何花

安(ān)科(kē)瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股(gǔ)份有限公司(sī) 上(shàng)海嘉定(dìng)

摘要：介紹日(rì)臨(lín)清(qīng)人(rén)民醫院電力監(jiān)控係統，采用智能(néng)電力(lì)儀表(biǎo)采(cǎi)集配電(diàn)現(xiàn)場的(dí)各(gè)種電(diàn)參量。係(xì)統采用現(xiàn)場(cháng)就地(dì)組網的(dí)方式，組(zǔ)網(wǎng)後(hòu)通(tōng)過現場總綫(xiàn)通訊並遠(yuǎn)傳至後(hòu)台(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統實現(xiàn)變電(diàn)所配電(diàn)回(huí)路(lù)用電的實時(shí)監控(kòng)。

關鍵詞：醫院;變電(diàn)所(suǒ);智(zhì)能(néng)電力儀表(biǎo);Acrel-2000;電(diàn)力監控係統

0  概述(shù) 

  本(běn)項目(mù)為臨(lín)清(qīng)人民醫院電力監控(kòng)係(xì)統。根據電能(néng)係統(tǒng)管(guǎn)理(lǐ)的要求(qiú)，需要(yào)對臨清人民醫(yī)院(yuàn)的老(lǎo)年大學配電(diàn)室和綜合樓(lóu)配電(diàn)室進(jìn)行電能監(jiān)測(cè)，以保證用電的(dí)安(ān)全，可靠和。

  安科瑞Acrel-2000電(diàn)能(néng)管理(lǐ)係統平台基(jī)於現場(cháng)配(pèi)電分布情況進(jìn)行(háng)設計(jì)。本方(fāng)案(àn)結合配電幹綫的(dí)分布情況(kuàng)，在各回路(lù)配(pèi)置(zhì)適用(yòng)於電(diàn)參數測量，電能(néng)計量(liáng)的(dí)智能表計(jì),可實現(xiàn)電(diàn)參量信(xìn)息與(yǔ)電能數(shù)據的(dí)測(cè)量與(yǔ)統計，數據信(xìn)息遠(yuǎn)傳集中(zhōng)與處(chǔ)理(lǐ)，實時數(shù)據庫存(cún)儲(chǔ)與展(zhǎn)示，從(cóng)而為本(běn)項(xiàng)目搭建起(qǐ)完整，合理的(dí)電(diàn)能(néng)計(jì)量體(tǐ)係。

1  係統(tǒng)結構(gòu)描述

  本(běn)項目(mù)共(gòng)233隻(zhī)多(duō)功(gōng)能(néng)儀表，老年(nián)大(dà)學配(pèi)電室110杭州(zhōu)嘉禾(hé)多(duō)功(gōng)能(néng)儀(yí)表(biǎo)和5隻嘉禾綜(zōng)保，綜(zōng)合樓配(pèi)電室(shì)123隻(zhī)AMC72多功(gōng)能儀表和4隻(zhī)AM4綜保(bǎo)，在(zài)綜(zōng)合樓(lóu)配電(diàn)室(shì)和老(lǎo)年(nián)大學(xué)配電室分(fēn)別放(fàng)置采集箱(xiāng)，現場串口服務(wù)器(qì)經網綫或(huò)光(guāng)綫將數據傳(chuán)輸(shū)至(zhì)監(jiān)控主(zhǔ)機上。

  本(běn)監(jiān)控係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分層分(fēn)布式結(jié)構(gòu)，即(jí)站(zhàn)控(kòng)層，通訊層與間隔層。

  間(jiān)隔(gé)設備層(céng)主要(yào)為(wéi)：多功(gōng)能網絡電力(lì)儀表，智能(néng)電(diàn)動(dòng)機(jī)保(bǎo)護器(qì)開(kāi)等(děng)。這些裝置分別(bié)對應相應(yīng)的(dí)一次設備安(ān)裝在電氣(qì)櫃(guì)內，這些(xiē)裝(zhuāng)置均(jūn)采(cǎi)用RS485通(tōng)訊(xùn)接口，通過現(xiàn)場MODBUS總綫組(zǔ)網(wǎng)通訊(xùn)，實現數據現場采集。

