何(hé)花(huā)

安科瑞(ruì)電氣股(gǔ)份有限公司(sī) 上(shàng)海(hǎi) 嘉定

【摘(zhāi)要】：用(yòng)戶側配電係統的智(zhì)能(néng)化，精(jīng)細(xì)化(huà)，無人值守是(shì)當下配(pèi)電(diàn)管理的必然(rán)趨勢。針對用戶側(cè)的配電(diàn)進綫回(huí)路(lù)，設(shè)計安(ān)裝(zhuāng)智能(néng)儀表(biǎo)，再通(tōng)過後(hòu)台係統來(lái)實時監(jiān)測(cè)各(gè)用能回路(lù)的(dí)工作(zuò)狀態；並記錄各(gè)個回(huí)路(lù)的電力(lì)參數。通過實(shí)時監(jiān)控(kòng)用(yòng)能以及相關電(diàn)力參數，提高用能(néng)安(ān)全，可靠及維(wéi)護(hù)效(xiào)率，降(jiàng)低維護(hù)的(dí)人工成本(běn)，實(shí)現(xiàn)了配電(diàn)係統監(jiān)控(kòng)的無人(rén)值守。通(tōng)過用能(néng)的實(shí)時監測，數據(jù)的采(cǎi)集(jí)及存(cún)儲，明確用戶(hù)的(dí)電能使用水平以及配(pèi)電係(xì)統的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，為用戶(hù)節約(yuē)電(diàn)力維護成本(běn)，物業(yè)的(dí)管理提供(gōng)數(shù)據依(yī)據，後期亦可根(gēn)據對(duì)配電係(xì)統的運行數據的分析製定(dìng)相應(yīng)的(dí)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)維(wéi)護(hù)方案。現就(jiù)景寧電力大樓(lóu)配(pèi)電(diàn)工程電(diàn)力(lì)監控係(xì)統項目(mù)中使用的ACREL-2000電力(lì)監控(kòng)係統對用戶側用(yòng)能(néng)智能(néng)化(huà)做一簡(jiǎn)要介紹。

【關鍵詞】：電(diàn)力(lì)監(jiān)控 無人(rén)值守 配(pèi)電(diàn)維(wéi)護 智能配電(diàn)係統(tǒng) 配(pèi)電自(zì)動化(huà)

1，項目(mù)概述及建(jiàn)設(shè)目標(biāo)

  景(jǐng)寧電(diàn)力大(dà)樓在一(yī)次係(xì)統(tǒng)的(dí)設計上(shàng)已(yǐ)經(jīng)很(hěn)好(hǎo)的保證(zhèng)了大(dà)樓供電可靠性，但是還需要對(duì)供電係統進行實(shí)時的(dí)監(jiān)控以(yǐ)及(jí)用電(diàn)管理，這樣(yàng)才能(néng)對(duì)供(gōng)電係(xì)統可能(néng)存(cún)在(zài)的安(ān)全隱患和重要設備(bèi)運行狀況(kuàng)有(yǒu)清楚，及(jí)時的了(liǎo)解(jiě)，同時指導各用(yòng)電設備(bèi)合(hé)理(lǐ)用(yòng)電(diàn)，為建(jiàn)設綠(lǜ)色大樓打下堅(jiān)實的(dí)基礎。配(pèi)電係統運行(háng)維(wéi)護(hù)人員對供配(pèi)電係統(tǒng)要求(qiú)有(yǒu)以下幾點(diǎn)：

  1）提高供電係統(tǒng)的安全(quán)可靠(kào)性(xìng)並長期保(bǎo)持，確保重要(yào)場所供電的連(lián)續(xù)性； 

  2）實(shí)時掌(zhǎng)握供電係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)狀況和(hé)可能存在的(dí)隱(yǐn)患，快(kuài)速(sù)排除故(gù)障(zhàng)；

  3)減(jiǎn)少係統綫損，提(tí)高功率因(yīn)數；

  4)對(duì)各部門(mén)，各(gè)區(qū)域用電(diàn)情(qíng)況及(jí)時掌(zhǎng)握，並(bìng)能給(gěi)出指導性意(yì)見(jiàn) ；

  5)提高供配(pèi)電係(xì)統自動化和(hé)運(yùn)行效率(shuài)，節(jié)省人(rén)力. 

