摘(zhāi)要：介紹三(sān)門峽明珠集(jí)團電冶公司(sī)白(bái)剛(gāng)玉(yù)項目供電(diàn)工(gōng)程(chéng)電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)，采(cǎi)用智(zhì)能(néng)電力儀表(biǎo)采集(jí)配電現場的各種電參(cān)量和(hé)開關信號。係統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網的方(fāng)式，組(zǔ)網後通過(guò)現場(cháng)總綫(xiàn)通訊(xùn)並遠(yuǎn)傳(chuán)至後台(tái)，通過(guò)Acrel-2000型電力監控係統(tǒng)實現(xiàn)變電(diàn)所配(pèi)電(diàn)回路用電(diàn)的實(shí)時監控(kòng)和(hé)電能管理。。

關(guān)鍵詞：變電所；智(zhì)能(néng)電力儀表;Acrel-2000型(xíng)；電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統

0  概(gài)述 

  本項(xiàng)目為(wéi)三(sān)門(mén)峽明珠(zhū)集(jí)團電(diàn)冶公司白(bái)剛玉項(xiàng)目供電工程電力(lì)監控係(xì)統。根據(jù)配電係統管理的(dí)要求，需要對(duì)三門峽明珠集團(tuán)電冶公司白剛(gāng)玉項(xiàng)目供電(diàn)工程配電(diàn)室進行(háng)電(diàn)力監(jiān)測(cè)，以(yǐ)保(bǎo)證用電(diàn)的安(ān)全，可靠和。

   Acrel-2000型(xíng)智能配電(diàn)係(xì)統(tǒng)，充分利用(yòng)了(liǎo)現(xiàn)代(dài)電(diàn)子(zǐ)技術(shù)，計算(suàn)機技術(shù)，網絡技(jì)術和現(xiàn)場總綫技術的(dí)發展(zhǎn)，對變配電(diàn)係統(tǒng)進行分(fēn)散數據(jù)采(cǎi)集和集中監控管(guǎn)理。對(duì)配電係統的(dí)二次設備(bèi)進行(háng)組網，通過計(jì)算機和(hé)通訊(xùn)網絡將分(fēn)散的配(pèi)電(diàn)所(suǒ)的現場設備(bèi)連(lián)接(jiē)為(wéi)一個有機的整(zhěng)體(tǐ)，實(shí)現電(diàn)網運(yùn)行(háng)的(dí)遠(yuǎn)程(chéng)監(jiān)控(kòng)和集中(zhōng)管理。

1  係統結(jié)構(gòu)描述

  本監控係(xì)統(tǒng)主要實現(xiàn)三(sān)門(mén)峽(xiá)明(míng)珠(zhū)集團電冶公司白(bái)剛(gāng)玉項目10KV配(pèi)電係(xì)統進(jìn)行用(yòng)電監控；監(jiān)控範圍為(wéi)5個(gè)變電所的高壓綜保,2塊低(dī)壓(yā)電(diàn)表。該係統(tǒng)總計(jì)有(yǒu)7塊安(ān)科瑞(ruì)儀(yí)表，分2條總綫(xiàn)，直(zhí)接拉至變電(diàn)所(suǒ)值班室的(dí)電腦(nǎo)，實(shí)現總(zǒng)綫(xiàn)上儀(yí)表與(yǔ)監(jiān)控主機的數據連(lián)通(tōng)。

  本(běn)監(jiān)控係統(tǒng)采用分(fēn)層分布(bù)式結構(gòu)，即(jí)站(zhàn)控層(céng)，通(tōng)訊(xùn)層(céng)與(yǔ)間(jiān)隔層；