  網絡(luò)通訊層主要(yào)為：工業(yè)串(chuàn)口(kǒu)服(fú)務器(qì)，其(qí)主要(yào)功能為把分(fēn)散在(zài)現(xiàn)場采集裝(zhuāng)置(zhì)集(jí)中采(cǎi)集(jí)，同(tóng)時(shí)遠傳至(zhì)站控層，完成現場(cháng)層(céng)和(hé)站控層之(zhī)間(jiān)的數據交互(hù)。

  站控(kòng)管理層：設有(yǒu)高(gāo)性(xìng)能工(gōng)業計算機(jī)，顯示器(qì)，UPS電源，打(dǎ)印(yìn)機(jī)等設備(bèi)。監控係統(tǒng)安裝(zhuāng)在計算機(jī)上，集中采集(jí)顯(xiǎn)示現場設(shè)備運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況，以(yǐ)人機(jī)交互(hù)的形式顯示給用(yòng)戶。

  以(yǐ)上現場(cháng)設(shè)備(bèi)均采(cǎi)用RS485接口(kǒu)和(hé)MODBUS-RTU通(tōng)訊(xùn)協議，RS485采(cǎi)用屏(píng)蔽(bì)綫傳(chuán)輸，一(yī)般(bān)都采用二根(gēn)連(lián)綫，接(jiē)綫簡(jiǎn)單方(fāng)便；通訊接(jiē)口(kǒu)是半雙(shuāng)工(gōng)通(tōng)信即通信的雙(shuāng)方都可(kě)以(yǐ)接收(shōu)，發送數(shù)據但(dàn)是在同(tóng)一(yī)時刻(kè)隻能(néng)發送或接收數據(jù)，數據(jù)zui高傳(chuán)輸速(sù)率(shuài)為(wéi)10Mbps。

  RS485接(jiē)口是采用(yòng)平衡(héng)驅動(dòng)器和差分(fēn)接(jiē)收(shōu)器(qì)的組(zǔ)合，抗噪聲幹(gān)擾(rǎo)能力增強，總(zǒng)綫上(shàng)允許(xǔ)連接多達32個(gè)設(shè)備(bèi)，zui大傳輸距(jù)離(lí)為1.2km。

2 電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統主要功能

2.1  數(shù)據采集與處理(lǐ)

  數(shù)據(jù)采(cǎi)集是(shì)配電(diàn)監控的基(jī)礎，數據(jù)采集主要由(yóu)底層(céng)多功(gōng)能網絡儀(yí)表(biǎo)采集完(wán)成，實(shí)現遠程數(shù)據的本地實時顯示。需要(yào)完成(chéng)采(cǎi)集的信(xìn)號包(bāo)括(kuò)：三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓(yā)U，三相(xiāng)電流I，頻(pín)率(shuài)Hz，功(gōng)率P，功率因數COSφ，電(diàn)度(dù)Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備運行狀態(tài)等(děng)數(shù)據(jù)。

  數據(jù)處理主要(yào)是(shì)把(bǎ)按要求采集(jí)到(dào)的電參(cān)量實時準(zhǔn)確(què)的顯示給(gěi)用戶，達到(dào)配電(diàn)監(jiān)控(kòng)的自(zì)動(dòng)化化和智(zhì)能(néng)化(huà)要求，同(tóng)時(shí)把采集到(dào)的數(shù)據存(cún)入數(shù)據庫供(gōng)用(yòng)戶查(chá)詢(xún)。

2.2  人機交互(hù)

