關(guān)鍵詞：婦女兒童(tóng)醫(yī)院；智(zhì)能(néng)電(diàn)力(lì)儀(yí)表;Acrel-2000型；電力(lì)監控係(xì)統

0  概述 

  本項目(mù)為成都市(shì)婦女兒(ér)童醫院電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)。根(gēn)據(jù)配(pèi)電係(xì)統管理(lǐ)的要求，需要(yào)對(duì)成都(dū)市(shì)婦女(nǚ)兒(ér)童醫院(yuàn)的變電所(suǒ)的進(jìn)出(chū)綫回(huí)路(lù)進行電力監控，以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)用電的安全(quán)，可靠和。

  Acrel-2000型(xíng)智(zhì)能配(pèi)電係(xì)統充分利(lì)用了(liǎo)現代(dài)電(diàn)子技術(shù)，計(jì)算(suàn)機(jī)技術(shù)，網絡技術和現場(cháng)總(zǒng)綫技(jì)術的新發展(zhǎn)，對變(biàn)配電係統進(jìn)行分(fēn)散數據采集和集中(zhōng)監控管(guǎn)理(lǐ)。對配電(diàn)係統的二次(cì)設備進行組網，通(tōng)過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡，將分散的配(pèi)電所的現場設備連(lián)接(jiē)為(wéi)一(yī)個有機的整體，實現電網運(yùn)行的(dí)遠(yuǎn)程監(jiān)控(kòng)和集中(zhōng)管(guǎn)理(lǐ)。

1  係統結(jié)構描述

  本監(jiān)控係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要實現(xiàn)成都市(shì)婦女兒童醫(yī)院的0.4kV配(pèi)電係統進(jìn)行用電(diàn)監控(kòng)與(yǔ)電(diàn)能管理；監(jiān)控(kòng)範圍為低(dī)壓(yā)進(jìn)出(chū)綫(xiàn)綫(xiàn)櫃(guì)進行遠程實時監控和電能(néng)管理(lǐ)。該(gāi)係統總(zǒng)計(jì)有243隻(zhī)PZ80儀表，分(fēn)10條(tiáo)總綫，變電所儀(yí)表(biǎo)直接拉至(zhì)變電所的串口(kǒu)服務(wù)器(qì)，至後台電(diàn)腦，實現儀表(biǎo)與(yǔ)監控(kòng)主機的數據(jù)連通。

  本(běn)監(jiān)控(kòng)係(xì)統采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層分布(bù)式(shì)結構，即站控層，通(tōng)訊(xùn)層與(yǔ)間隔(gé)層；

如圖（1）所(suǒ)示：

圖(tú)（1）網絡(luò)拓撲(pū)圖

  間隔(gé)設備(bèi)層(céng)主(zhǔ)要為：多(duō)功能(néng)網絡電(diàn)力儀(yí)表。這(zhè)些裝置分(fēn)別對應相應的一次設備(bèi)安(ān)裝在電(diàn)氣櫃內，這些裝置(zhì)均采用RS485通訊(xùn)接(jiē)口，通過現場(cháng)MODBUS總(zǒng)綫(xiàn)組網通訊(xùn)，實現數據現(xiàn)場采集。

  網絡通訊(xùn)層主(zhǔ)要為(wéi)：串(chuàn)口服(fú)務器及(jí)光纖收(shōu)發(fā)器(qì)，其主要功能為(wéi)把分散在現場采集(jí)裝置集(jí)中(zhōng)采(cǎi)集(jí)，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控(kòng)層，完(wán)成現場(cháng)層和(hé)站控(kòng)層(céng)之間的(dí)數(shù)據交(jiāo)互。

  站控管理(lǐ)層：設有高性(xìng)能工(gōng)業計算機，顯示器(qì)，UPS電源，打(dǎ)印機(jī)等設(shè)備。監控(kòng)係(xì)統安(ān)裝在計算機上(shàng)，集中(zhōng)采集(jí)顯(xiǎn)示現場設備(bèi)運行狀況(kuàng)，以人(rén)機交互的形式顯示給用戶。

