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(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。 

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；電力管道；應(yīng)用

0 引言

    節(jié)能是一項(xiàng)國(guó)家長(zhǎng)期的基本國(guó)策，積極采用先進(jìn)的技術(shù)和管理手段更是節(jié)能行之有效的途徑，在濟(jì)南振興銀座為新建銀座超市中，根據(jù)用電負(fù)荷晝夜落差大，呈周期性變化的特點(diǎn)，對(duì)樓層實(shí)行基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電分配的合理化管理，進(jìn)而達(dá)到了節(jié)能的目的。

1 項(xiàng)目介紹

    濟(jì)南振興銀座為新建銀座超市，安科瑞儀表分布于各樓層動(dòng)力箱及地下配電室內(nèi)。250只儀表以總線(xiàn)形式接在通訊服務(wù)器上。采用NPORT5630-16串口服務(wù)器，接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備所采集參數(shù)。布線(xiàn)施工由甲方負(fù)責(zé)。系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)場(chǎng)層、通訊層和后臺(tái)監(jiān)控層。

    現(xiàn)場(chǎng)層是分布于現(xiàn)場(chǎng)的安科瑞系列儀表，通訊層是串口服務(wù)器、交換機(jī)等，后臺(tái)監(jiān)控層包括計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS電源等。通訊層及后臺(tái)監(jiān)控層都位于地下監(jiān)控室內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)所有安科瑞系列儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)拉倒地下監(jiān)控室內(nèi)，與串口服務(wù)器相連，經(jīng)交換機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

2 用戶(hù)需求

    濟(jì)南振興銀座為實(shí)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(guò)前期詳細(xì)的市場(chǎng)調(diào)研和對(duì)不同電力系統(tǒng)集成公司的考察后，最終提出以下需求：

    實(shí)時(shí)顯示:各饋線(xiàn)回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新，配電室整體一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示；

    趨勢(shì)分析:完成對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)的繪制，便于分析該回路配電運(yùn)行工況，調(diào)配三相配電平衡和削峰填谷。

    電能管理:完成對(duì)各回路的電能集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶(hù)管理需求的用電報(bào)表，所有報(bào)表或圖表支持查詢(xún)打印功能。

    事件報(bào)警:對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報(bào)警，便于管理人員實(shí)時(shí)掌握并分析配電運(yùn)行情況。

3 設(shè)計(jì)方案

    根據(jù)可靠性和高效率配電管理的要求，以及實(shí)用性，安全性，實(shí)時(shí)性，穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對(duì)濟(jì)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(shè)計(jì)方案

    3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

    系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

    GB/J63-90         《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)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(shù)條件》

    GBJ63-93          《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

    GB2887            《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

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

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

    IEC-61131-3       《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

   
    3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

    為滿(mǎn)足樓層和配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，現(xiàn)場(chǎng)所有儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)連接至串口服務(wù)器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢(xún)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1：

圖1

 

    3.3 儀表，通訊線(xiàn)纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

    對(duì)濟(jì)南振興銀座提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層采購(gòu)安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表，網(wǎng)絡(luò)通訊層使用MOXA的NPORT5630-16串口服務(wù)器，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)鋪設(shè)屏蔽雙絞線(xiàn)，以滿(mǎn)足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求。

4 系統(tǒng)功能

    上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)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(dòng)態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息。如圖2：

圖2

    4.2. 趨勢(shì)曲線(xiàn)：實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)所要求的通過(guò)對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢(shì)曲線(xiàn)，分析該回路配電運(yùn)行工況，如圖3：

   圖3

    4.3 遠(yuǎn)程遙控操作分合閘，各高壓回路可以在后臺(tái)遠(yuǎn)程控制回路的分合閘，避免了人工直接操作設(shè)備的危險(xiǎn)性，如圖4：

    圖4

    4.4 報(bào)表功能：通過(guò)報(bào)表功能可以查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)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(bào)警設(shè)置：電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了電流越限報(bào)警設(shè)置界面，用戶(hù)根據(jù)各個(gè)回路現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)纜的橫截面（粗細(xì)）決定設(shè)定電流預(yù)警值，避免電流過(guò)大造成用電事故發(fā)生。如下圖6所示：

圖6

    4.6 報(bào)警提示和查詢(xún)界面：電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警界面，實(shí)時(shí)報(bào)警會(huì)彈出報(bào)警窗口提示，歷史報(bào)警通過(guò)查詢(xún)得出，如下圖7、8所示：

圖7

圖8

5 給客戶(hù)帶來(lái)效果：實(shí)施前和實(shí)施后

    實(shí)時(shí)性：人工抄錄，1天2次，各回路時(shí)間不統(tǒng)一，可對(duì)性差；計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集，50mS一次，可比性強(qiáng)

    存儲(chǔ)管理：紙質(zhì)記錄，查詢(xún)時(shí)翻箱倒柜，年久易失，數(shù)據(jù)日期管理復(fù)雜；計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)10年以上，查詢(xún)速度快，只需鼠標(biāo)一點(diǎn)，迅速準(zhǔn)確。

    高壓遙控：10KV手動(dòng)分合閘；10KV遠(yuǎn)程后臺(tái)控制，增加了操作的安全性。

6 結(jié)束語(yǔ)

    在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表，具有實(shí)施簡(jiǎn)明，投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提高效率。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。