如(rú)圖(tú)（1）所示：

圖(tú)（1）網絡拓撲(pū)圖

  間(jiān)隔(gé)設(shè)備(bèi)層(céng)主要(yào)為(wéi)：多功(gōng)能網絡電(diàn)力儀(yí)表(biǎo)。這些(xiē)裝置(zhì)分別對應(yīng)相應的一(yī)次(cì)設備安裝(zhuāng)在電氣櫃(guì)內(nèi)，這些裝置均(jūn)采用RS485通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)，通過現(xiàn)場(cháng)MODBUS總(zǒng)綫組網(wǎng)通訊(xùn)，實現(xiàn)數據現場采集(jí)。

網(wǎng)絡(luò)通訊(xùn)層(céng)主(zhǔ)要為：串口(kǒu)轉換(huàn)隔離器，其(qí)主(zhǔ)要功能為(wéi)把(bǎ)分散在(zài)現場采(cǎi)集裝(zhuāng)置(zhì)集中采集，同時傳至站(zhàn)控層，完成現場層和站控層之(zhī)間的數據交(jiāo)互(hù)。

  站控管理(lǐ)層：設有高性能工(gōng)業(yè)計(jì)算機(jī)，顯示(shì)器，UPS電源，打印機等(děng)設(shè)備。監(jiān)控(kòng)係(xì)統安裝在(zài)計算(suàn)機上，集中(zhōng)采(cǎi)集顯示(shì)現場設(shè)備運行狀(zhuàng)況(kuàng)，以人機(jī)交(jiāo)互的形式顯示給用戶。

以(yǐ)上網(wǎng)絡儀(yí)表(biǎo)均采(cǎi)用(yòng)RS485接口和MODBUS-RTU通(tōng)訊協議，RS485采(cǎi)用屏蔽(bì)綫(xiàn)傳(chuán)輸(shū)，一般都采用(yòng)兩根(gēn)連綫(xiàn)，接(jiē)綫簡單方(fāng)便；通訊接(jiē)口是(shì)半(bàn)雙工(gōng)通信(xìn)即通信(xìn)的雙方(fāng)都(dū)可以(yǐ)接收，發送數(shù)據(jù)但(dàn)是(shì)在同一時刻(kè)隻能發送或接(jiē)收數據，數(shù)據傳輸速(sù)率(shuài)為(wéi)10Mbps。

  RS485接(jiē)口是采用平衡驅動(dòng)器和差分接收器(qì)的組合，抗(kàng)噪聲幹(gān)擾(rǎo)能力增強，總(zǒng)綫上允許連(lián)接(jiē)多(duō)達(dá)30個設備，傳(chuán)輸距(jù)離為(wéi)500m。

2  電力監(jiān)控(kòng)係統主要(yào)功(gōng)能

2.1  數據采(cǎi)集與處理

  數據(jù)采(cǎi)集是配(pèi)電(diàn)監(jiān)控的基礎，數(shù)據采(cǎi)集(jí)主要由底(dǐ)層多功能網絡儀表(biǎo)采(cǎi)集完(wán)成，實現遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地(dì)實時顯示。需要(yào)完成(chéng)采集的信號包括(kuò)：三相(xiāng)電(diàn)壓(yā)U，三相電流I，頻率Hz，功率P，功(gōng)率因數COSφ，電(diàn)度(dù)Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備(bèi)運行狀態等(děng)數(shù)據。

  數(shù)據處理(lǐ)主要是把(bǎ)按要求采(cǎi)集(jí)到的(dí)電參量(liáng)實時(shí)準確的(dí)顯(xiǎn)示給(gěi)用(yòng)戶(hù)，達到(dào)配電監(jiān)控(kòng)的(dí)自動(dòng)化化和(hé)智(zhì)能化(huà)要求，同時把(bǎ)采集到的(dí)數據(jù)存入(rù)數據庫供用戶查(chá)詢。

