安科(kē)瑞(ruì)電氣股份(fèn)有限(xiàn)公(gōng)司，上海 嘉(jiā)定 201801；

摘要(yào)：介(jiè)紹常(cháng)熟(shú)市農(nóng)村商業銀(yín)行電能(néng)管理係統，采用(yòng)智能(néng)電(diàn)力儀(yí)表(biǎo)采集配(pèi)電現場的各種電(diàn)參(cān)量(liáng)和(hé)開(kāi)關信(xìn)號(hào)。係(xì)統采用現場(cháng)就地(dì)組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)後通過(guò)現(xiàn)場(cháng)總綫(xiàn)通(tōng)訊並遠(yuǎn)傳(chuán)至後(hòu)台，通過Acrel-3000型(xíng)電(diàn)能(néng)管理(lǐ)係統實現(xiàn)變電(diàn)所配電(diàn)回路(lù)用電(diàn)的(dí)實(shí)時監控(kòng)。

關鍵詞(cí)：辦公樓；常熟(shú)市農(nóng)村(cūn)商業(yè)銀行；變電(diàn)所；智(zhì)能(néng)電力儀(yí)表；Acrel-3000型(xíng)；電能管理(lǐ)係(xì)統

0  概(gài)述(shù) 

  常(cháng)熟市農(nóng)村(cūn)商(shāng)業(yè)銀行位於(yú)常(cháng)熟市。

  本項(xiàng)目為常熟(shú)市(shì)農村商業銀(yín)行(háng)的電(diàn)能管理(lǐ)係統(tǒng)。根(gēn)據配(pèi)電(diàn)係(xì)統管理(lǐ)的要求(qiú)，需要對樓(lóu)層配電箱出綫分(fēn)別進(jìn)行(háng)電力監控(kòng)，以保(bǎo)證用電的安(ān)全，可靠和(hé)。

  Acrel-2000型低(dī)壓(yā)智能配電係統(tǒng)，充(chōng)分(fēn)利用了現(xiàn)代(dài)電子技術，計(jì)算機(jī)技術，網絡技(jì)術和現場(cháng)總綫技(jì)術(shù)的發展(zhǎn)，對(duì)變配(pèi)電係統(tǒng)進(jìn)行分(fēn)散數(shù)據采集和集(jí)中(zhōng)監控管理。對配(pèi)電(diàn)係(xì)統的(dí)二次設備(bèi)進(jìn)行組網(wǎng)，通過計算(suàn)機(jī)和通訊(xùn)網絡，將分(fēn)散(sàn)的(dí)配(pèi)電(diàn)所的現場(cháng)設(shè)備連接(jiē)為一個有(yǒu)機的整(zhěng)體，實(shí)現電網(wǎng)運行的(dí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和(hé)集中(zhōng)管理(lǐ)。

1  係統結(jié)構(gòu)描述

  本監控係統主(zhǔ)要實(shí)現常(cháng)熟市農村(cūn)商業(yè)銀(yín)行樓(lóu)層的(dí)0.4kV配電(diàn)係統進(jìn)行用電(diàn)監(jiān)控與(yǔ)電(diàn)能管(guǎn)理。監(jiān)控(kòng)範圍為58台進(jìn)行遠程(chéng)實時監控(kòng)和(hé)電(diàn)能管理，其中56台安(ān)科(kē)瑞自製的多(duō)功能(néng)電力儀表PZ80L-E4/C，2台綜(zōng)合(hé)保(bǎo)護。該(gāi)係(xì)統50隻多(duō)功能(néng)電力儀(yí)表(biǎo)，分3條(tiáo)總綫，這3條(tiáo)總綫通(tōng)過屏蔽(bì)雙(shuāng)絞綫(xiàn)拉(lā)至通(tōng)訊管(guǎn)理機，後(hòu)直接拉(lā)至值(zhí)班室連接(jiē)到監控主(zhǔ)機，實現總(zǒng)綫上儀(yí)表(biǎo)與(yǔ)監(jiān)控主(zhǔ)機的數據(jù)連通(tōng)。

  本監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構，即站控(kòng)層，通(tōng)訊(xùn)層(céng)與間隔層；如(rú)圖(tú)（1）所示：

