摘要
：介(jiè)紹哈(hā)工(gōng)大(dà)圖書館電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)
，采(cǎi)用智(zhì)能(néng)電(diàn)力(lì)儀(yí)表采(cǎi)集配電(diàn)現場(cháng)的(dí)各(gè)種電參量和(hé)開(kāi)關信號。係統(tǒng)采(cǎi)用現場(cháng)就地組網的方式
，組(zǔ)網後通過現場(cháng)總綫通(tōng)訊(xùn)並遠(yuǎn)傳(chuán)至(zhì)後台
，通過(guò)Acrel-2000型電力(lì)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)實現變電(diàn)所(suǒ)配(pèi)電回(huí)路用電(diàn)的(dí)實(shí)時監控和電(diàn)能(néng)管(guǎn)理。

關鍵詞(cí)
：公建(jiàn)項目;哈工(gōng)大(dà)圖(tú)書(shū)館;變電所(suǒ);智能電(diàn)力儀(yí)表;Acrel-2000;電力監控係統(tǒng)

0  概述

  本(běn)項目為哈工(gōng)大圖(tú)書館電力監控係(xì)統(tǒng)。根(gēn)據配電係統管理的要求(qiú)
，需要對哈工(gōng)大(dà)圖(tú)書館(guǎn)高(gāo)低壓(yā)配電(diàn)室(shì)進行電(diàn)力監測
，以保(bǎo)證(zhèng)用(yòng)電的(dí)安(ān)全(quán)，可(kě)靠(kào)和。
  Acrel-2000型(xíng)低壓(yā)智(zhì)能(néng)配電係(xì)統
，充(chōng)分(fēn)利(lì)用了(liǎo)現代電子(zǐ)技術，計算(suàn)機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和(hé)現場總綫(xiàn)技術的(dí)新發展
，對(duì)變(biàn)配(pèi)電係統(tǒng)進(jìn)行(háng)分散數據采集(jí)和(hé)集中監(jiān)控管理。對配電係統的二(èr)次設備(bèi)進行(háng)組網
，通(tōng)過計(jì)算機(jī)和(hé)通訊網(wǎng)絡
，將(jiāng)分(fēn)散的(dí)配電所的現場設(shè)備(bèi)連(lián)接為(wéi)一個有機的整體(tǐ)
，實現電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控(kòng)和集(jí)中管(guǎn)理。

1  係(xì)統結(jié)構描(miáo)述

  本項(xiàng)目共(gòng)5台AM5係列(liè)微(wēi)機保護(hù)裝置(zhì)，58台(tái)PZ係(xì)列多功能電力儀(yí)表(biǎo)。在配(pèi)電室(shì)內放置采(cǎi)集(jí)裝(zhuāng)置(zhì)
，現(xiàn)場多(duō)功能儀(yí)表(biǎo)經485總綫連接(jiē)至對應的采(cǎi)集裝(zhuāng)置(zhì)
，現(xiàn)場(cháng)串口(kǒu)服(fú)務(wù)器經網綫將數據(jù)傳輸至(zhì)監(jiān)控主機上。
  本(běn)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)采用分層分布式結構(gòu)
，即站(zhàn)控層(céng)
，通訊層(céng)與(yǔ)間(jiān)隔層。
  間隔設備層主要(yào)為
：多(duō)功(gōng)能(néng)網(wǎng)絡電力儀表(biǎo)，智能電動機保(bǎo)護器(qì)開等。這(zhè)些裝置分(fēn)別對應相(xiāng)應(yīng)的一(yī)次設備安裝在(zài)電氣櫃內(nèi)
，這些(xiē)裝置(zhì)均采(cǎi)用RS485通(tōng)訊(xùn)接(jiē)口
，通過(guò)現場MODBUS總綫組網(wǎng)通訊
，實(shí)現(xiàn)數據(jù)現(xiàn)場采(cǎi)集。
  網絡通(tōng)訊(xùn)層(céng)主(zhǔ)要(yào)為
：工(gōng)業串(chuàn)口服務器
，其主要(yào)功能為(wéi)把(bǎ)分(fēn)散在現場采(cǎi)集(jí)裝(zhuāng)置集(jí)中(zhōng)采集
，同時(shí)遠傳至站(zhàn)控(kòng)層(céng)
，完(wán)成(chéng)現場層和站(zhàn)控層之間(jiān)的數據(jù)交(jiāo)互(hù)。
  站控管理層
：設有高性能(néng)工業計(jì)算機(jī)，顯示(shì)器(qì)，UPS電源(yuán)，打(dǎ)印機(jī)等設(shè)備。監(jiān)控(kòng)係統安(ān)裝在計(jì)算機上(shàng)
，集中采(cǎi)集顯示(shì)現(xiàn)場設備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況(kuàng)
，以(yǐ)人機(jī)交互的(dí)形(xíng)式顯示(shì)給(gěi)用戶(hù)。
  以上現(xiàn)場(cháng)設備均采(cǎi)用RS485接口和MODBUS-
RTU通訊(xùn)協議
，RS485采(cǎi)用屏(píng)蔽綫傳輸
，采用(yòng)2芯(xīn)連(lián)綫
，接(jiē)綫(xiàn)簡(jiǎn)單(dān)方(fāng)便(biàn)；采用(yòng)半雙(shuāng)工(gōng)通信(xìn)方(fāng)式(shì)
，數據傳輸速(sù)率為(wéi)10Mbps。

