何花

 安科瑞電氣股份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司
，上(shàng)海 嘉(jiā)定 201801

摘要：用(yòng)戶側(cè)配電(diàn)係(xì)統的智(zhì)能(néng)化
，精(jīng)細(xì)化
，無(wú)人值守(shǒu)是當(dāng)下(xià)配電管理(lǐ)的(dí)必然趨勢。針對用戶側的(dí)配(pèi)電(diàn)進(jìn)綫回路
，設(shè)計安裝(zhuāng)智(zhì)能(néng)儀表
，再通(tōng)過(guò)後(hòu)台係(xì)統來(lái)實時監(jiān)測(cè)各(gè)用(yòng)能回(huí)路(lù)的工作狀(zhuàng)態；並記錄各個(gè)回路的(dí)電力(lì)參(cān)數。通(tōng)過實時(shí)監(jiān)控(kòng)用(yòng)能以及(jí)相(xiāng)關電力參(cān)數(shù)
，提(tí)高(gāo)用(yòng)能安(ān)全
，可(kě)靠(kào)及維(wéi)護(hù)效(xiào)率
，降(jiàng)低維護的(dí)人工(gōng)成本
，實(shí)現了配(pèi)電係統(tǒng)監控的無(wú)人(rén)值守(shǒu)。通過(guò)用能的實時監測
，數據的采集(jí)及(jí)存(cún)儲
，明確用(yòng)戶的電能(néng)使用水平以及(jí)配電係(xì)統(tǒng)的運行狀態(tài)
，為(wéi)用戶節約電力維(wéi)護(hù)成(chéng)本(běn)
，物業(yè)的(dí)管(guǎn)理(lǐ)提(tí)供(gōng)數(shù)據依據(jù)
，後期亦可(kě)根據(jù)對配(pèi)電係統(tǒng)的(dí)運(yùn)行(háng)數(shù)據(jù)的(dí)分析(xī)製(zhì)定相(xiāng)應(yīng)的(dí)配電係統維護方案(àn)。現就海(hǎi)澱區興(xīng)安工(gōng)業公(gōng)共公司(sī)廠(chǎng)房(fáng)項目(mù)中(zhōng)使用(yòng)的ACREL-2000電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)對用戶側(cè)用(yòng)能(néng)智能(néng)化做一(yī)簡要介紹(shào)。

關鍵詞(cí)：海澱區(qū)興安(ān)工業公共(gòng)公(gōng)司廠房;變電(diàn)所(suǒ)；智能電(diàn)力(lì)儀(yí)表(biǎo);Acrel-2000型；電力監(jiān)控(kòng)係統

   0
，概(gài)述(shù)

  本項目為海澱(diàn)區(qū)興(xīng)安(ān)工業(yè)公共公司(sī)廠(chǎng)房項(xiàng)目(mù)電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)。根(gēn)據(jù)配電係(xì)統管(guǎn)理(lǐ)的(dí)要(yào)求
，需要(yào)對(duì)海(hǎi)澱(diàn)區興安(ān)工業(yè)公(gōng)共公司(sī)廠房進(jìn)行電力監測(cè)
，以(yǐ)保證(zhèng)用(yòng)電(diàn)的安全(quán)
，可靠(kào)和。

  Acrel-2000型智能配電係(xì)統
，充分利(lì)用(yòng)了(liǎo)現(xiàn)代電子(zǐ)技術
，計算機技術
，網(wǎng)絡(luò)技術和現場(cháng)總(zǒng)綫技術(shù)的(dí)發展(zhǎn)
，對變(biàn)配電係(xì)統進(jìn)行分散(sàn)數(shù)據(jù)采集和集(jí)中監(jiān)控(kòng)管(guǎn)理。對配(pèi)電係統(tǒng)的(dí)二次設(shè)備(bèi)進行(háng)組(zǔ)網(wǎng)
，通(tōng)過計算(suàn)機和通訊網絡將分散的配(pèi)電所(suǒ)的(dí)現場(cháng)設備(bèi)連接(jiē)為一個有(yǒu)機的整(zhěng)體(tǐ)
，實現(xiàn)電(diàn)網運行(háng)的(dí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和(hé)集(jí)中管(guǎn)理。