圖（1）低壓(yā)網絡拓(tuò)撲圖

  間隔(gé)設(shè)備層主要為(wéi)：安科瑞(ruì)多功能網(wǎng)絡電力儀(yí)表(biǎo)，開關(guān)量(liáng)，模擬量采(cǎi)集模塊(kuài)和智能(néng)斷路器等。這些裝(zhuāng)置分別(bié)對(duì)應相應(yīng)的一次設(shè)備(bèi)安裝在(zài)電氣櫃內(nèi)，這些裝置(zhì)均采用(yòng)RS485通訊接口，通(tōng)過現場MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組(zǔ)網通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現場(cháng)采集(jí)。

  網絡通訊(xùn)層主要為：串口服(fú)務(wù)器，其(qí)主(zhǔ)要功能為把RS485信(xìn)號轉換(huàn)成(chéng)RS232信號(hào)，完(wán)成現(xiàn)場層(céng)和站控(kòng)層(céng)之(zhī)間的數據(jù)交(jiāo)互。

  站(zhàn)控管理層：設有高性(xìng)能工(gōng)業計(jì)算機，顯示器，UPS電源(yuán)，打印機等設(shè)備(bèi)。監控係統(tǒng)安裝在(zài)計算機(jī)上，集(jí)中(zhōng)采集(jí)顯示(shì)現(xiàn)場設(shè)備(bèi)運行狀(zhuàng)況，以人機(jī)交(jiāo)互(hù)的(dí)形式顯(xiǎn)示給用(yòng)戶(hù)。

  以上網(wǎng)絡儀(yí)表均采用RS485接口和MODBUS-

  RTU通訊協議(yì)，RS485采(cǎi)用屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)傳(chuán)輸，一般(bān)都(dū)采用二根連(lián)綫，接(jiē)綫簡(jiǎn)單(dān)方(fāng)便；通(tōng)訊接口(kǒu)是半(bàn)雙(shuāng)工通(tōng)信(xìn)即通(tōng)信的雙方(fāng)都可(kě)以接(jiē)收(shōu)，發送(sòng)數據(jù)但(dàn)是(shì)在同(tóng)一(yī)時刻隻(zhī)能(néng)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數據(jù)傳輸(shū)速率(shuài)為10Mbps。

  RS485接(jiē)口(kǒu)是采(cǎi)用平(píng)衡(héng)驅動器和(hé)差(chà)分(fēn)接收(shōu)器的組合，抗(kàng)噪(zào)聲幹擾能力(lì)增(zēng)強(qiáng)，總綫(xiàn)上允(yǔn)許連(lián)接(jiē)多(duō)達32個(gè)設備，傳輸距離(lí)為(wéi)1.2km。

2  電(diàn)能管(guǎn)理係(xì)統主要功能(néng)

  2.1  數據(jù)采(cǎi)集(jí)與(yǔ)處理(lǐ)

  數(shù)據(jù)采集是(shì)配電(diàn)監(jiān)控的基(jī)礎，數據采(cǎi)集主(zhǔ)要由底(dǐ)層多功(gōng)能(néng)網(wǎng)絡儀表采集(jí)完成(chéng)，實現遠(yuǎn)程數據的本地實(shí)時顯示(shì)。需要完成(chéng)采(cǎi)集的(dí)信號包括：三相(xiāng)電壓(yā)U，三(sān)相電流(liú)I，頻(pín)率Hz，功率(shuài)P，功率(shuài)因數(shù)COSφ，電(diàn)度Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等(děng)數據。

  數(shù)據處理(lǐ)主要是把按要(yào)求采(cǎi)集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯(xiǎn)示給用戶，達(dá)到配電監控的自(zì)動化化(huà)和智能(néng)化要求，同時(shí)把采集(jí)到(dào)的數(shù)據存(cún)入(rù)數(shù)據庫(kù)供用(yòng)戶查詢(xún)。

  2.2  人機(jī)交互(hù)