2  電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)主要功能(néng)

  2.1  數據采集(jí)與(yǔ)處(chǔ)理
  數(shù)據采集(jí)是(shì)配(pèi)電監控(kòng)的基礎(chǔ)
，數據采(cǎi)集(jí)主要由底(dǐ)層多(duō)功(gōng)能網(wǎng)絡(luò)儀表采(cǎi)集完成
，實現(xiàn)遠(yuǎn)程(chéng)數據的(dí)本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成(chéng)采(cǎi)集(jí)的(dí)信號包括
：三相電壓U，三相電(diàn)流(liú)I，頻率Hz，功(gōng)率P，功率因數COSφ，電度(dù)Epi，遠程(chéng)設備運行狀(zhuàng)態(tài)等數據(jù)。
  數據(jù)處理(lǐ)主(zhǔ)要是(shì)把按要(yào)求采集到的電(diàn)參量實時(shí)準(zhǔn)確的顯(xiǎn)示給用戶
，達(dá)到配電(diàn)監(jiān)控(kòng)的(dí)自動化化和智能化(huà)要(yào)求
，同(tóng)時把(bǎ)采集(jí)到(dào)的數據(jù)存入數據庫供用戶(hù)查詢(xún)。
  2.2  人(rén)機(jī)交互
  係統提供簡單(dān)，易(yì)用(yòng)，良(liáng)好的(dí)用戶使用(yòng)界麵(miàn)。采用全中文(wén)界麵
，CAD圖形顯示低壓配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)電氣(qì)一(yī)次(cì)主(zhǔ)接(jiē)綫圖
，顯示(shì)配(pèi)電係(xì)統設備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數
，畫麵定時輪(lún)巡(xún)切(qiē)換；畫麵實(shí)時動態(tài)刷新(xīn)；模(mó)擬(nǐ)量顯示；開關量顯(xiǎn)示(shì)；連(lián)續記(jì)錄(lù)顯(xiǎn)示(shì)等(děng)。
  2.3  歷(lì)時(shí)事件
  歷時(shí)事件(jiàn)查(chá)看界(jiè)麵(miàn)主(zhǔ)要為用(yòng)戶查看(kàn)曾經(jīng)發(fā)生過的故障(zhàng)記(jì)錄，信(xìn)號(hào)記錄(lù)，操(cāo)作記錄，越限(xiàn)記錄提(tí)供方便友(yǒu)好的(dí)人機交互(hù)
，通(tōng)過歷(lì)史事件查(chá)看(kàn)平(píng)台(tái)
，您(nín)可以(yǐ)根(gēn)據自(zì)己的要(yào)求和查詢(xún)條件(jiàn)方便定(dìng)位您所要查看(kàn)的歷史(shǐ)事件
，為(wéi)您把握整個係(xì)統的(dí)運(yùn)行情況(kuàng)提供了良好的(dí)軟(ruǎn)件(jiàn)支(zhī)持。
  2.4  數據(jù)庫(kù)建(jiàn)立(lì)與查(chá)詢
  主要(yào)完成遙(yáo)測(cè)量和遙(yáo)信量(liáng)定時(shí)采(cǎi)集(jí)