2，電力監控(kòng)係統的設計

  在監控(kòng)管(guǎn)理(lǐ)係統的(dí)設(shè)計中(zhōng)，充(chōng)分考慮(lǜ)了大(dà)樓(lóu)自(zì)身特(tè)性，以及(jí)用(yòng)電(diàn)係統(tǒng)的(dí)實際(jì)結構，電力係(xì)統(tǒng)的實(shí)際載(zǎi)荷(hé)能力等(děng)因素，進而(ér)合理的(dí)選擇管理設(shè)備，這既(jì)有利於減少(shǎo)係統運(yùn)作的(dí)成本，同時也有利(lì)於(yú)係統(tǒng)功(gōng)能(néng)的實(shí)現，自動化電(diàn)力監(jiān)控(kòng)軟件(jiàn)需要簡單(dān)易(yì)操(cāo)作(zuò)且符合相關規範標準。

2.1 電力監(jiān)控設(shè)備的(dí)選(xuǎn)擇(zé)

  對供(gōng)電(diàn)安全可靠性(xìng)要求包括(kuò)對供(gōng)電係(xì)統(tǒng)實時(shí)的(dí)了解，對(duì)故(gù)障(zhàng)快(kuài)速的反應和對意(yì)外停電能在極短的(dí)時(shí)間內恢復(fù)供電(diàn)，因此需要對(duì)10kV配(pèi)電回路(lù)配置微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)，實時(shí)監控10kV回路的(dí)運(yùn)行(háng)狀況(kuàng)，並且在zui快(kuài)40ms內(nèi)對(duì)發生(shēng)的(dí)異常(cháng)情(qíng)況或者(zhě)嚴(yán)重故(gù)障做(zuò)出快速反(fǎn)應，通過聲(shēng)光(guāng)告警(jǐng)信(xìn)號或直接(jiē)切(qiē)除(chú)嚴(yán)重(zhòng)故障(zhàng)點(diǎn)，避(bì)免(miǎn)事故(gù)發生(shēng)和已發(fā)生(shēng)的事故範圍擴大(dà)；通(tōng)過(guò)I/O模塊以及變壓器溫(wēn)控器(qì)記錄所有斷路器(qì)，變(biàn)壓(yā)器(qì)，設(shè)備的運行狀況，比(bǐ)如開(kāi)關開斷次(cì)數統(tǒng)計，變壓器(qì)溫(wēn)度等等設(shè)備(bèi)信息，建立設備(bèi)維護(hù)維(wéi)修檔案，避免(miǎn)因為設(shè)備故障導(dǎo)致意外停(tíng)電；通過多功能(néng)計量(liáng)表計(jì)，實(shí)時(shí)記(jì)錄各用電設(shè)備用(yòng)電信(xìn)息；通過(guò)無功(gōng)補償(cháng)控製器，實(shí)時監控(kòng)供(gōng)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)功率因(yīn)數(shù)，當係統(tǒng)功率(shuài)因數降(jiàng)低時通(tōng)過自動投(tóu)電容器來(lái)進行就地無(wú)功(gōng)補(bǔ)償。

2.2 電力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)網絡(luò)構成(chéng)

  係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層(céng)，分布式係統結構，縱(zòng)向(xiàng)分為三(sān)層(céng)：監控(kòng)層(céng)，通訊(xùn)網(wǎng)絡層和(hé)現(xiàn)場控(kòng)製(zhì)層(céng)。係(xì)統使(shǐ)用(yòng)高可靠性工業控製(zhì)計算機(jī)及(jí)軟(ruǎn)，硬件係統，高(gāo)性(xìng)能(néng)的現場總(zǒng)綫技術及(jí)網絡通信技術(shù)，整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)運行安(ān)全(quán)，穩(wěn)定(dìng)可靠(kào)，使用維護(hù)方便。