  以(yǐ)上網(wǎng)絡儀(yí)表(biǎo)均采用(yòng)RS485接(jiē)口和MODBUS-RTU通訊(xùn)協議(yì)，RS485采用屏蔽綫(xiàn)傳(chuán)輸(shū)，一般(bān)都采用(yòng)二(èr)根連(lián)綫，接綫(xiàn)簡單(dān)方(fāng)便；通訊接口是(shì)半(bàn)雙工通(tōng)信(xìn)即通信(xìn)的(dí)雙方都可(kě)以(yǐ)接(jiē)收(shōu)，發送數據(jù)但(dàn)是在同一時刻隻能(néng)發送或接(jiē)收數據(jù)，數據(jù)高傳輸(shū)速(sù)率(shuài)為(wéi)10Mbps。RS485接(jiē)口是采(cǎi)用(yòng)平衡驅動器(qì)和差分接(jiē)收(shōu)器的組合(hé)，抗噪聲(shēng)幹(gān)擾(rǎo)能力增強，總(zǒng)綫上(shàng)允許(xǔ)連(lián)接多(duō)達(dá)30個設備，大(dà)傳(chuán)輸(shū)距離(lí)為1km。

2  電力監控係統主要功能(néng)

 2.1  數據采(cǎi)集(jí)與處理(lǐ)

  數據采(cǎi)集(jí)是配(pèi)電監(jiān)控的(dí)基礎，數(shù)據(jù)采(cǎi)集主要由(yóu)底層(céng)多(duō)功能(néng)網絡儀(yí)表采集(jí)完成，實現(xiàn)遠程數據的本地實時顯(xiǎn)示。需要(yào)完成采集的(dí)信號(hào)包括(kuò)：三相電(diàn)壓U，三(sān)相電(diàn)流(liú)I，頻率Hz，功率P，功率(shuài)因數COSφ，電(diàn)度(dù)Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備運行狀態(tài)等(děng)數據。

  數(shù)據處理(lǐ)主(zhǔ)要是把按要求(qiú)采集(jí)到的(dí)電參量(liáng)實(shí)時準(zhǔn)確的顯示給用(yòng)戶，達(dá)到(dào)配(pèi)電監控的自動(dòng)化(huà)化和智(zhì)能(néng)化(huà)要求，同(tóng)時(shí)把采集到(dào)的數據存入數(shù)據庫(kù)供用戶(hù)查詢。

 2.2  人機交互(hù)

  係統(tǒng)提(tí)供簡(jiǎn)單，易用，良(liáng)好(hǎo)的用戶使用(yòng)界麵。采用全中文界麵，CAD圖形顯示低壓(yā)配電係(xì)統(tǒng)電氣(qì)一次(cì)主接(jiē)綫圖，顯示配電(diàn)係(xì)統(tǒng)設備狀態(tài)及相應(yīng)實時(shí)運行(háng)參(cān)數(shù)，畫(huà)麵定時(shí)輪巡(xún)切換；畫麵(miàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新(xīn)；模擬(nǐ)量顯(xiǎn)示(shì)；開關(guān)量顯示(shì)；連續記錄顯示(shì)等。

 2.3  歷史(shǐ)事件

  歷(lì)史事件(jiàn)查看界麵主(zhǔ)要為(wéi)用(yòng)戶查(chá)看曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故(gù)障(zhàng)記錄(lù)，信(xìn)號(hào)記錄，操作(zuò)記錄(lù)，越限記(jì)錄(lù)提(tí)供(gōng)方便(biàn)友好的(dí)人機交互，通(tōng)過(guò)歷(lì)史事件(jiàn)查看平(píng)台，您(nín)可以根據自己的要(yào)求和查詢(xún)條件(jiàn)方便(biàn)定位(wèi)您所(suǒ)要查看的(dí)歷(lì)史(shǐ)事(shì)件(jiàn)，為(wéi)您(nín)把(bǎ)握整個係統的(dí)運行情(qíng)況(kuàng)提供(gōng)了(liǎo)良(liáng)好(hǎo)的(dí)軟(ruǎn)件支持。

 2.4  數(shù)據庫(kù)建立(lì)與(yǔ)查(chá)詢(xún)

  主要完成遙(yáo)測(cè)量(liáng)和遙信(xìn)量定時(shí)采集，並且建立(lì)數據庫，定(dìng)期生成(chéng)報表，以供(gōng)用戶(hù)查詢(xún)打印。

 2.5  用(yòng)戶權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)