，並(bìng)且(qiě)建立數(shù)據庫
，定(dìng)期生(shēng)成報表
，以供用戶查詢打印(yìn)。
  2.5  用(yòng)戶(hù)權限管(guǎn)理(lǐ)
  針(zhēn)對不同(tóng)級(jí)別的用戶
，設(shè)置不同的(dí)權(quán)限組(zǔ)
，防(fáng)止因(yīn)人為誤(wù)操作(zuò)給生(shēng)產(chǎn)
，生(shēng)活帶來(lái)的(dí)損(sǔn)失(shī)
，實(shí)現配(pèi)電係(xì)統(tǒng)的(dí)安全
，可靠(kào)運行。可(kě)以(yǐ)通(tōng)過(guò)用戶(hù)管(guǎn)理進行(háng)用戶登(dēng)錄，用戶注銷，修改(gǎi)密碼(mǎ)，添加刪(shān)除等操作(zuò)
，方便用戶對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。
  2.6  運(yùn)行(háng)負荷曲綫(xiàn)
  負(fù)荷趨勢曲綫(xiàn)功能主(zhǔ)要(yào)負責(zé)定(dìng)時(shí)采集進(jìn)綫及(jí)重(zhòng)要回(huí)路電流和功率(shuài)負(fù)荷(hé)參(cān)量(liáng)
，自(zì)動生成(chéng)運行負荷趨勢曲綫(xiàn)的
，方(fāng)便用(yòng)戶及時了(liǎo)解設備(bèi)的(dí)運(yùn)行負荷狀況(kuàng)。點擊畫(huà)麵相應按(àn)鈕或菜單項(xiàng)可以(yǐ)完(wán)成相應功(gōng)能(néng)的(dí)切換；可(kě)以(yǐ)查看實時趨(qū)勢曲綫(xiàn)或歷史(shǐ)趨勢綫(xiàn)；對所選(xuǎn)曲(qū)綫(xiàn)可以進行平(píng)移，縮(suō)放(fàng)，量程(chéng)變換(huàn)等操作(zuò)
，幫助(zhù)用(yòng)戶(hù)進(jìn)綫(xiàn)趨
勢分析和(hé)故障追憶
，為分析(xī)整(zhěng)個(gè)係(xì)統的(dí)運行(háng)狀況提供了(liǎo)直(zhí)觀(guān)而方便的軟(ruǎn)件支(zhī)持。
  2.7  遠程(chéng)報表查詢
  報(bào)表管(guǎn)理(lǐ)程序(xù)的主(zhǔ)要功能是根據(jù)用戶的需(xū)要(yào)設計報表(biǎo)樣式
，把係統中(zhōng)處理的(dí)數(shù)據經過(guò)篩選，組合和(hé)統計生(shēng)成用戶需要的(dí)報表數(shù)據(jù)。本程序還可以根(gēn)據(jù)用戶的(dí)需要對(duì)報表文件(jiàn)采(cǎi)用定(dìng)時保存，打印(yìn)或者召(zhào)喚(huàn)保存(cún)，打印模式(shì)。同(tóng)時本程(chéng)序(xù)還向(xiàng)用戶(hù)提供了對生成的報(bào)表文件管理功能(néng)。
  報表具(jù)有自由(yóu)設置查詢時間實現日，月，年的電能統計(jì)
，數據(jù)導出(chū)和(hé)報(bào)表打印等功(gōng)能。

3  案(àn)例(lì)分(fēn)析(xī)