2.2  人(rén)機交互

  係統提供簡單，易用(yòng)，良(liáng)好(hǎo)的(dí)用戶使用界麵(miàn)。采(cǎi)用(yòng)全中文界麵(miàn)，CAD圖(tú)形顯(xiǎn)示高低(dī)壓(yā)配電係(xì)統電氣一次(cì)主接綫圖，顯示(shì)配電係統(tǒng)設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)及相(xiāng)應實時運行參數，畫麵(miàn)定時(shí)輪(lún)巡切(qiē)換；畫麵(miàn)實時(shí)動態刷新；模擬量顯示(shì)；開關(guān)量(liáng)顯示(shì)；連(lián)續記(jì)錄顯示(shì)等。

2.3  歷史事(shì)件

  歷史(shǐ)事(shì)件查(chá)看界麵(miàn)主(zhǔ)要為用(yòng)戶查(chá)看(kàn)曾(zēng)經發生(shēng)過的故障(zhàng)記錄，信號(hào)記錄(lù)，操(cāo)作記錄(lù)，越限(xiàn)記錄(lù)提供方(fāng)便(biàn)友(yǒu)好的(dí)人(rén)機(jī)交互，通(tōng)過歷史事件查看平(píng)台，您(nín)可(kě)以(yǐ)根(gēn)據自己的(dí)要(yào)求(qiú)和(hé)查(chá)詢條件(jiàn)方便(biàn)定位(wèi)您所(suǒ)要查(chá)看的(dí)歷史事件，為(wéi)您(nín)把握(wò)整個(gè)係統(tǒng)的運(yùn)行(háng)情(qíng)況提(tí)供(gōng)了(liǎo)良好(hǎo)的(dí)軟件支持。

2.4  數(shù)據庫(kù)建(jiàn)立與(yǔ)查(chá)詢(xún)

  主要完成遙測量和(hé)遙信(xìn)量(liáng)定時(shí)采(cǎi)集，並且建立數(shù)據庫，定期(qī)生成報表，以(yǐ)供用戶(hù)查詢打印(yìn)。

2.5  用(yòng)戶權限(xiàn)管理

  針(zhēn)對(duì)不(bù)同級(jí)別的用(yòng)戶，設置不(bù)同(tóng)的權(quán)限組(zǔ)，防止(zhǐ)因人為(wéi)誤(wù)操(cāo)作(zuò)給生產，生活(huó)帶(dài)來(lái)的損(sǔn)失，實現(xiàn)配電係(xì)統(tǒng)的安全(quán)，可靠(kào)運行(háng)。可以通過(guò)用戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)進行(háng)用戶登錄，用戶(hù)注(zhù)銷(xiāo)，修改密碼，添加(jiā)刪除(chú)等操(cāo)作，方(fāng)便用(yòng)戶對賬(zhàng)號和(hé)權限(xiàn)的(dí)修改。

2.6  遠程報表(biǎo)查詢

  報表(biǎo)管理(lǐ)程序的主要(yào)功能(néng)是(shì)根據用(yòng)戶(hù)的(dí)需要(yào)設計(jì)報(bào)表樣式，把係統中(zhōng)處理的數(shù)據經(jīng)過篩(shāi)選(xuǎn)，組合和(hé)統計生成(chéng)用(yòng)戶(hù)需要的(dí)報表(biǎo)數(shù)據。本(běn)程(chéng)序還(huán)可以根(gēn)據用戶的需要(yào)對(duì)報(bào)表(biǎo)文(wén)件(jiàn)采(cǎi)用定時保(bǎo)存(cún)，打印(yìn)。同(tóng)時本程序(xù)還向用戶(hù)提供(gōng)了對生成的(dí)報表文(wén)件(jiàn)管(guǎn)理(lǐ)功能。

報表具(jù)有自由(yóu)設(shè)置查詢(xún)時(shí)間實現日，月，年(nián)的電(diàn)能(néng)統(tǒng)計(jì)，數據導(dǎo)出和(hé)報(bào)表打(dǎ)印(yìn)等(děng)功能。

