徐霜
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文主要介紹了重慶梁平縣大井水廠采用Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)廠區(qū)高低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，儀表通過(guò)總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)，進(jìn)行智能化組網(wǎng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化變配電監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控；Acrel-2000；大井水廠

0 項(xiàng)目概述

    重慶梁平縣大井水廠電力監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)廠區(qū)高低壓配電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)廠區(qū)配電智能化。本項(xiàng)目監(jiān)控范圍為：10/0.4KV變配電室，高壓部分3臺(tái)3AEF151綜保，低壓部分29只低壓多功能表DMX-300E；反沖房4只低壓多功能表DMX-300E。監(jiān)控范圍儀表通過(guò)RS485總線連接至配電值班室電力監(jiān)控系統(tǒng)。

1 用戶需求

1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過(guò)間隔層單元實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種電力參數(shù)、電度抄表等；

2）畫面顯示：全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

3)記錄功能：具有對(duì)各種歷史數(shù)據(jù)的記憶功能，以供隨時(shí)查詢、回顧、打印。

4)報(bào)警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報(bào)警，并將報(bào)警歸納于不同的報(bào)警窗口中，根據(jù)不同的報(bào)警級(jí)別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級(jí)別的音響進(jìn)行報(bào)警；

5)應(yīng)具有完善的用戶管理功能，避免越權(quán)操作；

6)歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的功率的任意時(shí)間的歷史波形圖；

7)報(bào)表打印功能：可召喚打印、定時(shí)打印各種歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行參數(shù)，事故報(bào)告統(tǒng)計(jì)，電度量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，主接線圖，負(fù)荷曲線。

2 設(shè)計(jì)原則引用標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

1)開放性：本系統(tǒng)中將涉及到不同廠商的設(shè)備技術(shù)，以及系統(tǒng)的擴(kuò)展需求，在本項(xiàng)目的產(chǎn)品技術(shù)選型中，避免采用專有技術(shù)，從而使系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)具有充分的開放性.

2)性：系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)以及系統(tǒng)的維護(hù)管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮當(dāng)今技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，采用相對(duì)同時(shí)市場(chǎng)相對(duì)成熟的產(chǎn)品技術(shù)，以滿足系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展需求.

3)高性能：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從服務(wù)器處理能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應(yīng)大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問(wèn)需求，保障系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。

4)安全性：系統(tǒng)對(duì)安全性問(wèn)題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層每個(gè)層次都有相應(yīng)的措施以解決傳輸安全，系統(tǒng)安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系統(tǒng)應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒(méi)有單故障節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)7X24不間斷服務(wù)。

6)擴(kuò)展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)遵循可擴(kuò)充的原則，以實(shí)現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴(kuò)展。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，即可使不同的廠商的設(shè)備和系統(tǒng)集成到同一個(gè)平臺(tái)中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地?cái)U(kuò)展。

2.2引用標(biāo)準(zhǔn)

1)ISO/IEC11801《綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

2)GB/50198《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

3)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

4)GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

5)DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

6)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

7)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

8)DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

9)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

10)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

11)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

12)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

3 解決方案

    采用分層、分布式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控管理層。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

    現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層儀表主要包括：3AEF151綜保，低壓多功能表DMX-300E。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

    通訊介質(zhì)：采用屏蔽雙絞線通過(guò)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線方式接入NPORT5430I串口服務(wù)器，串口服務(wù)器上行以太網(wǎng)接入電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)。  

3.3 站控管理層

    站控管理層是針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的zui上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，用戶只需查找打印即可，大的方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下： 

4 系統(tǒng)功能

1）配電監(jiān)測(cè)

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時(shí)將實(shí)時(shí)采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關(guān)的分合閘狀態(tài)，接地刀閘狀態(tài)及相關(guān)故障、告警信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中。

2）電能報(bào)表

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表體現(xiàn)計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可追溯，維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

3）負(fù)荷曲線

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線回路（或重要負(fù)荷的出線）設(shè)計(jì)了負(fù)荷趨勢(shì)曲線。便于配電維護(hù)人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統(tǒng)負(fù)荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權(quán)益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整需量申報(bào)，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費(fèi)。

4）電參量報(bào)表

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有對(duì)實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、查詢的時(shí)間段或選擇查詢zui近更新的記錄數(shù)等，并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。該功能方便用戶進(jìn)行事故追溯查詢。

5）遙測(cè)實(shí)時(shí)報(bào)警

     安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備遙測(cè)報(bào)警配置功能，報(bào)警類型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數(shù)越限、斷路器分合閘。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)能夠進(jìn)行信息語(yǔ)音提示，自動(dòng)彈出報(bào)警畫面。

6）遙測(cè)歷史報(bào)警查詢

     安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測(cè)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便用戶對(duì)系統(tǒng)報(bào)警事件進(jìn)行追溯查詢。

7）用戶權(quán)限管理

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理提供可靠的安全保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

    隨著用戶端變配電智能化管理需求的提高，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢(shì)。本文介紹了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在重慶梁平縣大井水廠項(xiàng)目中的應(yīng)用，系統(tǒng)對(duì)采集數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于管理者進(jìn)行設(shè)備管理和運(yùn)行維護(hù)。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設(shè)備的管理維護(hù)提供了科學(xué)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國(guó)電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項(xiàng)計(jì)量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6