1  係(xì)統結構(gòu)描(miáo)述(shù)

  本(běn)監(jiān)控(kòng)係統主要實現海(hǎi)澱區(qū)興安(ān)工業(yè)公共(gòng)公司廠(chǎng)房配電係統進行用電(diàn)監控；監(jiān)控範(fàn)圍為(wéi)1個變電所的(dí)低(dī)壓儀表。該係統總(zǒng)計(jì)有53隻(zhī)儀表
，分(fēn)2條(tiáo)總綫(xiàn)
，直接拉(lā)至(zhì)變(biàn)電所值班(bān)室的(dí)串(chuàn)口(kǒu)服務器(qì)
，實現(xiàn)總(zǒng)綫上(shàng)儀表與監控主(zhǔ)機(jī)的數據連(lián)通。

  本監控係統采用分層(céng)分布式(shì)結(jié)構
，即(jí)站控(kòng)層
，通訊層(céng)與設(shè)備(bèi)層；

如(rú)圖(tú)（1）所(suǒ)示：

圖(tú)（1）網絡拓撲圖

  設備層(céng)主要(yào)為(wéi)：多功能網絡電力(lì)儀表。這些裝置(zhì)分別對(duì)應相應的一(yī)次設備安裝在電氣櫃內(nèi)
，這(zhè)些裝置(zhì)均(jūn)采(cǎi)用(yòng)RS485通訊接口
，通過(guò)現(xiàn)場MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組(zǔ)網(wǎng)通(tōng)訊
，實現數據(jù)現(xiàn)場采集。

  網絡通訊(xùn)層主(zhǔ)要(yào)為：串(chuàn)口(kǒu)轉換隔離器
，其主要功能為把分散(sàn)在(zài)現(xiàn)場采集裝置集中(zhōng)采集
，同時(shí)傳(chuán)至站(zhàn)控層(céng)
，完(wán)成現(xiàn)場(cháng)層(céng)和站控(kòng)層之(zhī)間的(dí)數(shù)據交(jiāo)互。

站控管理層：設有高(gāo)性(xìng)能工(gōng)業(yè)計算機
，顯(xiǎn)示器(qì)
，UPS電源
，打(dǎ)印機(jī)等設備(bèi)。監(jiān)控係統安裝(zhuāng)在計算機上(shàng)
，集中采集(jí)顯示現(xiàn)場(cháng)設備運(yùn)行狀況
，以人機(jī)交互(hù)的(dí)形(xíng)式(shì)顯示給用戶(hù)。

  以上網絡(luò)儀(yí)表(biǎo)均(jūn)采用RS485接口(kǒu)和(hé)MODBUS-

  RTU通(tōng)訊協議
，RS485采(cǎi)用屏蔽綫傳(chuán)輸(shū)
，一(yī)般(bān)都采用兩根連綫
，接綫簡單(dān)方(fāng)便；通訊(xùn)接口(kǒu)是(shì)半雙(shuāng)工(gōng)通(tōng)信即通信(xìn)的(dí)雙(shuāng)方都可以接收(shōu)
，發送數(shù)據但(dàn)是在同一(yī)時刻(kè)隻(zhī)能發送(sòng)或(huò)接收(shōu)數據(jù)
，數據zui高傳(chuán)輸(shū)速(sù)率為10Mbps。

  RS485接(jiē)口是采用平衡(héng)驅(qū)動(dòng)器(qì)和差分(fēn)接收(shōu)器的組合
，抗噪聲幹(gān)擾能力增強(qiáng)。