  係統(tǒng)提供(gōng)簡單(dān)，易用(yòng)，良(liáng)好(hǎo)的用戶使用(yòng)界麵。采用全(quán)中(zhōng)文界麵(miàn)，CAD圖(tú)形顯(xiǎn)示低壓(yā)配(pèi)電係統電氣(qì)一次(cì)主接綫圖(tú)，顯(xiǎn)示配電(diàn)係統設備(bèi)狀態(tài)及相(xiāng)應實(shí)時運(yùn)行參(cān)數(shù)，畫(huà)麵定時輪巡(xún)切(qiē)換(huàn)；畫(huà)麵實(shí)時動態(tài)刷(shuā)新；模擬(nǐ)量顯(xiǎn)示；開關量(liáng)顯(xiǎn)示；連續(xù)記錄顯(xiǎn)示(shì)等。

  2.3  歷(lì)史事件

  歷史(shǐ)事件查看(kàn)界麵(miàn)主(zhǔ)要(yào)為用(yòng)戶查(chá)看曾經(jīng)發(fā)生過的(dí)故(gù)障記錄，信號記錄(lù)，操作記錄，越限記錄提供(gōng)方便(biàn)友好(hǎo)的人機交互，通過(guò)歷(lì)史(shǐ)事件(jiàn)查看平台，您(nín)可以根據(jù)自(zì)己的要求和(hé)查(chá)詢條(tiáo)件(jiàn)方(fāng)便定(dìng)位您所(suǒ)要查(chá)看的歷史(shǐ)事(shì)件，為(wéi)您把握整(zhěng)個(gè)係(xì)統的(dí)運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)提(tí)供(gōng)了良好(hǎo)的軟件支持(chí)。

  2.4  數(shù)據庫建立與查詢(xún)

  主要完(wán)成遙測量和遙信量定時采(cǎi)集，並(bìng)且建立(lì)數據庫(kù)，定期生(shēng)成(chéng)報表(biǎo)，以供(gōng)用戶(hù)查詢(xún)打印(yìn)。

  2.5  用戶(hù)權限(xiàn)管理

  針對不同級別的(dí)用(yòng)戶(hù)，設置(zhì)不同的(dí)權限(xiàn)組(zǔ)，防止因人(rén)為(wéi)誤(wù)操作給生產，生(shēng)活帶(dài)來的(dí)損(sǔn)失(shī)，實現(xiàn)配(pèi)電係(xì)統的安全，可靠運(yùn)行。可以通過(guò)用(yòng)戶管理進行(háng)用戶登(dēng)錄，用戶(hù)注銷(xiāo)，修(xiū)改(gǎi)密碼(mǎ)，添加刪(shān)除(chú)等(děng)操(cāo)作(zuò)，方便用戶(hù)對賬號(hào)和權(quán)限(xiàn)的修改(gǎi)。

  2.6  遠(yuǎn)程報表查詢(xún)

  報表管理(lǐ)程序(xù)的(dí)主(zhǔ)要功(gōng)能是根(gēn)據(jù)用戶(hù)的(dí)需(xū)要設(shè)計報表(biǎo)樣式(shì)，把(bǎ)係統中處理的數(shù)據經過篩選，組(zǔ)合(hé)和(hé)統計生成用戶(hù)需(xū)要(yào)的報表數據。本程序還(huán)可(kě)以根(gēn)據用(yòng)戶(hù)的需(xū)要(yào)對(duì)報(bào)表(biǎo)文件(jiàn)采(cǎi)用(yòng)定時(shí)保存，打印或者(zhě)召喚(huàn)保(bǎo)存(cún)，打印模式。同(tóng)時本程序(xù)還(huán)向用戶(hù)提(tí)供了對(duì)生成(chéng)的(dí)報表(biǎo)文件管(guǎn)理功(gōng)能(néng)。

  報(bào)表(biǎo)具有(yǒu)自由(yóu)設置(zhì)查(chá)詢(xún)時(shí)間實現(xiàn)日，月，年的電能(néng)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導出和報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等功能。

3  案(àn)例分析

  常(cháng)熟市(shì)農村(cūn)商(shāng)業(yè)銀行電能管理(lǐ)係統監(jiān)控(kòng)區域為樓層配(pèi)電箱，本項(xiàng)目針對變電所配(pèi)電係(xì)統進(jìn)行用(yòng)電(diàn)監(jiān)控與(yǔ)電(diàn)能管理(lǐ)。