  針(zhēn)對不(bù)同級別的(dí)用戶(hù)，設置不同的權限組，防止(zhǐ)因人為誤(wù)操作給生產(chǎn)，生活帶來(lái)的(dí)損(sǔn)失，實現(xiàn)配電(diàn)係統的安(ān)全，可靠運行。可以(yǐ)通過用戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)進(jìn)行(háng)用戶登(dēng)錄，用(yòng)戶(hù)注(zhù)銷，修改密碼，添(tiān)加刪除等(děng)操作(zuò)，方(fāng)便用(yòng)戶(hù)對(duì)賬(zhàng)號和權限(xiàn)的修改。

 2.6  遠(yuǎn)程報表查詢

  報表(biǎo)管理(lǐ)程(chéng)序(xù)的主要功能(néng)是根據用(yòng)戶的需要(yào)設計(jì)報表(biǎo)樣式(shì)，把(bǎ)係統中處理(lǐ)的(dí)數據(jù)經(jīng)過(guò)篩選，組(zǔ)合和(hé)統計生成用(yòng)戶(hù)需要的報(bào)表數據。本(běn)程序(xù)還可(kě)以根(gēn)據(jù)用戶(hù)的(dí)需(xū)要(yào)對報(bào)表(biǎo)文(wén)件(jiàn)采(cǎi)用定時(shí)保存(cún)，打印。同時本(běn)程(chéng)序還向用(yòng)戶提供(gōng)了(liǎo)對生(shēng)成(chéng)的(dí)報表文件管理功能。

  報(bào)表具有(yǒu)自由設置(zhì)查(chá)詢(xún)時間(jiān)實現日(rì)，月(yuè)，年的電(diàn)能(néng)統計(jì)，數(shù)據導出和(hé)報(bào)表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)等(děng)功(gōng)能(néng)。

3  案例(lì)分析

  成(chéng)都(dū)市婦(fù)女兒(ér)童(tóng)醫院(yuàn)電力監控係統包含變電所電表，對(duì)變電所的(dí)低(dī)壓配(pèi)電(diàn)回(huí)路(lù)進行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)實時(shí)監(jiān)控和(hé)電(diàn)能管理。

  變電(diàn)所采(cǎi)用(yòng)PZ80多(duō)功(gōng)能儀表，其(qí)是針對(duì)電力係(xì)統(tǒng)，工礦(kuàng)企業，公共設施(shī)，智(zhì)能(néng)大(dà)廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)電力儀表(biǎo)，它(tā)能(néng)測(cè)量(liáng)常規(guī)電(diàn)力(lì)參數(shù)，如：三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓，電(diàn)流，有功功率，無(wú)功功(gōng)率(shuài)，功率因(yīn)數，頻(pín)率，有功電(diàn)度，無功(gōng)電度等多種電參量。該(gāi)係列(liè)網絡電(diàn)力儀(yí)表主要應(yīng)用(yòng)於變電站(zhàn)自(zì)動化，配電網自動(dòng)化，小(xiǎo)區(qū)電力(lì)監控，工業(yè)自動化，能源管理係(xì)統及(jí)智能(néng)建(jiàn)築(zhù)等領(lǐng)域。

  低(dī)壓(yā)配(pèi)電(diàn)二次圖見(jiàn)圖(tú)（2），功(gōng)能(néng)有(yǒu)電量遙(yáo)測(cè)主要(yào)監測運行(háng)設備的電參(cān)量，其中包括：綫三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率(shuài)，功率因數(shù)，電能(néng)，頻率等電(diàn)參(cān)量及配出回(huí)路的三相電(diàn)流(liú)；遙信功能實現顯(xiǎn)示(shì)現(xiàn)場(cháng)設備的運行(háng)狀(zhuàng)態，主要(yào)包(bāo)括：開(kāi)關(guān)的分，合閘運行狀(zhuàng)態和(hé)通訊故障報警。

圖(tú)（2）低壓配電一(yī)次(cì)圖(tú)

  遙信(xìn)和遙測報警(jǐng)功(gōng)能，主(zhǔ)要(yào)完成對(duì)低壓(yā)各出(chū)綫(xiàn)回(huí)路的開關運行狀(zhuàng)態(tài)和負載進綫監控(kòng)，對(duì)開關變(biàn)位和負載(zǎi)越限彈出報警界麵(miàn)，指(zhǐ)示具體的報(bào)警位(wèi)置(zhì)並聲音報警(jǐng)，提醒值(zhí)班(bān)人員及時處(chǔ)理(lǐ)。具(jù)備(bèi)歷史查(chá)詢(xún)功能。見(jiàn)圖（3）：

圖（3） 實時遙信報警信息(xī)