2  電(diàn)力監控係(xì)統主要(yào)功(gōng)能

2.1  數據采集(jí)與處(chǔ)理

  數據采集是(shì)配電監控(kòng)的基(jī)礎(chǔ)
，數(shù)據采集主(zhǔ)要由(yóu)底(dǐ)層多(duō)功能網(wǎng)絡(luò)儀(yí)表(biǎo)采集(jí)完(wán)成
，實現遠(yuǎn)程數據(jù)的本(běn)地實時顯示。需要完成(chéng)采集(jí)的信(xìn)號包(bāo)括：三(sān)相電(diàn)壓U
，三(sān)相電流I
，頻(pín)率(shuài)Hz
，功率(shuài)P
，功率因(yīn)數COSφ
，電(diàn)度Epi
，通(tōng)訊(xùn)設(shè)備運行(háng)狀態等(děng)數(shù)據(jù)。

  數(shù)據處(chǔ)理主要是把(bǎ)按(àn)要求采集到(dào)的(dí)電(diàn)參(cān)量(liáng)實時(shí)準確的顯示給用戶
，達到(dào)配電(diàn)監(jiān)控(kòng)的自動化化和智能化(huà)要求
，同時把采(cǎi)集到(dào)的數據存入數據(jù)庫供(gōng)用戶查詢。

2.2  人機交互

  係統提供(gōng)簡單
，易(yì)用(yòng)
，良好的(dí)用(yòng)戶使(shǐ)用(yòng)界麵。采(cǎi)用全中文界(jiè)麵
，CAD圖形顯(xiǎn)示(shì)低壓配電(diàn)係統電氣一次主(zhǔ)接(jiē)綫圖(tú)
，顯示(shì)配電係統設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)及相應實(shí)時運(yùn)行參(cān)數
，畫麵定(dìng)時(shí)輪(lún)巡切換；畫麵實(shí)時(shí)動(dòng)態刷(shuā)新(xīn)；模擬(nǐ)量(liáng)顯示；開關(guān)量(liáng)顯(xiǎn)示(shì)；連(lián)續(xù)記錄顯示等。

2.3  歷史事(shì)件

  歷史事(shì)件(jiàn)查看(kàn)界麵主要(yào)為(wéi)用戶查(chá)看曾(zēng)經發生過的(dí)故障記錄
，信號記(jì)錄
，操作記錄(lù)
，越(yuè)限記錄提供(gōng)方便友好的(dí)人機交互
，通(tōng)過歷史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查(chá)看(kàn)平(píng)台(tái)
，您可(kě)以(yǐ)根(gēn)據自己(jǐ)的要(yào)求(qiú)和查詢條(tiáo)件(jiàn)方便定位您所(suǒ)要(yào)查(chá)看的(dí)歷史事件
，為(wéi)您把握(wò)整個(gè)係(xì)統的運(yùn)行(háng)情(qíng)況提供了(liǎo)良好的(dí)軟(ruǎn)件(jiàn)支持(chí)。

2.4  數據(jù)庫建立與(yǔ)查(chá)詢(xún)

  主(zhǔ)要完成遙測量和遙信(xìn)量定時采(cǎi)集
，並(bìng)且建立(lì)數(shù)據庫(kù)
，定(dìng)期(qī)生(shēng)成報(bào)表
，以供用(yòng)戶查(chá)詢打印。

2.5  用戶(hù)權限管理

  針(zhēn)對不同(tóng)級(jí)別的用戶
，設(shè)置(zhì)不同的(dí)權(quán)限(xiàn)組(zǔ)
，防止因人為誤(wù)操作給生(shēng)產(chǎn)
，生活(huó)帶(dài)來的損(sǔn)失
，實(shí)現配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)的(dí)安全
，可靠運行。可以通過用戶(hù)管(guǎn)理進行用戶登錄
，用戶注銷(xiāo)
，修(xiū)改密碼
，添加(jiā)刪(shān)除等操(cāo)作
，方便用戶對賬(zhàng)號(hào)和權(quán)限(xiàn)的修改。

2.6  運(yùn)行負(fù)荷曲綫(xiàn)