  係統提(tí)供簡(jiǎn)單(dān)，易(yì)用，良(liáng)好(hǎo)的(dí)用戶使用(yòng)界(jiè)麵。采用全中文界(jiè)麵，CAD圖(tú)形(xíng)顯(xiǎn)示低(dī)壓(yā)配電(diàn)係統電氣一次主接綫圖，顯示配電係(xì)統(tǒng)設備(bèi)狀態(tài)及相(xiāng)應(yīng)實時(shí)運行參數，畫麵(miàn)定時(shí)輪巡切(qiē)換(huàn)；畫(huà)麵(miàn)實時動態刷新(xīn)；模(mó)擬(nǐ)量顯示(shì)；開關量顯示；連續記錄顯示等(děng)。

2.3  歷時事(shì)件(jiàn)

  歷(lì)時(shí)事(shì)件查(chá)看界麵主(zhǔ)要(yào)為(wéi)用戶(hù)查看(kàn)曾(zēng)經發生過的(dí)故障(zhàng)記錄，信號記(jì)錄，操(cāo)作(zuò)記錄，越限記(jì)錄提供方(fāng)便友(yǒu)好的人機交互，通過(guò)歷史(shǐ)事件查(chá)看平(píng)台，您可(kě)以(yǐ)根據自(zì)己的要求和(hé)查詢(xún)條件方便(biàn)定位(wèi)您所(suǒ)要查(chá)看的歷(lì)史事(shì)件(jiàn)，為您(nín)把(bǎ)握整(zhěng)個(gè)係統的(dí)運行情(qíng)況提(tí)供(gōng)了良(liáng)好(hǎo)的軟件支持(chí)。

2.4  數(shù)據庫(kù)建立與(yǔ)查(chá)詢(xún)

  主要完成遙(yáo)測量和遙信(xìn)量定時采(cǎi)集，並且(qiě)建(jiàn)立(lì)數(shù)據庫(kù)，定期(qī)生成(chéng)報(bào)表(biǎo)，以供用(yòng)戶(hù)查(chá)詢打印。

2.5  用(yòng)戶權限(xiàn)管(guǎn)理

  針對不(bù)同(tóng)級別的(dí)用戶(hù)，設(shè)置不同的權(quán)限(xiàn)組(zǔ)，防(fáng)止因(yīn)人(rén)為誤(wù)操作(zuò)給(gěi)生產，生活(huó)帶來(lái)的損失(shī)，實(shí)現配(pèi)電係統(tǒng)的(dí)安(ān)全(quán)，可靠運(yùn)行。可以(yǐ)通(tōng)過用(yòng)戶(hù)管理進行用(yòng)戶登(dēng)錄(lù)，用(yòng)戶注(zhù)銷，修(xiū)改密碼，添(tiān)加(jiā)刪除(chú)等操作，方(fāng)便用(yòng)戶對賬號和權限的修(xiū)改(gǎi)。

2.6  運行負荷(hé)曲(qū)綫

  負荷趨勢曲(qū)綫功能主要負責定時采集進綫及(jí)重(zhòng)要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動(dòng)生成運行負(fù)荷(hé)趨(qū)勢曲綫(xiàn)的，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶(hù)及時了解設備的運(yùn)行負(fù)荷(hé)狀(zhuàng)況。點擊畫(huà)麵(miàn)相(xiāng)應(yīng)按鈕或菜(cài)單項可以完成相應功能的(dí)切換；可(kě)以(yǐ)查(chá)看(kàn)實時趨(qū)勢(shì)曲(qū)綫或歷史趨勢綫；對所選曲綫(xiàn)可以(yǐ)進(jìn)行(háng)平移，縮放(fàng)，量(liáng)程變換(huàn)等操作，幫(bāng)助用(yòng)戶進綫趨

  勢(shì)分(fēn)析(xī)和故(gù)障(zhàng)追憶(yì)，為(wéi)分(fēn)析(xī)整(zhěng)個係(xì)統的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)況(kuàng)提供(gōng)了直觀而方(fāng)便的軟(ruǎn)件支持(chí)。

2.7  遠程(chéng)報(bào)表(biǎo)查(chá)詢(xún)

