摘要：介(jiè)紹(shào)平(píng)頂(dǐng)山(shān)旭(xù)陽興宇(yǔ)新材料有限公司4.5萬噸年針狀焦(jiāo)項目(mù)電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)，采(cǎi)用(yòng)智能電(diàn)力儀表(biǎo)采集配(pèi)電現場的各種電參量和(hé)開(kāi)關信號(hào)
。係統(tǒng)采用(yòng)現場(cháng)就地組(zǔ)網的方(fāng)式(shì)，組(zǔ)網後(hòu)通過現場(cháng)總(zǒng)綫(xiàn)通訊並遠傳至(zhì)後台，通(tōng)過(guò)Acrel-2000型(xíng)電力(lì)監控係統實(shí)現配(pèi)電回(huí)路(lù)用電的實時(shí)監控和電能(néng)管理(lǐ)
。

關鍵詞(cí)：馬達保護器；智能電(diàn)力(lì)儀表;Acrel-2000型(xíng)；電(diàn)力監控係統

0  概述 

  本(běn)項(xiàng)目為平頂山旭(xù)陽(yáng)興(xīng)宇新材料有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)4.5萬噸(dūn)年針狀焦(jiāo)項目(mù)電力監控係統(tǒng)
。根據(jù)配電(diàn)係(xì)統管(guǎn)理(lǐ)的要(yào)求，需(xū)要對(duì)平頂山(shān)旭(xù)陽興宇(yǔ)新材料(liào)有(yǒu)限公(gōng)司(sī)4.5萬噸年針(zhēn)狀(zhuàng)焦(jiāo)項(xiàng)目的變電所(suǒ)的進出綫回路(lù)進行電力(lì)監控，以保(bǎo)證用電(diàn)的安全，可靠(kào)和高效
。

  Acrel-2000型智能配電係(xì)統(tǒng)充(chōng)分利用了(liǎo)現(xiàn)代電子技術(shù)，計算機(jī)技(jì)術(shù)，網絡(luò)技(jì)術和現(xiàn)場(cháng)總綫技(jì)術的(dí)新(xīn)發展，對(duì)變配(pèi)電係統進行分散(sàn)數(shù)據(jù)采(cǎi)集和(hé)集中監(jiān)控(kòng)管理(lǐ)
。對配電係(xì)統(tǒng)的二次設備(bèi)進行(háng)組(zǔ)網(wǎng)，通(tōng)過計算(suàn)機和(hé)通訊網(wǎng)絡(luò)，將分(fēn)散(sàn)的(dí)配電所的(dí)現場設(shè)備連接為一個有(yǒu)機的整體，實(shí)現電網運(yùn)行(háng)的遠程(chéng)監(jiān)控和集(jí)中(zhōng)管(guǎn)理
。

1  係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)描(miáo)述

  本監控(kòng)係(xì)統(tǒng)主要實(shí)現平頂(dǐng)山旭陽興(xīng)宇新(xīn)材料有(yǒu)限(xiàn)公司4.5萬(wàn)噸(dūn)年(nián)針狀焦(jiāo)項目的0.4kV配電係(xì)統進(jìn)行(háng)用(yòng)電(diàn)監控(kòng)與電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)；監控範圍(wéi)為低(dī)壓進出(chū)綫綫櫃(guì)進行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控和電能(néng)管(guǎn)理
。該係統(tǒng)總(zǒng)計(jì)有3個配電(diàn)室，398台馬達保(bǎo)護器ARD2F，分18條(tiáo)總綫，變電(diàn)所(suǒ)儀(yí)表直接拉至變電所的(dí)串口(kǒu)服務器(qì)，至(zhì)後台(tái)電(diàn)腦，實現儀表與(yǔ)監(jiān)控主機(jī)的數據(jù)連通(tōng)
。

  本(běn)監控係統(tǒng)采(cǎi)用分(fēn)層分布式(shì)結(jié)構(gòu)，即站控(kòng)層(céng)，通訊層與間隔層；

如圖(tú)（1）所示：

圖(tú)（1）網(wǎng)絡拓撲圖

間隔設備(bèi)層主(zhǔ)要為：多功(gōng)能網絡(luò)電力儀表(biǎo)
。這些裝(zhuāng)置分別(bié)對(duì)應(yīng)相(xiāng)應的(dí)一次(cì)設(shè)備安(ān)裝在電氣(qì)櫃內，這些(xiē)裝(zhuāng)置均(jūn)采(cǎi)用RS485通(tōng)訊接口，通(tōng)過(guò)現場MODBUS總綫組網(wǎng)通(tōng)訊(xùn)，實現數(shù)據現場采(cǎi)集(jí)
。