  參數(shù)抄(chāo)表(biǎo)功能，主(zhǔ)要對(duì)低壓(yā)各出綫(xiàn)回路的(dí)電(diàn)參數進(jìn)綫查詢(xún)。支持(chí)任(rèn)意時刻電(diàn)參數(shù)查(chá)詢，具(jù)備(bèi)數據(jù)導(dǎo)出和報表(biǎo)打印等功能。該(gāi)報表(biǎo)查(chá)詢配電箱出綫回路的電參(cān)數(shù)，主要包括：三相電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率(shuài)因數(shù)，有(yǒu)功功率(shuài)和(hé)有(yǒu)功電度。該報(bào)表各(gè)回路名(míng)稱和數(shù)據庫(kù)關聯，方便用戶(hù)修(xiū)改回路名(míng)稱。見圖（4）：

圖（4） 參(cān)數抄表(biǎo)

  用電量報表功(gōng)能，可(kě)選(xuǎn)擇(zé)時間段(duàn)進行查(chá)詢，支(zhī)持任意(yì)時(shí)間段(duàn)電(diàn)度累(léi)計(jì)查(chá)詢(xún)，具備數(shù)據導出和報表打印等功能(néng)。為值(zhí)班人(rén)員提供(gōng)了可靠(kào)的(dí)電(diàn)能(néng)報表(biǎo)。該報(bào)表(biǎo)各回路名(míng)稱(chēng)和數據(jù)庫(kù)關(guān)聯，方(fāng)便用(yòng)戶修(xiū)改回路名(míng)稱。用戶可(kě)以(yǐ)直(zhí)接打印報表，可以以EXCEL格(gé)式(shì)另存到其他(tā)位置(zhì)。 見圖（5）：

圖（5） 電能報表(biǎo)

  係統(tǒng)通(tōng)訊結構示意(yì)圖，主(zhǔ)要顯(xiǎn)示(shì)係統(tǒng)的組網(wǎng)結構，係(xì)統采用(yòng)分(fēn)層(céng)分(fēn)布(bù)式結構，同時監測間(jiān)隔層設備的(dí)通(tōng)信狀態。紅(hóng)色表(biǎo)示通(tōng)訊(xùn)正常(cháng)，綠色表示(shì)通訊故障。見(jiàn)圖（6）：

圖(tú)（6）係統通(tōng)訊結構示(shì)意圖(tú)

4  結束(shù)語(yǔ)

  隨(suí)著(zhuó)社(shè)會的發展及電力(lì)的廣(guǎng)泛應用(yòng)，電力監控係(xì)統已成(chéng)為全國各地重(zhòng)點工程(chéng)項(xiàng)目，標(biāo)誌(zhì)性建築/大型(xíng)公(gōng)共(gòng)設施等(děng)大(dà)麵積多(duō)變電所(suǒ)用戶(hù)的(dí)必然選擇，本(běn)文介(jiè)紹(shào)的Acrel-2000電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統在(zài)成(chéng)都市婦(fù)女兒童醫院的應用，可以(yǐ)實現對變(biàn)電所低(dī)壓配電(diàn)回路(lù)用電(diàn)的(dí)實時(shí)監(jiān)控與電力監控，不(bù)僅(jǐn)能(néng)顯示回路(lù)用(yòng)電狀況(kuàng)，還具有網絡通訊(xùn)功能(néng)，可以(yǐ)與串口服務器，計(jì)算機(jī)等組成(chéng)電(diàn)力(lì)監控(kòng)係(xì)統。係(xì)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集(jí)數據的(dí)分析，處理，實時(shí)顯示(shì)變電(diàn)所(suǒ)內(nèi)各配電回(huí)路的(dí)運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘，負(fù)載(zǎi)越限具(jù)有(yǒu)彈出(chū)報警(jǐng)對話框及(jí)語(yǔ)音提示，並(bìng)生(shēng)成各種(zhǒng)電能(néng)報(bào)表，分(fēn)析(xī)曲(qū)綫，圖形(xíng)等(děng)，便於電(diàn)能的遠程(chéng)抄表以及分析，研(yán)究(jiū)。該係(xì)統運行安全，可靠(kào)，穩定，為變電所(suǒ)用(yòng)戶(hù)解決(jué)用電(diàn)問(wèn)題提(tí)供(gōng)了(liǎo)真實可靠的(dí)依(yī)據，取得(dé)了(liǎo)較好(hǎo)的(dí)社會(huì)效(xiào)益。