0  概述 

本(běn)項目為南(nán)京聚(jù)隆科技(jì)股(gǔ)份有限(xiàn)公(gōng)司廠房(fáng)二(èr)期(qī)電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)。根據配電(diàn)係統管(guǎn)理的要求，需(xū)要(yào)對南京(jīng)聚(jù)隆科技(jì)股份(fèn)有限公司廠房(fáng)二(èr)期(qī)配電係統改造項目(mù)的變電(diàn)所的(dí)進(jìn)出綫回(huí)路進(jìn)行電力(lì)監控，以保(bǎo)證用電的(dí)安全，可靠(kào)和高(gāo)效。

Acrel-2000型(xíng)智能配電係(xì)統(tǒng)充分利用(yòng)了(liǎo)現(xiàn)代(dài)電子技術，計算機(jī)技術，網(wǎng)絡技(jì)術和現場總(zǒng)綫(xiàn)技(jì)術(shù)的(dí)最新(xīn)發(fā)展，對(duì)變配電係統進行(háng)分(fēn)散數據(jù)采集和集(jí)中監(jiān)控(kòng)管(guǎn)理。對配電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)二次設備(bèi)進行(háng)組(zǔ)網，通(tōng)過計算(suàn)機(jī)和通訊(xùn)網(wǎng)絡(luò)，將分散的(dí)配電所的現(xiàn)場(cháng)設(shè)備(bèi)連接(jiē)為一個有(yǒu)機的整(zhěng)體，實(shí)現電網(wǎng)運行(háng)的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)監控和(hé)集中(zhōng)管(guǎn)理。

1  係統結(jié)構描(miáo)述

本監控係(xì)統主要實現(xiàn)南京聚隆科(kē)技股(gǔ)份有限公司廠房二(èr)期(qī)項目的配電(diàn)係統進(jìn)行用電監控與電(diàn)能管理(lǐ)；監控(kòng)範圍(wéi)為(wéi)高低(dī)壓進出(chū)綫櫃進行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監控(kòng)和電能管理。該係(xì)統總計有(yǒu)100台安科瑞(ruì)AEM96儀表(biǎo)。變電(diàn)所儀表(biǎo)直接拉(lā)至變(biàn)電所(suǒ)的串口服(fú)務(wù)器(qì)，至後台電腦，實(shí)現(xiàn)儀表(biǎo)與監控(kòng)主機(jī)的數(shù)據連通。

本(běn)監(jiān)控係統采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層(céng)分(fēn)布式結構(gòu)，即站(zhàn)控層，通訊(xùn)層與間隔(gé)層；

如圖(tú)（1）所示：

圖（1）網絡(luò)拓(tuò)撲圖

間隔設備(bèi)層主要為(wéi)：多(duō)功(gōng)能網絡(luò)電(diàn)力(lì)儀表。這(zhè)些裝置分(fēn)別對應(yīng)相應(yīng)的一次(cì)設備(bèi)安(ān)裝在(zài)電氣櫃內，這些(xiē)裝置均采用RS485通(tōng)訊(xùn)接口，通過(guò)現(xiàn)場MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組網通訊，實現數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集(jí)。

網絡通訊(xùn)層(céng)主要為：串(chuàn)口服(fú)務器，其(qí)主要功能(néng)為把(bǎ)分散(sàn)在現場采集(jí)裝置(zhì)集中采(cǎi)集，同(tóng)時(shí)遠傳至(zhì)站控(kòng)層，完成現場(cháng)層(céng)和站控層(céng)之間的數據交互(hù)。

站控管理(lǐ)層(céng)：設有(yǒu)高(gāo)性能(néng)工業計(jì)算(suàn)機，顯示器，UPS電(diàn)源，打(dǎ)印機等設(shè)備。監(jiān)控(kòng)係(xì)統安(ān)裝在計算機上，集中采集顯示(shì)現場(cháng)設備(bèi)運行(háng)狀況(kuàng)，以人(rén)機(jī)交互的形式顯(xiǎn)示(shì)給(gěi)用(yòng)戶。

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

RTU通(tōng)訊協議(yì)，RS485采用屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)傳輸(shū)，一(yī)般都采用(yòng)二根連(lián)綫(xiàn)，接綫簡(jiǎn)單方(fāng)便；通訊(xùn)接口是(shì)半(bàn)雙(shuāng)工(gōng)通信(xìn)即(jí)通信(xìn)的(dí)雙(shuāng)方都可(kě)以(yǐ)接(jiē)收，發(fā)送(sòng)數據但是(shì)在同一時刻隻(zhī)能發送或(huò)接(jiē)收數(shù)據，數(shù)據最高傳輸速率為(wéi)10Mbps。