  負荷趨勢曲綫(xiàn)功能主要負責(zé)定時采集(jí)進(jìn)綫及(jí)重(zhòng)要(yào)回路電(diàn)流(liú)和(hé)功(gōng)率負荷參(cān)量
，自動生成(chéng)運行(háng)負(fù)荷(hé)趨勢(shì)曲綫(xiàn)的
，方便用戶(hù)及(jí)時(shí)了解設備的(dí)運(yùn)行負荷狀(zhuàng)況。點擊畫(huà)麵相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以(yǐ)完成相應功(gōng)能的(dí)切換；可以查看實時趨勢(shì)曲(qū)綫或歷(lì)史趨勢綫(xiàn)；對所選曲(qū)綫可(kě)以進行平(píng)移
，縮放
，量程變換等操作
，幫(bāng)助(zhù)用(yòng)戶進綫(xiàn)趨(qū)勢分析(xī)和(hé)故障(zhàng)追(zhuī)憶
，為(wéi)分(fēn)析整個(gè)係(xì)統(tǒng)的運行(háng)狀(zhuàng)況(kuàng)提供(gōng)了直觀而(ér)方便的軟件(jiàn)支(zhī)持。

2.7  遠(yuǎn)程報表查詢

  報(bào)表管(guǎn)理(lǐ)程(chéng)序(xù)的(dí)主要功能是(shì)根據用(yòng)戶(hù)的(dí)需要設計(jì)報(bào)表樣式(shì)
，把係統中處(chǔ)理(lǐ)的數據經過篩選
，組合和統計生(shēng)成(chéng)用戶需要的報(bào)表數(shù)據。本程序(xù)還(huán)可(kě)以(yǐ)根據用(yòng)戶的(dí)需要對(duì)報表(biǎo)文(wén)件(jiàn)采用定時保存
，打印(yìn)。同時本程(chéng)序(xù)還向用(yòng)戶提(tí)供了(liǎo)對生(shēng)成(chéng)的報(bào)表文(wén)件管(guǎn)理(lǐ)功能。

  報表具(jù)有自(zì)由(yóu)設(shè)置(zhì)查詢時間實現日
，月
，年的電(diàn)能統(tǒng)計(jì)
，數(shù)據(jù)導出和(hé)報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等(děng)功能(néng)。

3  案例分析

  海(hǎi)澱(diàn)區興安(ān)工業公共公(gōng)司(sī)廠(chǎng)房項(xiàng)目(mù)電力(lì)監控(kòng)係統包(bāo)含一(yī)個(gè)變電所
，本項目針對(duì)這個變電所配電係(xì)統進行電能(néng)管(guǎn)理；對變電(diàn)所(suǒ)的高壓配電(diàn)回路進行遠(yuǎn)程(chéng)實時監控(kòng)。

  配電(diàn)所(suǒ)進出綫回路采(cǎi)用(yòng)多(duō)功能(néng)儀表
，其是針對(duì)電力係(xì)統
，工(gōng)礦(kuàng)企業(yè)
，公(gōng)共(gòng)設(shè)施(shī)
，智能(néng)大廈(shà)的電力監控需(xū)求而設(shè)計(jì)的(dí)網絡(luò)電(diàn)力儀表(biǎo)
，它(tā)能測量(liáng)常(cháng)規電(diàn)力(lì)參(cān)數(shù)
，如：三相電(diàn)壓
，電(diàn)流
，有功功率
，無功(gōng)功(gōng)率
，功率(shuài)因數(shù)
，頻率
，有(yǒu)功(gōng)電度(dù)
，無(wú)功電度(dù)等(děng)多種(zhǒng)電參(cān)量(liáng)。該係列(liè)網(wǎng)絡(luò)電(diàn)力儀表(biǎo)主要應用(yòng)於(yú)變電站自動(dòng)化(huà)
，配電(diàn)網自動(dòng)化(huà)
，小(xiǎo)區電力監(jiān)控(kòng)
，工業自動化
，能源(yuán)管理係(xì)統(tǒng)及智(zhì)能建(jiàn)築等領(lǐng)域(yù)。