  監(jiān)控(kòng)層包(bāo)括工程師站和遠(yuǎn)動通信(xìn)站(zhàn)，包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡交換機，打(dǎ)印機，UPS以(yǐ)及(jí)Acrel-2000電(diàn)能(néng)管理軟(ruǎn)件，其中軟(ruǎn)件部分具有良好的人(rén)機交互(hù)界(jiè)麵(miàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸(shū)協議讀(dú)取通訊(xùn)管(guǎn)理(lǐ)機采集的現場各(gè)類數據(jù)信息(xī)，自動經過(guò)計(jì)算處(chǔ)理(lǐ)，以(yǐ)圖形，數顯，聲(shēng)音(yīn)等(děng)方式反(fǎn)映(yìng)現場的運(yùn)行(háng)狀況(kuàng)；電能(néng)計(jì)量管理(lǐ)功(gōng)能設(shè)計各種符(fú)合用戶(hù)的報表(biǎo)格(gé)式(shì)，報(bào)表內數(shù)據嚴格(gé)按照各種(zhǒng)標準進行計量，搭(dā)建完整的計(jì)量(liáng)體(tǐ)係(xì)，用(yòng)戶隻需查找(zhǎo)打印即(jí)可(kě)，極大的方(fāng)便了(liǎo)操作，提(tí)高(gāo)了(liǎo)工(gōng)作(zuò)效率。

  通訊(xùn)網絡層(céng)包括通(tōng)訊(xùn)管理機，網絡(luò)交(jiāo)換(huàn)機(jī)等設備，網(wǎng)絡結構如下圖(tú)所(suǒ)示：

2.3 主要設計參考(kǎo)標準

  GBT 14598.300-2008 《微機變(biàn)壓器保(bǎo)護(hù)裝置通(tōng)用技術要求》

  DL/T 5430-2009 《無人值(zhí)班變電(diàn)站遠方監控中(zhōng)心(xīn)設計技(jì)術(shù)規程(chéng)》

  GB/T 50063-2008 《電力裝(zhuāng)置的(dí)電測量儀表(biǎo)裝置(zhì)設(shè)計規範(fàn)》

                  《國家(jiā)電網公(gōng)司十(shí)八項電網重(zhòng)大(dà)反(fǎn)事故措(cuò)施》

  DL 448-91 《電(diàn)能計(jì)量裝(zhuāng)置管(guǎn)理規程(chéng)》

  ISO/IEC11801 《綜合布(bù)綫標準》

2.4 電力監(jiān)控係統軟件功(gōng)能設(shè)計

  係統(tǒng)依據(jù)客戶實際(jì)需(xū)求進行設(shè)計，並實(shí)現(xiàn)了一次(cì)主(zhǔ)接綫(xiàn)圖界麵顯示(shì)；電(diàn)參(cān)量遙測(cè)及電(diàn)參量(liáng)越(yuè)限(xiàn)報(bào)警；事件(jiàn)記錄；係統運(yùn)行(háng)異常監測(cè)；故障(zhàng)報警及(jí)操(cāo)作(zuò)記錄；電(diàn)能報表查詢與(yǔ)打印(yìn)；係(xì)統(tǒng)負荷實(shí)時，歷(lì)史曲綫，用戶(hù)權限管(guǎn)理等主要功能。

3，係統功能

  上(shàng)位(wèi)機(jī)軟件采(cǎi)用ACREL-2000電力監控係統，通(tōng)過(guò)軟件進(jìn)行設備(bèi)配(pèi)置(zhì)，數據(jù)庫變(biàn)量配置，界(jiè)麵(miàn)設計(jì)等，完成了(liǎo)在上(shàng)位機軟(ruǎn)件監(jiān)控及電(diàn)力監控(kòng)的功(gōng)能(néng)。

3.1 功(gōng)能(néng)特點

  ACREL-2000電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統采用全(quán)中文界(jiè)麵，操作(zuò)簡(jiǎn)單方便；運(yùn)行穩定可(kě)靠的特(tè)點。點擊(jī)相(xiāng)應(yīng)快(kuài)捷(jié)按(àn)鈕即可進(jìn)入(rù)相(xiāng)應(yīng)的係統(tǒng)功(gōng)能(néng)模塊；係統具有(yǒu)一次係(xì)統(tǒng)圖(tú)顯示，模擬(nǐ)圖顯示和(hé)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構圖顯示；係統具有人(rén)機界(jiè)麵友好，顯示數據(jù)直(zhí)觀，方便用戶(hù)查閱。