RS485接(jiē)口是采用平衡(héng)驅動(dòng)器和(hé)差(chà)分(fēn)接收器(qì)的(dí)組合，抗(kàng)噪聲幹擾能力(lì)增強，總綫上(shàng)允許連(lián)接多(duō)達30個設(shè)備，最(zuì)大(dà)傳輸(shū)距(jù)離為1km。

2  電(diàn)力監控(kòng)係統主(zhǔ)要(yào)功能

2.1  數(shù)據采(cǎi)集與處理

數據采集(jí)是(shì)配電監(jiān)控(kòng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集(jí)主要由底(dǐ)層多功能網(wǎng)絡儀表(biǎo)采集完(wán)成，實現遠程(chéng)數據的本地(dì)實時(shí)顯示。需要完(wán)成采集的信(xìn)號包括(kuò)：三相電壓U，三(sān)相電流(liú)I，頻率(shuài)Hz，功率P，功(gōng)率因數(shù)COSφ，電(diàn)度Epi，遠程設(shè)備運行(háng)狀(zhuàng)態等(děng)數(shù)據。

數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)主要是(shì)把(bǎ)按要求(qiú)采集(jí)到的電參量實時準確(què)的(dí)顯(xiǎn)示給(gěi)用戶(hù)，達(dá)到(dào)配(pèi)電監(jiān)控(kòng)的自動(dòng)化(huà)化和智能化要求(qiú)，同時(shí)把采(cǎi)集到的數據存入數(shù)據(jù)庫供用戶(hù)查(chá)詢(xún)。

2.2  人(rén)機交互

係統(tǒng)提供(gōng)簡單，易用，良好的用(yòng)戶使用(yòng)界(jiè)麵。采(cǎi)用全(quán)中(zhōng)文(wén)界麵，顯(xiǎn)示(shì)低壓配(pèi)電(diàn)係(xì)統電氣一次主接綫(xiàn)圖，顯示配電係(xì)統設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)及相應(yīng)實時(shí)運行參(cān)數，畫(huà)麵定時(shí)輪巡(xún)切(qiē)換；畫麵(miàn)實時動態(tài)刷(shuā)新；模(mó)擬量顯(xiǎn)示(shì)；開關量顯(xiǎn)示；連(lián)續(xù)記(jì)錄顯示(shì)等(děng)。

2.3  歷(lì)史事(shì)件(jiàn)

歷史(shǐ)事件查(chá)看(kàn)界麵(miàn)主(zhǔ)要為(wéi)用(yòng)戶(hù)查看(kàn)曾經發生過的故(gù)障記(jì)錄(lù)，信(xìn)號(hào)記(jì)錄，操作記(jì)錄，越(yuè)限記(jì)錄提(tí)供方便友好的人(rén)機(jī)交(jiāo)互，通(tōng)過歷史事(shì)件查(chá)看(kàn)平台，您可(kě)以根據(jù)自己的要(yào)求(qiú)和查(chá)詢條(tiáo)件方便定(dìng)位(wèi)您所要查(chá)看(kàn)的歷(lì)史(shǐ)事(shì)件，為您把(bǎ)握整(zhěng)個(gè)係(xì)統的運行情況(kuàng)提(tí)供了(liǎo)良好(hǎo)的(dí)軟件支持(chí)。

2.4  數(shù)據(jù)庫建立與查詢

主要(yào)完(wán)成(chéng)遙測(cè)量和(hé)遙信量定時采集，並且(qiě)建(jiàn)立數(shù)據(jù)庫，定期(qī)生成報表(biǎo)，以供(gōng)用戶(hù)查(chá)詢打印。

2.5  用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管(guǎn)理

針(zhēn)對不(bù)同(tóng)級別(bié)的用(yòng)戶，設置不同的權(quán)限組，防止因(yīn)人為(wéi)誤操作(zuò)給生產，生活帶(dài)來(lái)的損失，實現配電係統(tǒng)的(dí)安(ān)全(quán)，可靠(kào)運(yùn)行。可以(yǐ)通過用(yòng)戶管(guǎn)理進行用(yòng)戶登錄，用戶注銷，修(xiū)改密碼(mǎ)，添(tiān)加(jiā)刪(shān)除等操作(zuò)，方便(biàn)用(yòng)戶(hù)對(duì)賬號和權(quán)限的修改(gǎi)。

2.6  遠程報表(biǎo)查詢(xún)