  低(dī)壓(yā)配(pèi)電(diàn)一次(cì)圖(tú)見(jiàn)圖(tú)（2）
，功能有(yǒu)電(diàn)量(liáng)遙(yáo)測主(zhǔ)要(yào)監測運行(háng)設(shè)備的電(diàn)參(cān)量
，其中(zhōng)包(bāo)括：綫三相(xiāng)電壓
，電流
，功(gōng)率(shuài)
，功率因數
，電(diàn)能(néng)
，頻率等電(diàn)參量(liáng)及(jí)配出(chū)回路的(dí)三相電(diàn)流；遙(yáo)信功(gōng)能實現顯示(shì)現場(cháng)設(shè)備的運(yùn)行狀態
，主(zhǔ)要包括：開關(guān)的分
，合(hé)閘運行(háng)狀(zhuàng)態和通訊故(gù)障(zhàng)報(bào)警(jǐng)；斷路器(qì)變位時會發出報警信號
，提醒用戶(hù)及(jí)時(shí)處理故(gù)障。

圖(tú)（2）低(dī)壓配(pèi)電一次圖(tú)

  遙信(xìn)和遙測報(bào)警功能
，主要完(wán)成(chéng)對低(dī)壓(yā)各出(chū)綫回路(lù)的(dí)開(kāi)關運行狀態和負載(zǎi)進綫(xiàn)監(jiān)控
，對開關變位和負載(zǎi)越限彈出報警(jǐng)界麵
，指示具體(tǐ)的(dí)報警位(wèi)置並聲音報警(jǐng)
，提醒值班人員及(jí)時處理(lǐ)。具(jù)備(bèi)實時查詢(xún)功(gōng)能(néng)
，見圖（3）。

圖(tú)（3） 遙信報(bào)警信息

  參數抄(chāo)表功能
，主(zhǔ)要對(duì)低(dī)壓各(gè)出綫(xiàn)回路的電(diàn)參(cān)數(shù)進綫查詢(xún)。支(zhī)持任(rèn)意時刻(kè)電參(cān)數查(chá)詢
，具備(bèi)數據(jù)導出(chū)和報(bào)表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等功(gōng)能。該報(bào)表查詢低(dī)壓回(huí)路的(dí)電參(cān)數
，主要包(bāo)括：三(sān)相電壓
，電流
，功率因數(shù)
，有(yǒu)功功率和有(yǒu)功(gōng)電度(dù)。該報表各回路名稱(chēng)和(hé)數據庫關(guān)聯(lián)
，方便(biàn)用戶修(xiū)改(gǎi)回(huí)路名(míng)稱。見圖(tú)（4）。

                    圖(tú)（4） 參數抄表(biǎo)

  用電量報(bào)表功能(néng)
，可選(xuǎn)擇(zé)時(shí)間段進(jìn)行(háng)查詢
，支持任意(yì)時(shí)間(jiān)段電度(dù)累計查(chá)詢
，具(jù)備數據(jù)導出和(hé)報表打印等功(gōng)能(néng)。為值班(bān)人(rén)員提(tí)供了(liǎo)可靠(kào)的電能報(bào)表。該(gāi)報表各回路(lù)名(míng)稱和(hé)數據(jù)庫(kù)關(guān)聯
，方便(biàn)用戶修改回路(lù)名稱。如下圖所示(shì)
，顯示某(mǒu)段時間內(nèi)的各(gè)配電回路(lù)的用電量
，用戶可以直(zhí)接(jiē)打印報表
，可以(yǐ)以(yǐ)EXCEL格(gé)式(shì)另存(cún)到(dào)其他位置(zhì)。 見圖（5）。

圖（5） 電(diàn)能報(bào)表(biǎo)

