)網結(jié)構(gòu)，係統(tǒng)采用分(fēn)層分布式(shì)結構(gòu)，同時(shí)監測間(jiān)隔(gé)層設(shè)備的(dí)通信狀(zhuàng)態(tài)。紅(hóng)色表(biǎo)示通訊正(zhèng)常，綠(lǜ)色(sè)表示(shì)通訊(xùn)故(gù)障(zhàng)。見圖（7）。

圖（7）係(xì)統(tǒng)通(tōng)訊(xùn)結構示意圖(tú)

4  結束語

  隨著社(shè)會的(dí)發(fā)展(zhǎn)及(jí)電力的(dí)廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)，電(diàn)力(lì)監控係統(tǒng)已成為全國各地(dì)工程項目(mù)，標(biāo)誌性(xìng)建(jiàn)築/大型公共設施等大麵積多變(biàn)電所(suǒ)用戶(hù)的(dí)必然選擇(zé)，本(běn)文(wén)介紹的(dí)Acrel-2000電(diàn)力監控係統在太(tài)原(yuán)市(shì)晉(jìn)陽汙水處(chǔ)理廠(chǎng)項(xiàng)目(mù)的(dí)應用(yòng)，可以實(shí)現對(duì)變(biàn)電所低壓配電(diàn)回(huí)路用電(diàn)的實(shí)時監(jiān)控與電能管(guǎn)理，不僅(jǐn)能(néng)顯示回(huí)路(lù)用電狀(zhuàng)況，還具(jù)有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與(yǔ)串(chuàn)口服(fú)務器(qì)，計(jì)算(suàn)機等組成電能(néng)管理係(xì)統(tǒng)。係統實(shí)現(xiàn)對采(cǎi)集(jí)數(shù)據(jù)的分析(xī)，處(chǔ)理，實(shí)時顯示(shì)變電(diàn)所內各配(pèi)電回路的(dí)運(yùn)行(háng)狀態(tài)，並生成(chéng)各種(zhǒng)電能(néng)報(bào)表，分析(xī)曲綫(xiàn)，圖形等(děng)，便(biàn)於電(diàn)能(néng)的遠程抄表(biǎo)以及分(fēn)析，研(yán)究。該(gāi)係統運行安全(quán)，可(kě)靠(kào)，穩定(dìng)，為(wéi)變電所用戶解決用(yòng)電問題提供(gōng)了真實可靠的依據，取得了較好的社(shè)會效(xiào)益。［2］