周菁
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰

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)對廠區(qū)高低壓配電系統(tǒng)進行監(jiān)測，儀表通過總線型組網(wǎng)方式，把數(shù)據(jù)上傳至后臺，進行智能化組網(wǎng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化變配電監(jiān)控。

關鍵詞：電力監(jiān)控；Acrel-2000；大井水廠

0 項目概述

    重慶梁平縣大井水廠電力監(jiān)控系統(tǒng)針對廠區(qū)高低壓配電系統(tǒng)而設計，以實現(xiàn)廠區(qū)配電智能化。本項目監(jiān)控范圍為：10/0.4KV變配電室，高壓部分3臺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：通過間隔層單元實時采集現(xiàn)場各種電力參數(shù)、電度抄表等；

2）畫面顯示：全部設備的位置狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警信息、計算機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息；

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

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

5)應具有完善的用戶管理功能，避免越權操作；

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

7)報表打印功能：可召喚打印、定時打印各種歷史數(shù)據(jù)，運行參數(shù)，事故報告統(tǒng)計，電度量統(tǒng)計報表，主接線圖，負荷曲線。

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

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

2)性：系統(tǒng)的軟硬件平臺建設、應用系統(tǒng)的設計開發(fā)以及系統(tǒng)的維護管理所采用的產(chǎn)品技術均綜合考慮當今技術發(fā)展趨勢，采用相對同時市場相對成熟的產(chǎn)品技術，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求.

3)高性能：系統(tǒng)設計應從服務器處理能力、網(wǎng)絡帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統(tǒng)具有足夠的處理能力，以適應大數(shù)量量數(shù)據(jù)處理和用戶訪問需求，保障系統(tǒng)服務質(zhì)量。

4)安全性：系統(tǒng)對安全性問題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網(wǎng)絡層，應用層每個層次都有相應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)應從系統(tǒng)結構、網(wǎng)絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中沒有單故障節(jié)點，實現(xiàn)7X24不間斷服務。

6)擴展性：在本系統(tǒng)中，所有的網(wǎng)絡、服務器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實現(xiàn)隨著需求的發(fā)展而擴展。系統(tǒng)采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設備和系統(tǒng)集成到同一個平臺中，又可使系統(tǒng)在日后可以根據(jù)用戶需求方便地擴展。

2.2引用標準

1)ISO/IEC11801《綜合布線標準》

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

3)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

4)GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

5)DL/T 698.1-2009《部分：總則》

6)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規(guī)范》

7)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(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)結構：現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層、站控管理層。

3.1 現(xiàn)場設備層

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

3.2 網(wǎng)絡通訊層

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

3.3 站控管理層

    站控管理層是針對配電網(wǎng)絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的上層部分，主要是由電力系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統(tǒng)結構拓撲圖如下： 

4 系統(tǒng)功能

1）配電監(jiān)測

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備友好的人機界面，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，同時將實時采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關的分合閘狀態(tài)，接地刀閘狀態(tài)及相關故障、告警信號，實時顯示在系統(tǒng)界面中。

2）電能報表

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

3）負荷曲線

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統(tǒng)負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調(diào)整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。

4）電參量報表

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

5）遙測實時報警

     安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具備遙測報警配置功能，報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)報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

6）遙測歷史報警查詢

     安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)b信、遙測報警數(shù)據(jù)進行存儲，方便用戶對系統(tǒng)報警事件進行追溯查詢。

7）用戶權限管理

    安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作（如配電回路名稱修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。

5 結束語

    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)的應用已成為發(fā)展趨勢。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目中的應用，系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)的進行分析、處理，實時顯示各監(jiān)控設備的運行使用狀況、告警狀態(tài)，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進行設備管理和運行維護。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為后期電力系統(tǒng)及設備的管理維護提供了科學的依據(jù)。

參考文獻

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

[2].周中.電力儀表在大型公共建筑電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6