  負(fù)荷(hé)趨勢曲綫界(jiè)麵中可(kě)直(zhí)觀的查看(kàn)回路的負(fù)荷運行情(qíng)況。查看實(shí)時(shí)和(hé)歷史(shǐ)趨勢曲(qū)綫
，點(diǎn)擊畫麵相(xiāng)應按鈕或菜單項可以完(wán)成(chéng)相應功能(néng)的切(qiē)換；幫助用(yòng)戶進(jìn)行趨勢分析和(hé)故(gù)障(zhàng)追(zhuī)憶
，具備曲(qū)綫打(dǎ)印(yìn)功能。為(wéi)分(fēn)析(xī)整(zhěng)個係(xì)統的運(yùn)行狀況提供(gōng)了直(zhí)觀而(ér)方(fāng)便的軟件支持(chí)。見圖(tú)（6）。

圖（6） 電(diàn)流曲綫

  係(xì)統通訊(xùn)結構示意圖(tú)
，主要顯(xiǎn)示係統的(dí)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
，係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用分層分(fēn)布式結(jié)構(gòu)
，同(tóng)時監測間(jiān)隔(gé)層(céng)設備的(dí)通(tōng)信狀(zhuàng)態(tài)。紅(hóng)色表示(shì)通訊(xùn)正常
，綠色(sè)表示(shì)通訊故障(zhàng)。見圖(tú)（7）。

圖（7）係統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意(yì)圖

4  結束(shù)語(yǔ)

  隨(suí)著社(shè)會(huì)的發展(zhǎn)及(jí)電(diàn)力的廣泛應用(yòng)
，電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)已(yǐ)成為全國各(gè)地工(gōng)程(chéng)項目(mù)
，標(biāo)誌性(xìng)建築/大(dà)型(xíng)公共設施等大麵積(jī)多(duō)變(biàn)電(diàn)所用戶的必(bì)然(rán)選擇(zé)
，本(běn)文介紹(shào)的Acrel-2000電力(lì)監控係統(tǒng)在海(hǎi)澱區興安工業公(gōng)共(gòng)公(gōng)司(sī)廠房項目的應用(yòng)
，可(kě)以實現對(duì)變電(diàn)所低壓配(pèi)電(diàn)回(huí)路用電(diàn)的(dí)實(shí)時監控與(yǔ)電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)
，不(bù)僅能(néng)顯(xiǎn)示回路用(yòng)電(diàn)狀況
，還具(jù)有網絡通訊(xùn)功能(néng)
，可以與串口服務(wù)器
，計(jì)算(suàn)機等組(zǔ)成(chéng)電能(néng)管理(lǐ)係(xì)統。係統實(shí)現(xiàn)對(duì)采(cǎi)集(jí)數(shù)據的分(fēn)析(xī)
，處(chǔ)理
，實(shí)時(shí)顯示(shì)變電所(suǒ)內各配(pèi)電(diàn)回(huí)路(lù)的運行(háng)狀態
，並(bìng)生成(chéng)各種電(diàn)能(néng)報(bào)表(biǎo)
，分析曲綫
，圖形(xíng)等
，便(biàn)於電能的(dí)遠程抄表以及(jí)分析
，研(yán)究。該係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)安全(quán)
，可靠
，穩定
，為(wéi)變電(diàn)所用(yòng)戶解決(jué)用電問題(tí)提供了真實(shí)可(kě)靠(kào)的依據(jù)
，取得(dé)了較好的(dí)社(shè)會(huì)效(xiào)益(yì)。［2］

參考(kǎo)文獻：

[1].任致程 周中(zhōng). 電力電測數(shù)字儀(yí)表(biǎo)原(yuán)理(lǐ)與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中(zhōng)國(guó)電力出版社. 2007. 4

[2].周中(zhōng)等(děng)編(biān)著. 智能電網(wǎng)用(yòng)戶(hù)端電(diàn)力(lì)監控與電能(néng)管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)產(chǎn)品選(xuǎn)型及解(jiě)決方案(àn)[M]. 北(běi)京. 機(jī)械工業出版(bǎn)社. 2011.10

作者(zhě)簡介(jiè)：
  何花(huā)
，女(nǚ)
，本科
，安科瑞電氣股份有限公(gōng)司
，主(zhǔ)要研究(jiū)方(fāng)向為智能電網供配電