  現場所(suǒ)有回(huí)路(lù)均采用(yòng)PZ80L-E4/KC多(duō)功(gōng)能(néng)儀(yí)表，其(qí)是針對電力係(xì)統(tǒng)，工礦企業(yè)，公(gōng)共(gòng)設(shè)施，智(zhì)能(néng)大(dà)廈(shà)的電(diàn)力(lì)監(jiān)控需求而設計的(dí)網(wǎng)絡(luò)電(diàn)力(lì)儀表，它(tā)能測(cè)量所有常規(guī)電(diàn)力參數，如：三相(xiāng)電壓(yā)，電流(liú)，有(yǒu)功功(gōng)率，無功(gōng)功率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數(shù)，頻率(shuài)，有(yǒu)功電度，無(wú)功電度等(děng)多(duō)種電參量(liáng)。並且(qiě)本(běn)儀表(biǎo)帶(dài)有2路(lù)光(guāng)電隔離(lí)開(kāi)關量(liáng)輸(shū)入接點(diǎn)，這(zhè)些(xiē)接(jiē)點(diǎn)可以配合智能(néng)斷(duàn)路(lù)器實現斷路器的(dí)遙信(xìn)操作(zuò)。該係列網絡電力儀表主要應用(yòng)於變(biàn)電站(zhàn)自動(dòng)化，配電(diàn)網自動化(huà)，小(xiǎo)區電(diàn)力監控，工業(yè)自動化(huà)，能源(yuán)管理(lǐ)係(xì)統及(jí)智能(néng)建(jiàn)築(zhù)等領域。

  低壓(yā)配電(diàn)二(èr)次圖(tú)見圖(tú)（2），功能有電量(liáng)遙(yáo)測(cè)主要監(jiān)測(cè)運行設備的電參量，其中包(bāo)括：綫三相(xiāng)電壓，電流，功率，功(gōng)率因數，電能(néng)，頻率等電(diàn)參量及配(pèi)出回路(lù)的三相(xiāng)電流；遙信功能(néng)實現(xiàn)顯(xiǎn)示現(xiàn)場設備(bèi)的運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)，主要包括：開關(guān)的(dí)分，合(hé)閘運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態和通訊故障報警；斷(duàn)路器變位時(shí)會發(fā)出報警信號，提醒(xǐng)用(yòng)戶及時處理(lǐ)故障(zhàng)。  

圖（2）低(dī)壓配電二(èr)次(cì)圖(tú)

  遙(yáo)信(xìn)和遙測(cè)報警(jǐng)功能(néng)，主(zhǔ)要完(wán)成(chéng)對低壓(yā)各出綫回(huí)路(lù)的(dí)開關(guān)運行狀態(tài)和(hé)負載進綫(xiàn)監(jiān)控，對開(kāi)關變位(wèi)和負載(zǎi)越限(xiàn)彈出報警界(jiè)麵指示(shì)具體(tǐ)的(dí)報(bào)警(jǐng)位置(zhì)並(bìng)聲音報警，提醒(xǐng)值班(bān)人員(yuán)及時(shí)處(chǔ)理。負載越限值在相應權限(xiàn)下(xià)可(kě)自由(yóu)設置(zhì)。具備(bèi)歷(lì)史查詢(xún)功(gōng)能。見(jiàn)圖（3）。

圖（3） 實時及歷史(shǐ)遙信(xìn)遙測報警信息(xī)查(chá)詢

  參(cān)數(shù)抄表(biǎo)功能(néng)，主要對低(dī)壓(yā)各出綫回(huí)路的電(diàn)參(cān)數進綫(xiàn)查詢。支持任意(yì)時(shí)刻電(diàn)參數查(chá)詢，具(jù)備(bèi)數(shù)據導(dǎo)出和報(bào)表打(dǎ)印等(děng)功能(néng)。該報表(biǎo)查詢(xún)樓(lóu)層各(gè)低壓回路(lù)的電(diàn)參數，主要包括：三相(xiāng)電(diàn)流，有功(gōng)功(gōng)率(shuài)和有(yǒu)功電(diàn)度(dù)及變壓器溫度。該(gāi)報表各回(huí)路名稱(chēng)和數(shù)據庫關(guān)聯(lián)，方(fāng)便(biàn)用戶修(xiū)改(gǎi)回(huí)路(lù)名(míng)稱。見圖（4）。