網絡(luò)通(tōng)訊層主(zhǔ)要(yào)為：串(chuàn)口服(fú)務器，其(qí)主(zhǔ)要(yào)功能為(wéi)把(bǎ)分散在現場采(cǎi)集裝(zhuāng)置(zhì)集中(zhōng)采(cǎi)集，同時(shí)遠傳至站控層，完成現場(cháng)層(céng)和站(zhàn)控(kòng)層之間(jiān)的數據交互
。

站(zhàn)控管理(lǐ)層：設有高(gāo)性能工業計(jì)算(suàn)機(jī)，顯(xiǎn)示器(qì)，UPS電源，打(dǎ)印(yìn)機(jī)等設備
。監控係統安裝(zhuāng)在計算(suàn)機(jī)上(shàng)，集(jí)中(zhōng)采集顯(xiǎn)示現場設備運(yùn)行狀(zhuàng)況(kuàng)，以人機交(jiāo)互的(dí)形式顯示(shì)給(gěi)用戶(hù)
。

以上(shàng)網絡儀(yí)表均(jūn)采用RS485接口(kǒu)和MODBUS-

  RTU通訊協(xié)議，RS485采(cǎi)用屏(píng)蔽綫傳輸(shū)，一般(bān)都采用二根(gēn)連(lián)綫，接(jiē)綫簡單方便(biàn)；通(tōng)訊接口是(shì)半(bàn)雙工通信即通信(xìn)的(dí)雙(shuāng)方(fāng)都可(kě)以接(jiē)收，發送(sòng)數據但是(shì)在(zài)同一(yī)時刻隻能發送(sòng)或接收(shōu)數據，數(shù)據傳輸(shū)速(sù)率為(wéi)10Mbps
。

RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收(shōu)器的組(zǔ)合(hé)，抗(kàng)噪聲幹擾能(néng)力增強，總(zǒng)綫(xiàn)上(shàng)允許(xǔ)連接多達(dá)30個設(shè)備(bèi)，傳(chuán)輸距離(lí)為(wéi)1km
。

2  電力監控係統(tǒng)主要(yào)功能

2.1  數(shù)據采(cǎi)集(jí)與(yǔ)處理

  數據(jù)采集是配(pèi)電監(jiān)控的基(jī)礎(chǔ)，數(shù)據采集主要由底層(céng)多功能(néng)網絡儀(yí)表采集(jí)完(wán)成(chéng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據的本地實(shí)時顯(xiǎn)示
。需要完(wán)成(chéng)采集的(dí)信號(hào)包括：三相電(diàn)壓(yā)U，三(sān)相(xiāng)電流(liú)I，頻率Hz，功率P，功率因數COSφ，電度Epi，遠程設(shè)備運(yùn)行(háng)狀態等數(shù)據
。

數據(jù)處理主要是(shì)把按要求采集(jí)到的(dí)電(diàn)參量(liáng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確(què)的(dí)顯(xiǎn)示給(gěi)用(yòng)戶(hù)，達到配電(diàn)監控的(dí)自動化化(huà)和智能(néng)化要(yào)求(qiú)，同(tóng)時把采集到的(dí)數據存入(rù)數據(jù)庫供(gōng)用(yòng)戶查詢
。

2.2  人(rén)機(jī)交互(hù)

  係統(tǒng)提供簡(jiǎn)單，易用，良(liáng)好(hǎo)的用戶(hù)使(shǐ)用界麵(miàn)
。采(cǎi)用(yòng)全(quán)中文界麵(miàn)，CAD圖形顯示低壓(yā)配(pèi)電係(xì)統電氣(qì)一(yī)次(cì)主接綫(xiàn)圖(tú)，顯示配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)及相應實時(shí)運行(háng)參數(shù)，畫(huà)麵(miàn)定(dìng)時輪巡切換(huàn)；畫麵(miàn)實時(shí)動(dòng)態刷新(xīn)；模(mó)擬量(liáng)顯(xiǎn)示(shì)；開關量顯(xiǎn)示(shì)；連續記(jì)錄(lù)顯(xiǎn)示(shì)等(děng)
。