  10KV回路安裝的AM5 係(xì)列產品具(jù)有統(tǒng)一(yī)的(dí)軟(ruǎn)硬(yìng)件平台(tái)，*的保護邏輯(jí)圖(tú)形(xíng)化可(kě)編程功能(néng)和豐富的接(jiē)口(kǒu)資源
，能(néng)夠適應 35kV 及以(yǐ)下電壓等級的(dí)各(gè)種(zhǒng)變配電測(cè)控(kòng)保護(hù)要(yào)求
，滿足個性(xìng)化定製需(xū)求
，廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用(yòng)於(yú)建(jiàn)築，工(gōng)業(yè)，能源等領(lǐng)域。可提(tí)供(gōng) 12 路(lù)交流(liú)輸入(rù)（標準硬(yìng)件包括(kuò)
：三(sān)相(xiāng)保(bǎo)護(hù)電(diàn)流，兩個(gè)零(líng)序電(diàn)流(liú)，三(sān)相(xiāng)測量電(diàn)流及 4 個(gè)電壓通(tōng)道）
，16 路(lù)可(kě)編程遙信輸(shū)入
，10 路可編程(chéng)繼(jì)電器接點輸出
，可(kě)滿足絕大多數場合下中(zhōng)低壓係統間隔層(céng)的保護(hù)測控要求。
  低(dī)壓回路采用的PZ係(xì)列多功能電力儀表是針對電力係統(tǒng)，工礦企業，公共(gòng)設施，智能(néng)大廈(shà)的電力監(jiān)控(kòng)需求而設(shè)計的網絡電(diàn)力儀表
，它能測(cè)量所有(yǒu)常規電(diàn)力(lì)參(cān)數
，如(rú)
：三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)，有功(gōng)功率，無功功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數，頻率(shuài)，有功電度，無(wú)功(gōng)電度。並(bìng)且(qiě)本儀表帶有(yǒu)4路光電(diàn)隔(gé)離開(kāi)關量輸入接點和2路(lù)繼電器(qì)控(kòng)製輸出(chū)接點
，這些接(jiē)點可(kě)以配合智(zhì)能斷路器實現(xiàn)斷路(lù)器的遙(yáo)信，遙(yáo)控操作(zuò)。該(gāi)係列(liè)網絡(luò)電力儀(yí)表主要(yào)應(yīng)用(yòng)於(yú)變(biàn)電(diàn)站自(zì)動化(huà)，配(pèi)電網(wǎng)自(zì)動(dòng)化(huà)，小(xiǎo)區(qū)電力監控(kòng)，工業自動化，能源管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統及(jí)智(zhì)能(néng)建(jiàn)築(zhù)等(děng)領域(yù)。
  配(pèi)電一次(cì)圖見(jiàn)圖(tú)（1）
，功能(néng)有(yǒu)電量(liáng)遙(yáo)測主(zhǔ)要監(jiān)測運(yùn)行設備的電(diàn)參量
，其(qí)中(zhōng)包(bāo)括
：綫三相(xiāng)電(diàn)壓
，電流
，功率
，功(gōng)率(shuài)因數(shù)
，電(diàn)能
，頻率等電參量及配(pèi)出回(huí)路的三相(xiāng)電(diàn)流(liú)；遙(yáo)信功(gōng)能(néng)實現顯示現(xiàn)場設備(bèi)的運(yùn)行狀態
，主要包括(kuò)
：開關的分，合閘運行(háng)狀態(tài)和通(tōng)訊故(gù)障報(bào)警；斷(duàn)路器(qì)變位時會(huì)發出報警信號
，提醒(xǐng)用(yòng)戶(hù)及時(shí)處理故(gù)障。

圖（1）低(dī)壓(yā)配(pèi)電二次(cì)圖

  參數抄(chāo)表(biǎo)功(gōng)能
，主(zhǔ)要(yào)對低(dī)壓(yā)各出綫回(huí)路的電(diàn)參數進(jìn)綫(xiàn)查詢。支持任意時刻(kè)電參數(shù)查詢
，具(jù)備數據導(dǎo)出(chū)和報表(biǎo)打(dǎ)印等(děng)功能。該報表(biǎo)查(chá)詢供兩個變電所4台變壓(yā)器(qì)出綫各(gè)低壓(yā)回路(lù)的(dí)電參數
，主要包括(kuò)
：三(sān)相電(diàn)流，有(yǒu)功功率和(hé)有(yǒu)功(gōng)電度及變(biàn)壓器(qì)溫度。該(gāi)報表各回(huí)路(lù)名稱和數據庫關聯
，方便(biàn)用戶(hù)修(xiū)改回路名稱。見圖(tú)（2）。

