一. 概述

　　傳統的低壓配電控制方式,主要是通過斷路器、接觸器、熔斷器、控制繼電器、互感器及各種模擬指針儀表(電流表、電壓表、功率表、電能表)等組合成的低壓開關控制柜來實現配電的控制、保護、監視等功能。這種傳統的開關柜以人工直接操作為主,如要進行計算機智能管理,則需采用電量變送器及微處理器或來實現。由于大量采用電量變送器,存在成本高、接線復雜、功能簡單、精度低和可靠性差等缺點。現代工業技術的發展對低壓配電系統運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求,而微處理器技術的廣泛應用及計算機系統可靠性的大幅度提高,使智能化低壓電器元件得到快速發展,智能低壓電氣管理系統應運而生。

　　智能化低壓配電管理系統是一項集計算機技術、數據傳輸、控制技術、現代化設備以及管理于一身的綜合信息管理系統，通過各種通信網絡把眾多的帶有通信接口的智能表計與主計算機連接起來，由計算機進行智能化管理，實現集中數據集抄、集中處理、集中監控、集中分析和集中調度。

　　智能化低壓配電管理系統與傳統的配電系統相比，具有穩定性好，可靠性高，利于集中控制，能實現無人值守，組網后能降低大量費用等優點。可以預見，可通信智能電器設備將逐步取代傳統的電器設備。

　　二. 系統的基本組成原理

　　智能化低壓配電系統最大程度利用了數字時代的技術成果,它以現有的斷路器、接觸器、繼電器等為控制基礎,結合新型的智能電力儀表、監控模塊、現場監視器件和后臺監視器件、網絡I/O,實現對配電主回路和各分路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、電量等電參數的實時監測,對控制電器的分合進行控制和監視。同時,配合通信網絡和各種完善的遠程監控軟件,從而實現對低壓配電系統的“三遙”功能:遙測、遙信、遙脈。

　　智能化低壓配電系統主要由以下幾個部分組成：

　　

 

　　(1)監控主機。監控主機通過通信及數據采集前端機獲得來自保護及監控智能裝置和現場智能裝置的信息,并下達控制指令,由保護及監控智能裝置和現場智能裝置實現對變配電設備的保護和測控功能。監控主機完成圖形監視、報表生成、曲線分析、系統管理等功能。

　　(2)通信及數據采集前端機。通信及數據采集前端機用于與底層現場設備通信并實現實時數據采集,以及同工廠DCS系統的接口。通信及數據采集前端機兼容工程所涉及的有關設備和系統的通信協議。

　　(3)現場智能裝置。現場智能裝置完成低壓開關的開關量采集(遙信)、模擬量采集(遙測)、開關操作(遙控)、開關保護、電動機保護等功能,以及電量采集和開關分合位置的開關量采集(遙信)等。

　　(4)通信網絡。它是系統中關鍵部分。它像整個監控系統的神經網一樣,系統各部分通過通信網絡連接,在保證可靠性和抗干擾能力的前提下,通信介質采用屏蔽雙絞線或光纖。

　　三. 典型智能低壓配電管理系統

　　3.1 Acrel-3000簡介

　　Acrel-3000系列電能管理系統是安科瑞電氣股份有限公司緊密把握電力系統用戶的需求，遵循電力系統的標準規范而二次開發的一套具有專業性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統的電能管理系統。通過遙測和遙控可以合理調配負荷，實現優化運行，有效節約電能，并有高峰與低谷用電記錄，從而為能源管理提供了必要條件。

　　Acrel-3000型電能管理系統可對低壓設備消耗的電能進行分項計量。其軟件運行于windows操作系統，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列操作系統。系統除了與本公司自主研發的儀表良好兼容外，還支持數百種硬件設備，包括目前流行的各種板卡、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規約，如部頒CDT規約、POLLING、1801、101、DNP等電力規約。

　　3.2 系統功能

　　3.2.1 前臺人機交互界面

　　設計適合客戶要求的交互界面;標準圖元庫，方便調用組合;實時數據采集和顯示;數據信息的自動邏輯計算和處理;設備參數遠程更改設定。

　　3.2.2 曲線及報表管理設置

　　客戶要求的電參量的趨勢曲線;正/反向有/無功電度的歷史趨勢;設計滿足客戶需求的各種報表;自動生成電能計量的日、月、年報表;可根據常用的MS Excel設置模板并生成相應報表，使用戶輕松使用;查詢任意時刻報表、顯示并打印。

　　3.2.3 后臺數據庫管理

　　應用廣泛的數據庫軟件如Access、MSSQL;建立開放式、網絡化數據庫;存儲指定年限或所有的數據信息;軟件系統實現的動態鏈接庫;實時數據信息更新安全可靠;支持C/S、B/S方式，實現數據遠傳。

　　3.2.4 多級權限用戶管理

　　密碼登錄后臺，保證設置安全;高權限對低權限管理，分級操作，各權限均具修改密碼功能。

　　3.2.5 通訊管理設置

　　各串口自主配置，操作方便;不同設備的通訊協議選擇;通訊波特率自主選擇;系統根據選擇結果自動對該前置機某端口所連各設備進行統一的遙控配置。

　　3.2.6 網絡功能

　　雙機熱備功能，支持雙機、雙網、雙設備等冗余，并采用熱備份的形式確保系統穩定可靠的運行，配置簡單、方便。網絡上任意一臺機器可指定為I/O服務器(即前置機)，網絡上的其他機器可方便地從該機器上獲取數據。

　　3.3 軟件界面

　　3.3.1 數據采集

　　

 

　　可采集和處理電力系統常用的各種遙測量、遙信量、脈沖量等。如：遙測量：電壓、電流、有功、無功等;遙信量：開關狀態、刀閘位置、保護動作信號、事故跳閘總信號、預告信號等;脈沖量：電度量、周波、時間量、設備參數、保護定值等;非電量：溫度、壓力、濕度、火災報警、防盜報警等。

　　

 

　　3.3.2 主界面顯示

　　如圖所示，主界面左側為功能導航模塊，右側根據用戶需求，顯示出一目了然的用電餅圖和電量分析報表，方便用戶及時準確的把握用電信息。

　　3.3.3 日、月抄表數據的查詢

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　可進行自定義查詢，打印輸出。

　　3.3.4 系統運行狀況圖

　　系統開關量、模擬量、脈沖量一覽表，記錄開關量變位動作次數，系統各保護裝置保護投退表、保護定值表、各微機裝置內信號表，系統安全運行天數。系統各脈沖電量讀取，日、月、年統計一覽表等。

　　

 

　　3.4性能指標

　　平均無故障工作時間>30000h;

　　遙測傳送時間<3s;

　　遙信量：遙信變位時間<3s，遙信正確率100%;

　　遙控、遙調：遙控、遙調傳送時間<3s，遙控正確率100%;

　　屏幕畫面調用響應時間<3s;

　　告警響應時間<2s;

　　畫面實時數據更新時間<3s;

　　開關量在數據庫中更新時間<2s;

　　模擬量在數據庫中更新時間<2s;

　　系統容量根據硬件配置的擴充無限擴容。

　　3.5 應用方案

　　

 

 

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