摘要(yào)：介紹橫(héng)琴(qín)天羽隧道(dào)，采(cǎi)用智能(néng)電(diàn)力儀表，采集配(pèi)電現場的各種電(diàn)參量(liáng)和開(kāi)關(guān)信號。係統采(cǎi)用(yòng)現場就(jiù)地組網(wǎng)的(dí)方式(shì)，組(zǔ)網(wǎng)後通過(guò)現場(cháng)總(zǒng)綫(xiàn)通(tōng)訊並(bìng)遠(yuǎn)傳至(zhì)後台(tái)，通過Acrel-2000型電(diàn)力監(jiān)控係統實現配(pèi)電(diàn)室(shì)配電回路用(yòng)電(diàn)的實時(shí)監(jiān)控(kòng)和(hé)管理(lǐ)。

0 概述 

天羽(yǔ)道(dào)隧道(dào)全長(cháng)1.2公裏(lǐ)，由雙(shuāng)向(xiàng)4車道車(chē)行隧(suì)道(dào)和(hé)單(dān)洞(dòng)行人與(yǔ)非機(jī)動車混行隧道(dào)組(zǔ)成，位於珠海市橫(héng)琴新區，建成(chéng)後將有效化城(chéng)市布局，快速連接(jiē)環島(dǎo)北(běi)路和港(gǎng)澳大(dà)道，打(dǎ)通(tōng)小(xiǎo)橫琴(qín)山南(nán)北兩側的交通網絡，將原(yuán)有(yǒu)20分鐘的車程縮(suō)短(duǎn)至2分鐘。安(ān)科瑞(ruì)電(diàn)氣(qì)股份(fèn)有限公司(sī)為(wéi)橫(héng)琴(qín)新區(qū)天(tiān)羽(yǔ)道隧道進口(kǒu)端變電(diàn)所低壓室配電(diàn)工(gōng)程提(tí)供(gōng)電力監控(kòng)係(xì)統，保證變(biàn)配電的運行的可(kě)靠性(xìng)。

本次(cì)項目主要(yào)涉及(jí)橫琴天(tiān)羽隧道中配電室內的網絡(luò)多功能儀(yí)表(biǎo)，監控主(zhǔ)機(jī)位(wèi)於1層(céng)的(dí)值班室。

1 需求分析(xī)

為(wéi)保(bǎo)證(zhèng)生產(chǎn)管理用(yòng)電負荷(hé)的統計與分析及對危險源(yuán)實時監(jiān)控。需(xū)要對(duì)項目現(xiàn)場的配(pèi)電室(shì)中進綫(xiàn)及(jí)出綫(xiàn)回(huí)路(lù)進行(háng)電(diàn)壓，電流，功率等(děng)參數進行(háng)實(shí)時(shí)在綫(xiàn)監(jiān)控(kòng)。一(yī)旦監(jiān)控點(diǎn)被監視(shì)參數(shù)異常，能(néng)夠及(jí)時檢測(cè)報警(jǐng)，有關(guān)人員(yuán)采取必(bì)要(yào)的措施，避免安(ān)全事故的(dí)發生。自動抄表(biǎo)功(gōng)能節省了(liǎo)人(rén)力物(wù)力，功(gōng)率趨勢(shì)曲綫功能能(néng)夠直(zhí)觀的顯示各回(huí)路(lù)的工(gōng)作(zuò)狀態與時間(jiān)，方(fāng)便用(yòng)戶找出(chū)非正(zhèng)常(cháng)用電回路並且及(jí)時進(jìn)行(háng)整改(gǎi)，建(jiàn)立電能多級計量體係(xì)提(tí)供用能(néng)分析(xī)依(yī)據。

本(běn)技術條件適用於橫(héng)琴(qín)天羽(yǔ)隧道配(pèi)電室(shì)。供(gōng)方產(chǎn)品應(yīng)具有高(gāo)安(ān)全性與可靠(kào)性，易於擴(kuò)展，便於維修(xiū)與維護。供(gōng)方提供的產(chǎn)品應至(zhì)少(shǎo)滿足(zú)本技術條(tiáo)件，但不於此(cǐ)，其(qí)技(jì)術性能應滿足對配電室(shì)數(shù)據(jù)監(jiān)控(kòng)的(dí)要求。