3.2 軟件(jiàn)功(gōng)能：

3.2.1運(yùn)行(háng)係(xì)統

  軟件的(dí)界麵可(kě)以(yǐ)根據項目的特點(diǎn)和(hé)客(kè)戶的(dí)要(yào)求(qiú)來(lái)設計。初始(shǐ)界麵(miàn)為(wéi)“登(dēng)錄界麵”，客戶(hù)需通過用(yòng)戶名，輸(shū)入(rù)相(xiāng)應(yīng)密(mì)碼，方能進入本係統(tǒng)。界麵如(rú)圖2所示。

圖(tú)2登陸界(jiè)麵(miàn)

3.2.2通訊示意圖(tú)

  通訊示意(yì)圖為拓撲圖，顯示係(xì)統(tǒng)與儀表的通訊是否(fǒu)正常。通(tōng)過(guò)界麵模(mó)塊(kuài)顏色的變化(huà)來(lái)反映(yìng)整(zhěng)個係統(tǒng)各個(gè)監控點(diǎn)位(wèi)的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)。界(jiè)麵如圖3所(suǒ)示。

 圖(tú)3 通訊示(shì)意(yì)

3.2.3 監(jiān)測詳(xiáng)圖(tú)

  監測(cè)詳(xiáng)圖反(fǎn)應了(liǎo)整個係(xì)統配(pèi)電回(huí)路名稱，相應(yīng)的配(pèi)電(diàn)體係(xì)以(yǐ)及回路(lù)的(dí)主(zhǔ)要(yào)電參量。通(tōng)過(guò)實時(shí)數(shù)據(jù)的(dí)顯(xiǎn)示，直觀(guān)反(fǎn)映(yìng)本項目(mù)各(gè)個(gè)監測(cè)回路的(dí)運行數據(jù)，便於管(guǎn)理(lǐ)者實時了(liǎo)解係統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界麵如(rú)圖4所示。

圖4 監(jiān)測詳圖

3.2.4 參(cān)數抄表

  參(cān)數報(bào)表(biǎo)反映(yìng)了本項(xiàng)目(mù)監(jiān)測回路的在過去某時間點(diǎn)的運行數(shù)據(jù)，通過(guò)當或(huò)者過去某(mǒu)時(shí)間點(diǎn)的實(shí)時參量數據反映(yìng)回路狀(zhuàng)態。主要(yào)的(dí)數據包括：三(sān)相電壓(yā)，三(sān)相(xiāng)電流，電能(néng)，有(yǒu)功功(gōng)率，無功功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率(shuài)補償因(yīn)數，頻率。界麵(miàn)如(rú)圖(tú)5所示

圖(tú)5 參數抄表(biǎo)

3.2.5 電(diàn)能報表(biǎo)

  電(diàn)能報表是對用(yòng)電量的(dí)管(guǎn)理(lǐ)以(yǐ)報(bào)表形式呈現(xiàn)，該(gāi)報表(biǎo)可(kě)以(yǐ)實(shí)現係統(tǒng)運行期間(jiān)的任(rèn)意時(shí)間段內的(dí)月(yuè)抄表(biǎo)，日抄表，小時抄表等功能(néng)，且(qiě)可(kě)以Excel形(xíng)式(shì)導出或打(dǎ)印(yìn)。界(jiè)麵(miàn)如圖6所示。

圖(tú)6 電能報(bào)表(biǎo)

3.2.6 定製界麵

  本(běn)係統還針(zhēn)對(duì)本項目中(zhōng)的直(zhí)流屏(píng)的定製(zhì)了(liǎo)界麵(miàn)，通過(guò)後(hòu)台(tái)也(yě)可以直接(jiē)了解直流(liú)屏(píng)的(dí)工作狀態(tài)以及相(xiāng)關(guān)的(dí)電(diàn)參(cān)量參數。界(jiè)麵(miàn)如圖(tú)7所示。