圖（4） 參數(shù)抄表

  用電(diàn)量報(bào)表功能(néng)，可選擇時(shí)間段進行(háng)查詢，支持任意(yì)時(shí)間段電(diàn)度(dù)累計查詢，具(jù)備數據(jù)導出和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印等功(gōng)能。為值(zhí)班(bān)人(rén)員提供了可靠(kào)的電能報表。該報表(biǎo)各回路(lù)名稱和(hé)數據庫(kù)關(guān)聯，方便(biàn)用戶修(xiū)改回(huí)路(lù)名(míng)稱(chēng)。如下圖(tú)所示，某段時(shí)間內的各(gè)配(pèi)電回(huí)路(lù)的用電(diàn)量，用戶可(kě)以直接打印(yìn)報(bào)表(biǎo)，可以(yǐ)以EXCEL格式另(lìng)存(cún)到其他(tā)位置(zhì)。 見(jiàn)圖（5）。

圖（5） 電能報(bào)表(biǎo)

  係統通訊結構示(shì)意圖(tú)，主(zhǔ)要(yào)顯示係統的(dí)組網結(jié)構，係統采用分(fēn)層分布式(shì)結(jié)構(gòu)，同(tóng)時(shí)監測間(jiān)隔層(céng)設備的通(tōng)信狀態。紅(hóng)色(sè)表示通(tōng)訊故(gù)障(zhàng)，綠色表示(shì)通(tōng)訊正(zhèng)常。見圖（6）。

圖（6）係統通(tōng)訊結(jié)構(gòu)示(shì)意(yì)圖

4  結束語

  隨(suí)著(zhuó)社會的發展(zhǎn)及(jí)電(diàn)力的廣(guǎng)泛應用(yòng)，電(diàn)力(lì)監控係統(tǒng)已(yǐ)成(chéng)為(wéi)全國(guó)各地工(gōng)程(chéng)項(xiàng)目，標誌(zhì)性建築/大型公共設(shè)施(shī)等大(dà)麵積多變(biàn)電(diàn)所用(yòng)戶的(dí)必然(rán)選擇，本(běn)文介(jiè)紹的Acrel-3000電能(néng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)在常熟市農村(cūn)商業銀行(háng)的(dí)應(yīng)用(yòng)，可以實現(xiàn)對樓層配(pèi)電回路用電(diàn)的實時監控與電能管理，不僅能(néng)顯(xiǎn)示回路用電狀(zhuàng)況，還(huán)具(jù)有(yǒu)網絡通(tōng)訊功能(néng)，可(kě)以與串(chuàn)口服(fú)務(wù)器(qì)，計算(suàn)機等(děng)組成(chéng)電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統，方便值班人員(yuán)的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)管理(lǐ)，利(lì)於(yú)節省(shěng)電(diàn)能(néng)抄表(biǎo)的時間(jiān)，將信(xìn)息(xī)化帶入配(pèi)電監控(kòng)。係統實現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分(fēn)析，處理(lǐ)，實(shí)時(shí)顯示變(biàn)電(diàn)所(suǒ)內各配電回路的(dí)運行(háng)狀態，對(duì)分(fēn)合(hé)閘，負(fù)載越限(xiàn)具有彈(dàn)出報警對(duì)話框(kuàng)及語音提(tí)示，並(bìng)生(shēng)成各種(zhǒng)電能報(bào)表，分析(xī)曲綫，圖形等(děng)，便(biàn)於電(diàn)能的遠程抄(chāo)表(biǎo)以(yǐ)及分析(xī)，研究。該(gāi)係統運行(háng)安全(quán)，可靠，穩(wěn)定，為(wéi)變(biàn)電所(suǒ)用戶解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了(liǎo)較(jiào)好的(dí)社(shè)會(huì)效益(yì)。［2］

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)：

[1].任致程 周(zhōu)中(zhōng). 電力電測(cè)數字(zì)儀(yí)表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京(jīng). 中國電(diàn)力出版社. 2007. 4

[2].周(zhōu)中(zhōng)等(děng)編著(zhù). 智(zhì)能(néng)電(diàn)網(wǎng)用戶(hù)端電力(lì)監控(kòng)與電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)產(chǎn)品選(xuǎn)型及解(jiě)決方案[M]. 北(běi)京. 機械(xiè)工(gōng)業出(chū)版社. 2011.10