數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)

自動采集(jí)現(xiàn)場(cháng)所有電(diàn)量(liáng)儀表(biǎo)的(dí)模(mó)擬量數據，自動(dòng)采集(jí)現場開關狀(zhuàng)態(tài)以及故障狀態(tài)等(děng)開關量數據。

支持(chí)實(shí)時采集(jí)，自(zì)動(dòng)周期采集(jí)（定(dìng)時采集(jí)）可(kě)配置周(zhōu)期（1分鐘～24小時）。

支持(chí)數(shù)據傳(chuán)輸正確(què)性檢(jiǎn)驗，異常數(shù)據自動處理。

支(zhī)持多綫程處理(lǐ)機(jī)製，提高(gāo)數據采集(jí)效率，能(néng)同(tóng)時對(duì)多個(gè)設備進行(háng)數據(jù)采(cǎi)集(jí)。

數據(jù)實時顯示(shì)采(cǎi)用(yòng)配電(diàn)箱主接(jiē)綫圖直(zhí)觀顯示(shì)模式，各(gè)回(huí)路開關斷合以及故(gù)障狀態(tài)直(zhí)觀(guān)可見。

 數(shù)據分析(xī)與(yǔ)處(chǔ)理

數(shù)據的(dí)綜合統計，分(fēn)析(xī)需要(yào)實(shí)現以下功(gōng)能：

各設備(bèi)用(yòng)電數據(jù)小時(shí)，日(rì)，月，年等(děng)時(shí)間段內的(dí)統(tǒng)計，計算。

各設(shè)備的(dí)用電負荷(hé)（有功，無功）大，小，平(píng)均值計算。

統計各(gè)分站(zhàn)及整(zhěng)體的(dí)用電(diàn)量(liáng)（有功(gōng)，無功）。

數(shù)據查詢(xún)與(yǔ)展示

要求能方便實現客戶端查詢和(hé)各級(jí)管(guǎn)理人(rén)員(yuán)的查詢(xún)，查(chá)詢界麵(miàn)能適(shì)應各(gè)級(jí)管(guǎn)理人(rén)員(yuán)的(dí)要求能(néng)夠支(zhī)持(chí)靈活的條(tiáo)件組(zǔ)合查(chá)詢(xún)和對(duì)比(bǐ)分析(xī)，各(gè)類(lèi)統計(jì)分析(xī)的數(shù)據(jù)可(kě)靈活采用報(bào)表等(děng)多種圖(tú)表(biǎo)方(fāng)式(shì)直(zhí)觀的展示功能。

數(shù)據(jù)展(zhǎn)示功(gōng)能按照(zhào)不同用戶(hù)的不同的(dí)權(quán)限，分為(wéi)操作(zuò)層(céng)，管(guǎn)理層，決策層三層用能(néng)展示。

操(cāo)作層具備用(yòng)能(néng)分(fēn)析(xī)，累(léi)計用量，實時(shí)監測(cè)，運行記(jì)錄及比(bǐ)例，對比(bǐ)，對標分(fēn)析(xī)等(děng)功能。

管理層(céng)具(jù)備(bèi)用能(néng)數(shù)據統計和(hé)分析，分(fēn)類(lèi)分(fēn)項的對(duì)比，對(duì)標(biāo)分(fēn)析等功能。

決策層具備用能數(shù)據分析，數(shù)據(jù)刪除(chú)，數據庫導入(rù)/導出等(děng)功能。

權(quán)限(xiàn)管理

要求對不(bù)同(tóng)用戶(hù)賦予(yú)不(bù)同角色的(dí)權限(xiàn)，能授(shòu)權到(dào)功能子菜單(dān)，具體檔案記(jì)錄(lù)，數(shù)據(jù)記錄等(děng)。