  報(bào)表管理(lǐ)程序(xù)的主(zhǔ)要功能(néng)是根據用戶的(dí)需(xū)要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把(bǎ)係統(tǒng)中處理的數據經(jīng)過篩(shāi)選(xuǎn)，組合和(hé)統(tǒng)計生成用(yòng)戶(hù)需(xū)要的報表(biǎo)數(shù)據。本程序(xù)還可以(yǐ)根據(jù)用(yòng)戶(hù)的需要對(duì)報(bào)表文件采(cǎi)用定(dìng)時保(bǎo)存(cún)，打印或者(zhě)召喚保存，打(dǎ)印(yìn)模式。同時(shí)本(běn)程序(xù)還向用(yòng)戶(hù)提供了(liǎo)對生(shēng)成的報表文(wén)件(jiàn)管理功能(néng)。

  報(bào)表具有自由設置查詢(xún)時間(jiān)實現(xiàn)日，月，年(nián)的電能統(tǒng)計，數(shù)據導(dǎo)出(chū)和(hé)報(bào)表打印(yìn)等(děng)功能。

3  案(àn)例分(fēn)析

  進綫(xiàn)回(huí)路(lù)采(cǎi)用PZ80L多(duō)功能電力儀表，其(qí)是針對電力(lì)係統，工礦企業，公共設(shè)施，智能大廈的電力監控需(xū)求(qiú)而設計的網(wǎng)絡電力(lì)儀表(biǎo)，它能測量所(suǒ)有常規電(diàn)力(lì)參數(shù)，如(rú)：三(sān)相(xiāng)電壓，電流(liú)，有功(gōng)功率，無功功率，功率因數，頻率，有(yǒu)功(gōng)電(diàn)度，無功電度(dù)。該(gāi)係列(liè)網絡電力(lì)儀(yí)表(biǎo)主要應(yīng)用於變電(diàn)站(zhàn)自動化(huà)，配電網(wǎng)自(zì)動化(huà)，小(xiǎo)區電力監控(kòng)，工業自動(dòng)化(huà)，能源(yuán)管(guǎn)理係統(tǒng)及智能建築等(děng)領(lǐng)域(yù)。

  重要配(pèi)出回(huí)路(lù)采(cǎi)用PZ72-AI3/C電(diàn)流儀表，該儀表(biǎo)主(zhǔ)要測(cè)量三相電流(liú)。

  低壓(yā)配電(diàn)二(èr)次圖(tú)見圖（1），功能(néng)有電(diàn)量遙(yáo)測主(zhǔ)要監(jiān)測運行(háng)設(shè)備(bèi)的電參量(liáng)，

  參(cān)數抄(chāo)表功(gōng)能(néng)，主要(yào)對低(dī)壓各出(chū)綫(xiàn)回路(lù)的(dí)電參(cān)數(shù)進(jìn)綫查詢。支(zhī)持任(rèn)意(yì)時(shí)刻電(diàn)參數查(chá)詢，具備(bèi)數(shù)據導(dǎo)出和(hé)報(bào)表打印(yìn)等功能(néng)。該(gāi)報(bào)表查(chá)詢供變電(diàn)所8台(tái)變壓器(qì)出綫各低壓(yā)回路的電(diàn)參(cān)數，主(zhǔ)要包(bāo)括：三相電流(liú)，有(yǒu)功功(gōng)率和有功電度及(jí)變(biàn)壓器(qì)溫(wēn)度。該(gāi)報表各回路(lù)名(míng)稱(chēng)和數(shù)據(jù)庫(kù)關聯(lián)，方便(biàn)用(yòng)戶修改回路名稱。見圖（2）。