3  案(àn)例(lì)分析

  三門峽明珠(zhū)集團(tuán)電(diàn)冶(yě)公司白剛玉項(xiàng)目供電(diàn)工(gōng)程(chéng)電力(lì)監控(kòng)係統包(bāo)含一(yī)個變電所，本項(xiàng)目針(zhēn)對這個變電(diàn)所配電係統(tǒng)進行(háng)電能管理(lǐ)；對變(biàn)電(diàn)所的高(gāo)壓(yā)配電(diàn)回路進行(háng)遠程實時(shí)監控。

  配(pèi)電(diàn)所(suǒ)進出綫(xiàn)回(huí)路(lù)采用ACR320E多功能儀(yí)表(biǎo)，其(qí)是(shì)針對電力係(xì)統，工礦企業，公共(gòng)設(shè)施，智(zhì)能大廈的(dí)電力監控需求而設計(jì)的(dí)網(wǎng)絡(luò)電力儀(yí)表(biǎo)，它能測量(liáng)常(cháng)規(guī)電力參數，如：三相電壓(yā)，電(diàn)流，有功功(gōng)率，無功功(gōng)率，功率因(yīn)數(shù)，頻率(shuài)，有功(gōng)電度(dù)，無(wú)功(gōng)電(diàn)度(dù)等多種(zhǒng)電參量(liáng)。該(gāi)係列(liè)網絡電力儀(yí)表(biǎo)主(zhǔ)要應用於變電站自(zì)動化，配電網(wǎng)自動化(huà)，小(xiǎo)區電(diàn)力監控(kòng)，工(gōng)業(yè)自(zì)動(dòng)化，能(néng)源(yuán)管(guǎn)理係(xì)統及智(zhì)能建築等領域。

  高(gāo)壓配電一次圖見圖（2），功(gōng)能有(yǒu)電(diàn)量(liáng)遙(yáo)測(cè)主要(yào)監(jiān)測運行設備的電參(cān)量，其中(zhōng)包括：綫三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)，功(gōng)率，功(gōng)率(shuài)因數，電(diàn)能，頻(pín)率等電(diàn)參(cān)量(liáng)及(jí)配出回路的三(sān)相(xiāng)電流(liú)；遙信(xìn)功能(néng)實現顯(xiǎn)示現(xiàn)場設備(bèi)的(dí)運(yùn)行(háng)狀態，主要(yào)包(bāo)括：開關的分(fēn)，合閘運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)和通訊(xùn)故障報警(jǐng)；斷路器變位時會(huì)發出(chū)報警信號(hào)，提醒(xǐng)用戶及時處理(lǐ)故(gù)障(zhàng)。

圖（2）高(gāo)壓配電一(yī)次圖(tú)

  遙信和遙測(cè)報警(jǐng)功能(néng)，主要完成對(duì)低(dī)壓(yā)各(gè)出綫回路的開(kāi)關運行(háng)狀態和負載進綫監控(kòng)，對開(kāi)關變(biàn)位和負載越(yuè)限彈出(chū)報(bào)警界(jiè)麵，指(zhǐ)示具體的(dí)報警位(wèi)置並(bìng)聲音報警，提醒(xǐng)值(zhí)班人員(yuán)及時處理。具備實時(shí)查詢功(gōng)能(néng)，見圖(tú)（3）。

圖（3） 實(shí)時遙信(xìn)報(bào)警(jǐng)信息(xī)

  參數抄(chāo)表(biǎo)功能，主要對高(gāo)壓(yā)各出綫回路(lù)的(dí)電(diàn)參數進(jìn)綫查詢。支持任(rèn)意時刻(kè)電參數查詢，具(jù)備(bèi)數(shù)據導出(chū)和報(bào)表打印等(děng)功能。該(gāi)報表(biǎo)查(chá)詢(xún)供(gōng)1個變電所各高(gāo)壓回路的(dí)電(diàn)參(cān)數，主要包(bāo)括(kuò)：三(sān)相(xiāng)電壓，電流(liú)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，有(yǒu)功功率和(hé)有(yǒu)功(gōng)電(diàn)度。該報(bào)表各(gè)回(huí)路名稱和(hé)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯，方便(biàn)用戶(hù)修改回路名稱。見(jiàn)圖(tú)（4）。