係(xì)統要求具(jù)備(bèi)合理*的用戶安全控製機製，能(néng)使應(yīng)用(yòng)環境中的信息資(zī)源得(dé)到有效(xiào)地保護(hù)，防止(zhǐ)信(xìn)息(xī)的(dí)丟(diū)失，失竊和破壞(huài)。

節能(néng)改(gǎi)造(zào)及(jí)效果評估

要(yào)求(qiú)為生產(chǎn)節能改造(zào)提(tí)供(gōng)數據(jù)支撐，並(bìng)能(néng)提供節能改造(zào)後的效果評(píng)估。

參數(shù)設(shè)置

可通過采集櫃設置各回(huí)路(lù)互感器變(biàn)比(bǐ)，各種(zhǒng)電(diàn)流(liú)電壓(yā)保護整定值。

故障判(pàn)斷與報(bào)警具(jù)有故(gù)障自(zì)動(dòng)判(pàn)斷並(bìng)采用聲(shēng)光(guāng)方式報警(jǐng)功能(néng)。報警類型包括開關(guān)故障，電壓(yā)，電流超限，現場(cháng)采集模(mó)塊(kuài)通訊故(gù)障，與(yǔ)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)通(tōng)訊故障等。報警時(shí)間自動(dòng)記入(rù)係(xì)統(tǒng)數據(jù)庫，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶(hù)查詢，工(gōng)作人員(yuán)可隨時(shí)掌握變(biàn)配(pèi)電(diàn)站實(shí)時(shí)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態，發(fā)現變配電(diàn)運(yùn)行(háng)故障(zhàng)並作(zuò)出相(xiāng)應處理(lǐ)，提高變(biàn)配(pèi)電(diàn)的管理效(xiào)率，提升電力係統安全性，可(kě)靠性(xìng)。

2  係統(tǒng)方案

安(ān)科(kē)瑞Acrel-2000係統根據(jù)橫琴天羽隧道(dào)現場(cháng)實際情況，整體網絡(luò)結構(gòu)采(cǎi)用屏蔽雙絞綫直(zhí)接接至數據采集器(qì)然後通過網綫(xiàn)直(zhí)接接至配(pèi)電室的監控主機(jī)，保障(zhàng)了(liǎo)電(diàn)力(lì)監控(kòng)監控係統(tǒng)傳輸的(dí)穩(wěn)定性與實時性。

1）站控管(guǎn)理層

站控(kòng)管理層針(zhēn)對電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)的(dí)管(guǎn)理人員(yuán)，是(shì)人(rén)機交互(hù)的(dí)直(zhí)接窗(chuāng)口。在(zài)橫琴天羽隧道(dào)工程中主要(yào)指置於(yú)地(dì)下(xià)一(yī)層配電(diàn)室的(dí)監控(kòng)主(zhǔ)機(jī)。

2）網絡(luò)通訊層(céng)

 通訊(xùn)層(céng)主要是由采集(jí)器(qì)，以(yǐ)太(tài)網設備(bèi)及總綫網絡組成。串(chuàn)口(kǒu)服務器主(zhǔ)要功(gōng)能是監測現場智能儀表；以太(tài)網設(shè)備及(jí)總綫(xiàn)網絡的(dí)主要(yào)功能是實現(xiàn)分(fēn)站與(yǔ)主站(zhàn)之(zhī)間(jiān)的(dí)數據交(jiāo)互(hù)，使配(pèi)電係統管理集(jí)中(zhōng)化(huà)，信息化(huà)，智(zhì)能化，提高(gāo)了(liǎo)配電(diàn)係統的安(ān)全性，可靠(kào)性(xìng)和(hé)穩定(dìng)性，真(zhēn)正達到了(liǎo)無(wú)人值(zhí)守(shǒu)的目的。