2.3  歷(lì)史事(shì)件(jiàn)

  歷(lì)史(shǐ)事件(jiàn)查(chá)看界(jiè)麵主要(yào)為(wéi)用(yòng)戶(hù)查(chá)看曾經(jīng)發(fā)生(shēng)過(guò)的(dí)故障記錄，信號記錄，操作(zuò)記錄(lù)，越限記(jì)錄(lù)提供方便友好的(dí)人機(jī)交互，通過(guò)歷史事件查看(kàn)平台，您(nín)可以根(gēn)據(jù)自己(jǐ)的(dí)要(yào)求和查詢(xún)條(tiáo)件方便定(dìng)位您所要查看的(dí)歷(lì)史事件，為(wéi)您(nín)把(bǎ)握整(zhěng)個係(xì)統(tǒng)的(dí)運行(háng)情況提供了(liǎo)良好的軟(ruǎn)件支(zhī)持
。

2.4  數(shù)據(jù)庫(kù)建立(lì)與(yǔ)查(chá)詢

  主要完成(chéng)遙測量和(hé)遙信量(liáng)定時(shí)采集(jí)，並且建(jiàn)立(lì)數(shù)據庫，定(dìng)期生(shēng)成報表，以(yǐ)供(gōng)用戶(hù)查詢打印
。

2.5  用戶權(quán)限(xiàn)管理(lǐ)

  針對(duì)不(bù)同級(jí)別的用戶，設(shè)置不(bù)同的(dí)權(quán)限組，防(fáng)止(zhǐ)因(yīn)人為(wéi)誤操(cāo)作給生產，生(shēng)活(huó)帶來的(dí)損(sǔn)失，實現配(pèi)電(diàn)係(xì)統的安全(quán)，可(kě)靠(kào)運行
。可(kě)以通(tōng)過(guò)用戶管理進(jìn)行用戶(hù)登錄，用戶注(zhù)銷，修改密(mì)碼(mǎ)，添加刪除(chú)等操(cāo)作，方便用(yòng)戶(hù)對(duì)賬號和(hé)權限的修改(gǎi)
。

2.6  遠程報(bào)表查詢

  報表管(guǎn)理(lǐ)程(chéng)序(xù)的主(zhǔ)要(yào)功能(néng)是根(gēn)據(jù)用戶(hù)的需要設(shè)計(jì)報表(biǎo)樣式，把(bǎ)係統中(zhōng)處理(lǐ)的(dí)數(shù)據經過(guò)篩(shāi)選(xuǎn)，組(zǔ)合和統計生成用(yòng)戶需要(yào)的報表數(shù)據
。本程(chéng)序還(huán)可以根(gēn)據用戶的(dí)需要對(duì)報(bào)表文件采用定時保(bǎo)存(cún)，打(dǎ)印
。同(tóng)時(shí)本程序還(huán)向(xiàng)用(yòng)戶提供了(liǎo)對生(shēng)成(chéng)的報表文件管理(lǐ)功(gōng)能
。

  報表(biǎo)具有自由設(shè)置查詢(xún)時間實(shí)現(xiàn)日，月，年的電(diàn)能統計，數據導出和報表打(dǎ)印等功能(néng)
。

3  案例分(fēn)析

  平(píng)頂(dǐng)山(shān)旭陽興宇新材(cái)料有限公司(sī)4.5萬噸(dūn)年針(zhēn)狀(zhuàng)焦項目電力(lì)監控係統包含(hán)變(biàn)電(diàn)所電(diàn)表(biǎo)，對(duì)變電所的(dí)低壓(yā)配(pèi)電回(huí)路進行(háng)遠程(chéng)實時監(jiān)控和電能(néng)管理(lǐ)
。