  用電量(liáng)報(bào)表功能(néng)，可選(xuǎn)擇時間段(duàn)進行查詢，支持任意時間段(duàn)電度(dù)累(léi)計查(chá)詢(xún)，具(jù)備(bèi)數據(jù)導出和報表打印(yìn)等(děng)功(gōng)能(néng)。為(wéi)值(zhí)班人員提供了可靠(kào)的(dí)電能報(bào)表(biǎo)。該報(bào)表(biǎo)各回路名(míng)稱和(hé)數據(jù)庫關聯，方便用戶(hù)修(xiū)改(gǎi)回(huí)路名稱。如(rú)下圖所示(shì)，顯示1#變(biàn)壓器進(jìn)綫(xiàn)某(mǒu)段(duàn)時(shí)間內(nèi)的各配電回路(lù)的(dí)用(yòng)電量(liáng)，用戶可以直(zhí)接(jiē)打印(yìn)報(bào)表，可以(yǐ)以(yǐ)EXCEL格式(shì)另存到(dào)其他(tā)位置。 見圖(tú)（3）。

係(xì)統通(tōng)訊結構(gòu)示意圖，主要(yào)顯示係統(tǒng)的組網(wǎng)結構，係(xì)統采用(yòng)分層(céng)分布(bù)式(shì)結構，同(tóng)時監測(cè)間隔(gé)層設(shè)備(bèi)的通(tōng)信狀態(tài)。紅(hóng)色(sè)表(biǎo)示(shì)通訊正常，綠(lǜ)色表示(shì)通訊故(gù)障。見圖(tú)（4）。

負荷趨勢(shì)曲綫(xiàn)界(jiè)麵中可直(zhí)觀(guān)的查看回路(lù)的(dí)負(fù)荷(hé)運行(háng)情況。查看實時(shí)和(hé)歷(lì)史趨勢(shì)曲綫，點(diǎn)擊(jī)畫麵(miàn)相應按鈕或(huò)菜單項(xiàng)可以完成(chéng)相(xiāng)應功能的切(qiē)換；幫助(zhù)用戶(hù)進綫趨勢分析(xī)和故障(zhàng)追(zhuī)憶(yì)，具備曲(qū)綫(xiàn)打印功(gōng)能(néng)。為分(fēn)析整個係統的運行狀(zhuàng)況提(tí)供(gōng)了(liǎo)直觀(guān)而(ér)方便的軟件(jiàn)支持(chí)。

4  結束語

  隨著社會的發(fā)展及(jí)電力(lì)的廣(guǎng)泛應(yīng)用(yòng)，電力監控係統已成(chéng)為全國(guó)各地工(gōng)程項目，標誌性(xìng)建(jiàn)築/大型(xíng)公共設施等(děng)大麵(miàn)積多(duō)變電所用戶的(dí)必然選擇，本文介(jiè)紹(shào)的Acrel-3000電能(néng)管(guǎn)理係統在濟(jì)南(nán)名泉廣場的應(yīng)用(yòng)，可以(yǐ)實現對地下室低壓(yā)配電回路(lù)用電的(dí)實時(shí)監(jiān)控與電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)，不(bù)僅能顯(xiǎn)示回(huí)路用電狀(zhuàng)況(kuàng)，還具有(yǒu)網(wǎng)絡通訊(xùn)功能(néng)，可(kě)以與(yǔ)串口(kǒu)服務器，計算(suàn)機(jī)等組(zǔ)成電力監控係(xì)統。係(xì)統實(shí)現(xiàn)對(duì)采集(jí)數(shù)據(jù)的分(fēn)析(xī)，處(chǔ)理，實(shí)時顯示(shì)變電(diàn)所內(nèi)各配(pèi)電回(huí)路(lù)的(dí)運(yùn)行狀(zhuàng)態，電(diàn)流越限具有彈(dàn)出報警對話框，並(bìng)生成各種報(bào)表，分析(xī)曲(qū)綫，圖形(xíng)等，便於(yú)電(diàn)能(néng)的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)抄(chāo)表(biǎo)以(yǐ)及分析，研(yán)究。該(gāi)係統(tǒng)運(yùn)行安(ān)全(quán)，可靠，穩定，為(wéi)變(biàn)電所用戶(hù)解決(jué)用(yòng)電問題(tí)提供(gōng)了真實可(kě)靠(kào)的(dí)依據(jù)，取得(dé)了(liǎo)較好(hǎo)的(dí)社會(huì)效益(yì)。［2］