3）現場設備層

現(xiàn)場(cháng)設備(bèi)層是數(shù)據(jù)采集終端，主(zhǔ)要由智(zhì)能(néng)儀表組(zǔ)成，智(zhì)能儀(yí)表通(tōng)過屏(píng)蔽雙絞綫RS485接口，采(cǎi)用MODBUS通訊協(xié)議總綫型(xíng)連(lián)接(jiē)接入(rù)通訊服(fú)務(wù)器(qì)，經通訊服(fú)務器到達該配電(diàn)間(jiān)監控(kòng)主機進(jìn)行(háng)組(zǔ)網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控製(zhì)。

係(xì)統(tǒng)結構(gòu)圖

3  係統(tǒng)功(gōng)能(néng)

變電所(suǒ)實時監控係統(tǒng)圖為(wéi)主監控(kòng)畫(huà)麵(miàn)，主(zhǔ)要(yào)實(shí)時(shí)監(jiān)測變(biàn)電所(suǒ)所(suǒ)有回路的運行狀態，紅(hóng)色代(dài)表合閘，綠(lǜ)色代(dài)表(biǎo)分閘。在係統圖中可(kě)以(yǐ)直觀的看到每路(lù)進綫和出(chū)綫(xiàn)的(dí)運行(háng)參(cān)數(shù)和狀(zhuàng)態(tài)，可以(yǐ)看到(dào)變壓器(qì)出(chū)綫側的(dí)所(suǒ)有(yǒu)常規(guī)電力參(cān)數，如：三相電(diàn)壓，電流，有功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無功(gōng)功率，功率(shuài)因數，頻率，有(yǒu)功電(diàn)度(dù)等(děng)。如(rú)下(xià)圖所(suǒ)：

一(yī)次(cì)係統(tǒng)圖

遙(yáo)信和遙(yáo)測報警功能，主要(yào)完成(chéng)對低壓(yā)各(gè)出綫回路(lù)的(dí)開關運(yùn)行狀態和負(fù)載(zǎi)進(jìn)綫監控，對開(kāi)關變(biàn)位和(hé)負載(zǎi)越限(xiàn)彈出報警界麵(miàn)指(zhǐ)示具(jù)體(tǐ)的報(bào)警(jǐng)位置並聲(shēng)音報警，提醒值班(bān)人員及時處(chǔ)理。負(fù)載越(yuè)限值(zhí)在相應權(quán)限(xiàn)下(xià)可自由(yóu)設(shè)置。       

事件告(gào)警(jǐng)記錄功(gōng)能(néng)，主(zhǔ)要完成對查詢時(shí)間(jiān)段內(nèi)出現的(dí)報警(jǐng)信(xìn)息事件(jiàn)記錄以及(jí)發生時間，為值班(bān)人員(yuán)提(tí)供(gōng)依(yī)據(jù)並(bìng)且分析(xī)事故(gù)發(fā)生的原因(yīn)，如(rú)下圖(tú)所示(shì)：

              報(bào)警功能實時(shí)查(chá)詢

參(cān)數抄(chāo)表(biǎo)功能，主(zhǔ)要對低(dī)壓各出綫回(huí)路的電參數(shù)進綫查詢(xún)。支(zhī)持(chí)任(rèn)意時(shí)刻電參(cān)數(shù)查詢(xún)，具備數據導出和報表打印(yìn)等(děng)功能(néng)。該報表(biǎo)查詢(xún)橫(héng)琴(qín)天羽隧道(dào)配電室進(jìn)出(chū)綫(xiàn)各低(dī)壓回(huí)路(lù)的(dí)電(diàn)參數(shù)，主要(yào)包(bāo)括：三相電(diàn)流，有功(gōng)功率(shuài)和(hé)有功電度(dù)。該報表(biǎo)各回(huí)路名稱和(hé)數(shù)據庫(kù)關聯，方便(biàn)用(yòng)戶修改(gǎi)回路名稱(chēng)。如下圖所示(shì):