圖7 直(zhí)流屏

4，結束語(yǔ)

  景寧電(diàn)力(lì)大(dà)樓(lóu)配電工程電力監控係統實(shí)現用電(diàn)數(shù)據(jù)的實時采(cǎi)集，存儲，顯示，導出。項目從配(pèi)電係(xì)統的(dí)搭(dā)建(jiàn)，到後(hòu)期(qī)調試，係統數(shù)據(jù)的核(hé)對，整(zhěng)個過(guò)程(chéng)我(wǒ)方提(tí)供了(liǎo)相(xiāng)應(yīng)階(jiē)段的(dí)。本係(xì)統(tǒng)在(zài)設(shè)計，安(ān)裝(zhuāng)，調(tiáo)試(shì)的(dí)同時，也(yě)是(shì)對(duì)建(jiàn)築的配電架構的(dí)詳細梳理，通過對(duì)用能(néng)情(qíng)況的(dí)細(xì)致(zhì)分(fēn)類，明(míng)確(què)建築內配電體係的(dí)運作(zuò)模(mó)式和(hé)狀(zhuàng)態(tài)。在本項(xiàng)目中的實際實施過(guò)程中(zhōng)還為客(kè)戶(hù)定製(zhì)了直(zhí)流屏，綜保(bǎo)等第三方(fāng)設(shè)備(bèi)的監控界麵(miàn)。滿足(zú)了客戶相(xiāng)關的定製(zhì)化需(xū)求，為(wéi)客(kè)戶提(tí)供(gōng)了多(duō)樣性(xìng)的數據(jù)分析處理方式(shì)，以(yǐ)及(jí)導(dǎo)出方(fāng)式，便(biàn)於後期物(wù)業的相(xiāng)關管(guǎn)理，提高為(wéi)客(kè)戶(hù)服務的效(xiào)率。

  除(chú)此之外係統(tǒng)實現對(duì)采(cǎi)集數據的分析(xī)，處理，實(shí)時(shí)顯(xiǎn)示業(yè)主(zhǔ)各配電回路的(dí)電能(néng)使(shǐ)用(yòng)狀況(kuàng)，負載(zǎi)越限具有彈(dàn)出(chū)報警(jǐng)對(duì)話框及報(bào)警(jǐng)聲音提(tí)示(shì)，並(bìng)生成各(gè)種電(diàn)能(néng)報(bào)表，分(fēn)析曲綫，圖形等，便(biàn)於(yú)電(diàn)能的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)抄表以及分(fēn)析(xī)，研究(jiū)製(zhì)定相(xiāng)應的用能(néng)服務計劃。該(gāi)係統(tǒng)運(yùn)行安(ān)全，可靠(kào)，穩(wěn)定(dìng)，為(wéi)配電(diàn)係統終端(duān)用戶實現(xiàn)各個(gè)配電回(huí)路的(dí)工作狀態實(shí)時監測，重要(yào)電參量實時顯(xiǎn)示的功能，為後(hòu)期物業(yè)管(guǎn)理者的配(pèi)電係統(tǒng)維護(hù)提供(gōng)了真實(shí)可(kě)靠的數(shù)據(jù)依據。

參(cān)考文獻

  [1].任致(zhì)程 周中. 電(diàn)力電(diàn)測數(shù)字儀表原(yuán)理與應用(yòng)指南(nán)[M]. 北(běi)京. 中國(guó)電(diàn)力出(chū)版(bǎn)社. 2007. 4

  [2].周(zhōu)中.電(diàn)力(lì)儀(yí)表(biǎo)在(zài)大(dà)型商(shāng)業商(shāng)場電能分(fēn)項計(jì)量中(zhōng)的(dí)應用(yòng)[J].現(xiàn)代建(jiàn)築電(diàn)氣 2010. 6

作者簡介：何花，女，本科 安科瑞(ruì)電氣股份有限公(gōng)司(sī)，主(zhǔ)要(yào)研(yán)究方(fāng)向(xiàng)為智(zhì)能電(diàn)網供(gōng)配(pèi)電