變(biàn)電(diàn)所采用ARD2F馬(mǎ)達保(bǎo)護(hù)器(qì)，其是針(zhēn)對(duì)水(shuǐ)泵，風機(jī)等(děng)馬(mǎ)達的(dí)保護需(xū)求而設(shè)計的網絡(luò)電(diàn)力(lì)儀表(biǎo)，它能測量常規電(diàn)力(lì)參(cān)數，如：三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)，有功功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功率，功(gōng)率因數，頻率(shuài)，有功電(diàn)度，無功電(diàn)度(dù)等(děng)多(duō)種(zhǒng)電(diàn)參量(liáng)
。該係列(liè)網(wǎng)絡電力(lì)儀表(biǎo)主(zhǔ)要應(yīng)用於(yú)變(biàn)電(diàn)站自動化(huà)，配電網自(zì)動化，小區(qū)電(diàn)力(lì)監(jiān)控，工業自動(dòng)化(huà)，能源(yuán)管(guǎn)理係統及智能(néng)建(jiàn)築等領域
。

  低(dī)壓配電二次圖見(jiàn)圖（2），功能(néng)有(yǒu)電量遙測(cè)主(zhǔ)要(yào)監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備(bèi)的(dí)電參(cān)量(liáng)，其(qí)中包(bāo)括(kuò)：綫三(sān)相電壓(yā)，電流，功率，功率因(yīn)數(shù)，電能，頻(pín)率等電參(cān)量及(jí)配出(chū)回路(lù)的三(sān)相電流(liú)；遙信(xìn)功能實現顯示現場設(shè)備的運行狀(zhuàng)態，主要包括：開(kāi)關(guān)的(dí)分，合閘運行狀(zhuàng)態(tài)和通(tōng)訊故(gù)障報警
。  

  遙(yáo)信和遙(yáo)測報警功能，主要完成對(duì)低壓各出綫回路的開關(guān)運行(háng)狀(zhuàng)態和負(fù)載(zǎi)進綫(xiàn)監控(kòng)，對開(kāi)關(guān)變位(wèi)和負(fù)載(zǎi)越(yuè)限彈出報警界麵，指(zhǐ)示(shì)具體(tǐ)的(dí)報警(jǐng)位(wèi)置(zhì)並聲音報警(jǐng)，提(tí)醒值班人員及(jí)時處理(lǐ)
。具(jù)備歷(lì)史(shǐ)查詢(xún)功(gōng)能(néng)
。

  參數抄(chāo)表功(gōng)能(néng)，主(zhǔ)要(yào)對低壓各出(chū)綫回(huí)路(lù)的電參(cān)數(shù)進綫(xiàn)查詢(xún)
。支持(chí)任(rèn)意時刻電(diàn)參(cān)數(shù)查詢，具備數據導出和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等(děng)功(gōng)能
。該報表查詢(xún)配(pèi)電箱出綫回(huí)路的電參數，主(zhǔ)要包括(kuò)：三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功(gōng)率因(yīn)數，有功功率和(hé)有功(gōng)電度(dù)
。該(gāi)報表(biǎo)各(gè)回路名(míng)稱和數(shù)據庫(kù)關聯，方便用戶修改回路名稱(chēng)
。見圖（3）
。

  用(yòng)電量報表功(gōng)能，可(kě)選擇時(shí)間段進行查詢，支持任(rèn)意時(shí)間段電度(dù)累(léi)計查詢，具備數據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打(dǎ)印(yìn)等功(gōng)能
。為值班(bān)人員提供了準確可(kě)靠的(dí)電能報(bào)表
。該報(bào)表各回(huí)路(lù)名(míng)稱和(hé)數據(jù)庫關(guān)聯，方便用戶(hù)修改回(huí)路名(míng)稱(chēng)
。用戶(hù)可以(yǐ)直(zhí)接打(dǎ)印報表(biǎo)，可以以EXCEL格式(shì)另存(cún)到(dào)其他位置
。 見(jiàn)圖（4）
。

  係(xì)統(tǒng)通訊(xùn)結(jié)構(gòu)示意圖，主(zhǔ)要顯示係統(tǒng)的(dí)組(zǔ)網結(jié)構，係(xì)統采用(yòng)分層分布式(shì)結構，同時(shí)監(jiān)測間隔(gé)層設備的(dí)通(tōng)信(xìn)狀態
。紅色(sè)表示通訊(xùn)正常(cháng)，綠色(sè)表示(shì)通訊(xùn)故障
。見(jiàn)圖(tú)（5）
。