                    電參(cān)數抄表

用(yòng)電量(liáng)報表功(gōng)能，可(kě)選(xuǎn)擇時(shí)間段進(jìn)行(háng)查詢(xún)，支持任意時間段電度(dù)累計(jì)查(chá)詢(xún)，具(jù)備數(shù)據導(dǎo)出(chū)和報(bào)表打印等功(gōng)能。為(wéi)值班(bān)人(rén)員提供(gōng)了(liǎo)可靠(kào)的電能報(bào)表。該(gāi)報(bào)表各(gè)回路(lù)名稱(chēng)和數(shù)據庫(kù)關(guān)聯(lián)，方(fāng)便用(yòng)戶修(xiū)改(gǎi)回路名(míng)稱。如(rú)下圖所示，用戶(hù)可以直接(jiē)打印報表(biǎo)，可以(yǐ)以(yǐ)EXCEL格式(shì)另存到其(qí)他位(wèi)置。 如(rú)下圖(tú)所(suǒ)示：

電(diàn)能報(bào)表

係統(tǒng)通訊結(jié)構示意圖，主(zhǔ)要顯(xiǎn)示係(xì)統(tǒng)的(dí)組網結(jié)構，係統采用分層分布式結(jié)構，同(tóng)時監測(cè)間隔層(céng)設(shè)備的通(tōng)信狀態。紅色表(biǎo)示(shì)通(tōng)訊(xùn)正常，綠(lǜ)色表示(shì)通訊(xùn)故障。下圖為變(biàn)電所通訊狀(zhuàng)態示意圖(tú)。

通(tōng)訊(xùn)結(jié)構(gòu)示意圖

4  結(jié)束語(yǔ)

在當今配電設施的應(yīng)用(yòng)中(zhōng)，項目的(dí)配電安全性至(zhì)關重要，本(běn)文(wén)介紹的Acrel-2000電力監控係統在橫(héng)琴(qín)天(tiān)羽(yǔ)隧道的應(yīng)用，可(kě)以(yǐ)實現(xiàn)對(duì)配電(diàn)室供配(pèi)電(diàn)回路(lù)用(yòng)電的實時(shí)監(jiān)控，不僅(jǐn)能顯(xiǎn)示回路(lù)用(yòng)電狀況，還具(jù)有網絡通(tōng)訊(xùn)功(gōng)能(néng)，可以(yǐ)與(yǔ)串口(kǒu)服務(wù)器(qì)，計(jì)算(suàn)機等組成(chéng)電力監(jiān)控(kòng)係統。係統實現對采集(jí)數(shù)據(jù)的(dí)分(fēn)析，處(chǔ)理(lǐ)，實(shí)時(shí)顯示配(pèi)電室內各(gè)配電回(huí)路的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態，對負載越(yuè)限(xiàn)具有(yǒu)彈出報警(jǐng)對話(huà)框，語音(yīn)提示，並生(shēng)成(chéng)各(gè)種(zhǒng)電能(néng)報表，分析(xī)曲(qū)綫(xiàn)，圖(tú)形等(děng)，便於電(diàn)能的(dí)遠程(chéng)抄表(biǎo)以及分析(xī)，研(yán)究，該(gāi)係(xì)統(tǒng)運行(háng)安(ān)全，可靠(kào)，穩(wěn)定，為該(gāi)項(xiàng)目解決用電問(wèn)題提(tí)供了(liǎo)真實(shí)可(kě)靠的依(yī)據，取(qǔ)得(dé)了(liǎo)較好(hǎo)的效益(yì)。

參考(kǎo)文獻：

[1]《電(diàn)力(lì)電測(cè)數(shù)字儀(yí)表原(yuán)理與(yǔ)應用(yòng)指南(nán)》， 任(rèn)致程(chéng)，周中，中國(guó)電力出(chū)版社(shè)

[2]《電(diàn)力監控係統在(zài)供(gōng)配電設(shè)計中的(dí)應(yīng)用(yòng)》，高士(shì)宏(hóng)，科(kē)技(jì)風[3]《電(diàn)力監(jiān)控運用於(yú)10kv供配電(diàn)設(shè)計》，姚強，科(kē)技(jì)天地(dì)