報(bào)表(biǎo)管理程序(xù)的(dí)主要(yào)功(gōng)能是根(gēn)據用(yòng)戶(hù)的需(xū)要(yào)設計報(bào)表(biǎo)樣(yàng)式(shì)，把(bǎ)係(xì)統中處理(lǐ)的(dí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩(shāi)選，組合(hé)和(hé)統計(jì)生成用戶需(xū)要(yào)的(dí)報(bào)表(biǎo)數據(jù)。本(běn)程序還(huán)可(kě)以(yǐ)根(gēn)據用戶(hù)的需(xū)要(yào)對(duì)報(bào)表(biǎo)文件采用定時保(bǎo)存(cún)，打印。同(tóng)時本程序還向用(yòng)戶(hù)提供(gōng)了(liǎo)對(duì)生成的(dí)報(bào)表(biǎo)文(wén)件管(guǎn)理功(gōng)能(néng)。

報表具有自由(yóu)設(shè)置(zhì)查(chá)詢(xún)時間實現(xiàn)日(rì)，月(yuè)，年的電(diàn)能(néng)統(tǒng)計，數(shù)據導出和報(bào)表(biǎo)打印等功能(néng)。

3  案例(lì)分(fēn)析

南(nán)京聚隆(lóng)科(kē)技(jì)股份(fèn)有(yǒu)限公(gōng)司廠(chǎng)房二(èr)期(qī)電力(lì)監(jiān)控係統(tǒng)包(bāo)含變(biàn)電所電表(biǎo)，對變電所的低(dī)壓配電(diàn)回路進(jìn)行遠程實時(shí)監(jiān)控和電能管理(lǐ)。

變電所采(cǎi)用的(dí)綜保和(hé)多(duō)功(gōng)能儀表(biǎo)，其是針對(duì)電(diàn)力係(xì)統，工礦(kuàng)企業，公(gōng)共設施，智能大廈(shà)的(dí)電力(lì)監控需(xū)求而(ér)設計的網絡(luò)電(diàn)力儀(yí)表(biǎo)，它能測量(liáng)常規(guī)電(diàn)力參數，如：三(sān)相電壓，電流，有(yǒu)功功(gōng)率，無功功率，功率因(yīn)數，頻率，有功電(diàn)度(dù)，無功(gōng)電度等(děng)多種(zhǒng)電參量。該係(xì)列(liè)網(wǎng)絡(luò)電(diàn)力儀表(biǎo)主要(yào)應(yīng)用於(yú)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)自(zì)動(dòng)化，配(pèi)電網自動化，小區電力監(jiān)控(kòng)，工業(yè)自動(dòng)化，能源管理係統(tǒng)及(jí)智能建築等(děng)領域(yù)。

低壓(yā)配電二(èr)次圖(tú)見(jiàn)圖（2），功(gōng)能(néng)有(yǒu)電(diàn)量遙測主(zhǔ)要監測運(yùn)行設(shè)備的(dí)電參(cān)量，其(qí)中包(bāo)括(kuò)：綫三相電壓(yā)，電流(liú)，功率，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，電(diàn)能，頻(pín)率(shuài)等電(diàn)參量(liáng)及(jí)配出回路(lù)的(dí)三(sān)相(xiāng)電(diàn)流(liú)；遙信(xìn)功能實現顯示現(xiàn)場設備的運(yùn)行狀(zhuàng)態，主(zhǔ)要包括：開關的分(fēn)，合(hé)閘運行狀(zhuàng)態和(hé)通訊故障報警(jǐng)。  

圖(tú)（2）低(dī)壓(yā)配電一次圖

    遙(yáo)信和(hé)遙測報(bào)警(jǐng)功(gōng)能(néng)，主(zhǔ)要完(wán)成對低(dī)壓各出綫(xiàn)回路的開關運行(háng)狀(zhuàng)態和負載進綫(xiàn)監(jiān)控(kòng)，對(duì)開(kāi)關變位(wèi)和負載越限彈出報警(jǐng)界(jiè)麵(miàn)，指示(shì)具(jù)體的報警位置並聲音報警(jǐng)，提(tí)醒值(zhí)班人(rén)員及時處理。具(jù)備(bèi)歷史查(chá)詢(xún)功能。

圖（3） 負荷曲綫

參數抄(chāo)表(biǎo)功(gōng)能，主要對(duì)低壓(yā)各出綫(xiàn)回(huí)路(lù)的電參數進綫查詢(xún)。支持任(rèn)意時(shí)刻電(diàn)參(cān)數查詢，具備數據(jù)導出和(hé)報(bào)表(biǎo)打印等(děng)功能(néng)。該(gāi)報表查(chá)詢配電箱出綫回路(lù)的(dí)電參(cān)數，主要(yào)包(bāo)括(kuò)：三(sān)相電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)，功率因數，有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)和有功電度(dù)。該(gāi)報表(biǎo)各(gè)回路(lù)名稱和數(shù)據(jù)庫關聯，方便(biàn)用戶修(xiū)改回路名稱。見圖（4）。