圖(tú)（4） 參數(shù)抄表

  用(yòng)電(diàn)量(liáng)報表功(gōng)能，可選(xuǎn)擇時間段進行(háng)查詢，支持(chí)任(rèn)意(yì)時(shí)間段電度累(léi)計查(chá)詢(xún)，具備數據導出(chū)和報(bào)表打印等(děng)功能。為(wéi)值班人員(yuán)提供了(liǎo)可(kě)靠(kào)的(dí)電能(néng)報表。該報表(biǎo)各(gè)回(huí)路名(míng)稱(chēng)和(hé)數(shù)據庫關(guān)聯(lián)，方(fāng)便(biàn)用戶(hù)修改(gǎi)回路名(míng)稱。如下(xià)圖所(suǒ)示(shì)，顯(xiǎn)示某段時(shí)間內(nèi)的各配電(diàn)回(huí)路的用(yòng)電量(liáng)，用戶可(kě)以(yǐ)直接打(dǎ)印報表，可以以(yǐ)EXCEL格(gé)式(shì)另存到(dào)其他位(wèi)置。 見(jiàn)圖(tú)（5）。

圖(tú)（5） 電能報表(biǎo)

  係統(tǒng)通訊結構示意(yì)圖(tú)，主要(yào)顯(xiǎn)示(shì)係統(tǒng)的組網結(jié)構，係(xì)統采用(yòng)分層分(fēn)布(bù)式(shì)結構，同時監(jiān)測間隔(gé)層設備的通信(xìn)狀態。紅色(sè)表示(shì)通(tōng)訊正(zhèng)常，綠色表示通訊(xùn)故障。見(jiàn)圖（6）。

圖（6）係統通(tōng)訊(xùn)結(jié)構示意圖

4  結束(shù)語(yǔ)

  隨著(zhuó)社(shè)會的(dí)發(fā)展及(jí)電力(lì)的(dí)廣泛(fàn)應用，電力(lì)監控係統已(yǐ)成為全(quán)國各地(dì)工程(chéng)項目(mù)，標誌性建築/大型公(gōng)共設(shè)施(shī)等(děng)變電所用戶的必(bì)然(rán)選擇，本文介(jiè)紹的(dí)Acrel-2000電力監控係(xì)統(tǒng)在三門峽(xiá)明(míng)珠集團(tuán)電冶公(gōng)司(sī)白剛(gāng)玉項(xiàng)目10KV配(pèi)電室的(dí)應用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電(diàn)所高低(dī)壓(yā)配電(diàn)回路用(yòng)電的(dí)實時(shí)監控與(yǔ)電能管(guǎn)理，不僅(jǐn)能(néng)顯(xiǎn)示(shì)回路(lù)用電狀況，還具(jù)有(yǒu)網(wǎng)絡通訊(xùn)功(gōng)能(néng)，可(kě)以與(yǔ)串口(kǒu)隔離器(qì)，計算(suàn)機(jī)等組成電能管理係統。係統實(shí)現(xiàn)對采(cǎi)集(jí)數(shù)據(jù)的分(fēn)析，處理，實(shí)時(shí)顯示變(biàn)電(diàn)所內各配(pèi)電回路的運行狀態(tài)，並生成各種電能(néng)報表(biǎo)，分析(xī)曲綫(xiàn)，圖形(xíng)等，便於(yú)電(diàn)能的遠(yuǎn)程抄表以及分析，研(yán)究(jiū)。該係統(tǒng)運行(háng)安(ān)全，可(kě)靠，穩(wěn)定，為(wéi)變(biàn)電(diàn)所用(yòng)戶解決(jué)用(yòng)電問(wèn)題提(tí)供(gōng)了(liǎo)真實可(kě)靠(kào)的依(yī)據，取得了較(jiào)好的(dí)社(shè)會(huì)效(xiào)益。［2］