圖（2） 參(cān)數(shù)抄表

  用電(diàn)量(liáng)報表功能(néng)
，可選(xuǎn)擇時(shí)間段進行(háng)查詢
，支(zhī)持任意(yì)時間段(duàn)電(diàn)度(dù)累(léi)計查(chá)詢
，具(jù)備數據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印(yìn)等功能。為值班(bān)人(rén)員(yuán)提(tí)供(gōng)了可靠(kào)的電(diàn)能(néng)報表(biǎo)。該報表(biǎo)各(gè)回路名稱(chēng)和(hé)數(shù)據庫(kù)關聯(lián)
，方(fāng)便用戶(hù)修改回路名(míng)稱(chēng)。如下圖(tú)所(suǒ)示(shì)
，顯示(shì)配(pèi)電室(shì)某段時(shí)間內(nèi)的(dí)各配電(diàn)回(huí)路(lù)的(dí)用電量
，用(yòng)戶(hù)可以直接(jiē)打(dǎ)印(yìn)報表(biǎo)
，可(kě)以以(yǐ)EXCEL格式另存(cún)到其(qí)他位置。 見(jiàn)圖（3）。

圖(tú)（3） 電能報表(biǎo)

  係統通訊(xùn)結構(gòu)示(shì)意(yì)圖
，主(zhǔ)要顯(xiǎn)示(shì)係統(tǒng)的組網(wǎng)結構(gòu)
，係(xì)統采用分(fēn)層分布(bù)式(shì)結(jié)構
，同時監測(cè)間隔(gé)層設(shè)備的通(tōng)信狀態。紅(hóng)色表示通訊正常
，綠色表(biǎo)示(shì)通訊(xùn)故障(zhàng)。見圖（4）。

圖(tú)（4）係統通(tōng)訊結構示(shì)意圖

  負荷(hé)趨勢曲綫(xiàn)界麵中可(kě)直觀的查看(kàn)回(huí)路的(dí)負(fù)荷運(yùn)行情況。查(chá)看實時和(hé)歷(lì)史(shǐ)趨勢曲綫(xiàn)
，點擊畫(huà)麵相(xiāng)應按(àn)鈕或菜(cài)單項可以完(wán)成(chéng)相應功(gōng)能(néng)的(dí)切(qiē)換(huàn)；幫助用戶(hù)進(jìn)綫(xiàn)趨勢分(fēn)析和故障追(zhuī)憶(yì)
，具備(bèi)曲綫打印功能。為(wéi)分析整(zhěng)個係(xì)統的運(yùn)行狀況(kuàng)提供了直(zhí)觀(guān)而方(fāng)便的軟件支(zhī)持(chí)。見(jiàn)圖（5）。

圖（5）趨勢曲綫圖

4  結束語

  隨(suí)著社會的(dí)發(fā)展及電力的廣(guǎng)泛應(yīng)用(yòng)
，電(diàn)力監控係統(tǒng)已(yǐ)成為全國各(gè)地(dì)重點(diǎn)工(gōng)程(chéng)項目，標誌性(xìng)建(jiàn)築(zhù)/大型公共(gòng)設(shè)施(shī)等大(dà)麵(miàn)積多變電所(suǒ)用(yòng)戶的必然選(xuǎn)擇(zé)
，本文(wén)介(jiè)紹的Acrel-2000電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)在(zài)哈(hā)工(gōng)大圖書(shū)館的(dí)應(yīng)用
，可以(yǐ)實現對(duì)變(biàn)電所低壓(yā)配電回(huí)路用(yòng)電的(dí)實(shí)時(shí)監控與(yǔ)電(diàn)能管理
，不僅能顯示(shì)回(huí)路(lù)用電(diàn)狀況
，還具有網絡通(tōng)訊功(gōng)能(néng)
，可以與串口(kǒu)服務(wù)器，計算機(jī)等(děng)組成電(diàn)力(lì)監控係統。係(xì)統實現對(duì)采(cǎi)集數(shù)據(jù)的分析，處理(lǐ)
，實時(shí)顯(xiǎn)示變(biàn)電(diàn)所(suǒ)內各配(pèi)電回(huí)路的運(yùn)行狀態(tài)
，對(duì)分合閘(zhá)，負載越限(xiàn)具有彈出報警對話(huà)框及(jí)語音提(tí)示
，並生成(chéng)各(gè)種(zhǒng)電能報(bào)表(biǎo)，分析(xī)曲綫，圖形等
，便於電能的遠(yuǎn)程(chéng)抄表以(yǐ)及分析(xī)，研(yán)究。該係統運行(háng)安(ān)全，可(kě)靠，穩(wěn)定
，為變(biàn)電所(suǒ)用戶解決用電(diàn)問題提供了(liǎo)真實(shí)可(kě)靠的依(yī)據
，取得(dé)了較好的(dí)社會效益。