安科瑞 徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

 

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡電力儀表而設計實現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)實現(xiàn)了微機在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。 

關鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡電力儀表；電力管道；應用

0 引言

    節(jié)能是一項國家長期的基本國策，積極采用先進的技術和管理手段更是節(jié)能行之有效的途徑，在濟南振興銀座為新建銀座超市中，根據(jù)用電負荷晝夜落差大，呈周期性變化的特點，對樓層實行基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件實時監(jiān)控，實現(xiàn)了對用電分配的合理化管理，進而達到了節(jié)能的目的。

1 項目介紹

    濟南振興銀座為新建銀座超市，安科瑞儀表分布于各樓層動力箱及地下配電室內(nèi)。250只儀表以總線形式接在通訊服務器上。采用NPORT5630-16串口服務器，接收來自現(xiàn)場電力設備所采集參數(shù)。布線施工由甲方負責。系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)場層、通訊層和后臺監(jiān)控層。

    現(xiàn)場層是分布于現(xiàn)場的安科瑞系列儀表，通訊層是串口服務器、交換機等，后臺監(jiān)控層包括計算機、打印機、UPS電源等。通訊層及后臺監(jiān)控層都位于地下監(jiān)控室內(nèi)。現(xiàn)場所有安科瑞系列儀表通過屏蔽雙絞線拉倒地下監(jiān)控室內(nèi)，與串口服務器相連，經(jīng)交換機與計算機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

2 用戶需求

    濟南振興銀座為實現(xiàn)配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化、統(tǒng)一化、智能化以及規(guī)范化的管理，經(jīng)過前期詳細的市場調(diào)研和對不同電力系統(tǒng)集成公司的考察后，最終提出以下需求：

    實時顯示:各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，配電室整體一次圖形式直觀動態(tài)顯示；

    趨勢分析:完成對各配電回路的電壓、電流或功率實時和歷史趨勢曲線的繪制，便于分析該回路配電運行工況，調(diào)配三相配電平衡和削峰填谷。

    電能管理:完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能。

    事件報警:對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況。

3 設計方案

    根據(jù)可靠性和高效率配電管理的要求，以及實用性，安全性，實時性，穩(wěn)定性，可擴展性和易維護性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對濟南振興銀座管理公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設計方案

    3.1參考標準

    系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

    GB/J63-90         《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

    GB/T13730         《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

    GBJ63-93          《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)程》

    GB2887            《計算站場地技術要求》

    GB/50198-94       《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

    GB50254/59-96     《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》

    IEC-61131-3       《圖形可編程標準》

   
    3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓撲圖

    為滿足樓層和配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，現(xiàn)場所有儀表通過屏蔽雙絞線連接至串口服務器，進而實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，實時顯示以及歷史查詢，拓撲結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1

 

    3.3 儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

    對濟南振興銀座提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，現(xiàn)場設備層采購安科瑞公司網(wǎng)絡電力儀表，網(wǎng)絡通訊層使用MOXA的NPORT5630-16串口服務器，現(xiàn)場總線鋪設屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求。

4 系統(tǒng)功能

    上位機軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
    4.1. 一次圖顯示：以一次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息。如圖2：

圖2

    4.2. 趨勢曲線：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行工況，如圖3：

   圖3

    4.3 遠程遙控操作分合閘，各高壓回路可以在后臺遠程控制回路的分合閘，避免了人工直接操作設備的危險性，如圖4：

    圖4

    4.4 報表功能：通過報表功能可以查詢?nèi)我鈺r刻回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、回路的用電量，如圖5： 

圖5

    4.5 電流越限報警設置：電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了電流越限報警設置界面，用戶根據(jù)各個回路現(xiàn)場線纜的橫截面（粗細）決定設定電流預警值，避免電流過大造成用電事故發(fā)生。如下圖6所示：

圖6

    4.6 報警提示和查詢界面：電力監(jiān)控系統(tǒng)實時和歷史報警界面，實時報警會彈出報警窗口提示，歷史報警通過查詢得出，如下圖7、8所示：

圖7

圖8

5 給客戶帶來效果：實施前和實施后

    實時性：人工抄錄，1天2次，各回路時間不統(tǒng)一，可對性差；計算機實時采集，50mS一次，可比性強

    存儲管理：紙質(zhì)記錄，查詢時翻箱倒柜，年久易失，數(shù)據(jù)日期管理復雜；計算機存儲，數(shù)據(jù)可存儲10年以上，查詢速度快，只需鼠標一點，迅速準確。

    高壓遙控：10KV手動分合閘；10KV遠程后臺控制，增加了操作的安全性。

6 結(jié)束語

    在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡電力儀表，具有實施簡明，投資少等顯著優(yōu)點，可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行管理分析，便于維護人員明確設備狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少工作人員，提高效率。同時，根據(jù)建立的電能計量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。