                    圖(tú)（4） 參(cān)數抄表

用電(diàn)量(liáng)報表(biǎo)功能，可(kě)選(xuǎn)擇時(shí)間段進(jìn)行(háng)查詢，支持任(rèn)意(yì)時(shí)間(jiān)段(duàn)電(diàn)度累(léi)計(jì)查詢，具備數(shù)據導出和報表(biǎo)打印等(děng)功(gōng)能。為值班人員提供(gōng)了(liǎo)精(jīng)確可靠的電(diàn)能報表(biǎo)。該(gāi)報(bào)表各(gè)回(huí)路名稱(chēng)和數據(jù)庫關聯(lián)，方便用(yòng)戶修(xiū)改回(huí)路(lù)名(míng)稱(chēng)。用(yòng)戶可以(yǐ)直(zhí)接打印報表(biǎo)，可(kě)以以(yǐ)EXCEL格式(shì)另(lìng)存到(dào)其他位置(zhì)。 見圖(tú)（5）。

圖(tú)（5） 電能報(bào)表(biǎo)

係(xì)統通訊(xùn)結構示(shì)意(yì)圖，主(zhǔ)要(yào)顯示係(xì)統(tǒng)的(dí)組網(wǎng)結構，係統采(cǎi)用分層分(fēn)布(bù)式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測(cè)間隔層設備的通信狀(zhuàng)態(tài)。紅色(sè)表示(shì)通訊正常，綠色表示通(tōng)訊故(gù)障(zhàng)。見圖（6）。

圖(tú)（6）係統通訊(xùn)結(jié)構(gòu)示意(yì)圖

4  結(jié)束語

隨著社會(huì)的發展(zhǎn)及(jí)電力的廣(guǎng)泛(fàn)應用，電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)已(yǐ)成為全國各(gè)地(dì)重點工(gōng)程項(xiàng)目，標(biāo)誌(zhì)性建築(zhù)/大型公(gōng)共(gòng)設施等大(dà)麵積多變電(diàn)所(suǒ)用戶的(dí)必然選擇，本文介(jiè)紹(shào)的Acrel-2000電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統在(zài)南京(jīng)聚隆科(kē)技股(gǔ)份有限(xiàn)公(gōng)司廠房二(èr)期項目(mù)的應用，可(kě)以實現對變(biàn)電(diàn)所(suǒ)低(dī)壓(yā)配電回(huí)路用電的(dí)實(shí)時(shí)監控(kòng)與電(diàn)力(lì)監控(kòng)，不僅(jǐn)能顯示回路用電(diàn)狀況，還具有網絡通訊(xùn)功(gōng)能(néng)，可以與串口服(fú)務器，計算機(jī)等組成電力(lì)監控係(xì)統。係統(tǒng)實現對(duì)采(cǎi)集(jí)數(shù)據(jù)的(dí)分析，處理，實時顯示變電(diàn)所內(nèi)各(gè)配電回路(lù)的(dí)運行狀態(tài)，對(duì)分合閘，負(fù)載越(yuè)限具(jù)有(yǒu)彈(dàn)出(chū)報(bào)警對話框(kuàng)及語音提(tí)示，並生成(chéng)各(gè)種電(diàn)能(néng)報表(biǎo)，分析曲(qū)綫，圖(tú)形(xíng)等，便於電能(néng)的遠程抄表以及分析，研(yán)究。該(gāi)係統運行安全，可(kě)靠(kào)，穩定，為變(biàn)電(diàn)所(suǒ)用戶(hù)解決用(yòng)電(diàn)問題提供(gōng)了真(zhēn)實可(kě)靠的(dí)依據，取得了(liǎo)較好的社(shè)會(huì)效益(yì)。［2］

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)：

[1].任(rèn)致程 周(zhōu)中. 電(diàn)力電測(cè)數(shù)字(zì)儀表原(yuán)理與應(yīng)用指南(nán)[M]. 北京(jīng). 中國電(diàn)力(lì)出(chū)版(bǎn)社. 2007. 4

[2].周中等編(biān)著. 智(zhì)能(néng)電網用戶端電(diàn)力(lì)監控(kòng)與電能管理係統(tǒng)產(chǎn)品(pǐn)選(xuǎn)型及(jí)解決方案(àn)[M]. 北(běi)京. 機械(xiè)工(gōng)業出版(bǎn)社. 2011.10