0  概(gài)述 

本(běn)項(xiàng)目(mù)為(wéi)南京(jīng)國際健(jiàn)康(kāng)城實驗學(xué)校10kv變配電(diàn)項(xiàng)目(mù)電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)。根據配電係(xì)統(tǒng)管理的要求，需要對南(nán)京國際(jì)健康(kāng)城實(shí)驗學(xué)校(xiào)10kv變(biàn)配(pèi)電項(xiàng)目配電係統改(gǎi)造項(xiàng)目的變(biàn)電(diàn)所的進出綫回路進行(háng)電力監(jiān)控(kòng)，以保證用電的(dí)安全(quán)，可(kě)靠(kào)和(hé)高(gāo)效(xiào)。

Acrel-2000型智能(néng)配(pèi)電(diàn)係(xì)統充分(fēn)利用了(liǎo)現代電子技(jì)術，計算機(jī)技術，網絡技術和(hé)現場總綫技術(shù)的(dí)最(zuì)新(xīn)發展(zhǎn)，對(duì)變配電係統(tǒng)進行分散(sàn)數(shù)據采(cǎi)集(jí)和(hé)集中監控管理。對(duì)配(pèi)電係統(tǒng)的二次(cì)設(shè)備進(jìn)行(háng)組網，通過(guò)計(jì)算(suàn)機(jī)和(hé)通(tōng)訊(xùn)網絡，將(jiāng)分(fēn)散的配(pèi)電所的現場設備連(lián)接為(wéi)一(yī)個(gè)有機的(dí)整體，實現(xiàn)電(diàn)網(wǎng)運行(háng)的(dí)遠(yuǎn)程監(jiān)控(kòng)和集(jí)中管(guǎn)理。

1  係統(tǒng)結(jié)構描(miáo)述

本監控(kòng)係統主要實現(xiàn)南(nán)京國(guó)際健(jiàn)康(kāng)城實驗學校10kv變(biàn)配(pèi)電項目項(xiàng)目的配電係統進行用(yòng)電(diàn)監控(kòng)與(yǔ)電(diàn)能管理(lǐ)；監(jiān)控(kòng)範圍(wéi)為(wéi)高(gāo)低(dī)壓(yā)進出綫櫃(guì)進行遠(yuǎn)程(chéng)實(shí)時監控和(hé)電能管理。該(gāi)係(xì)統總(zǒng)計(jì)有2個配電房，11台AM5綜保，204台(tái)PZ96L-E4/HKC和(hé)AMC72L-E4/CK，。變(biàn)電(diàn)所(suǒ)儀表直(zhí)接拉(lā)至變電所的串口服(fú)務(wù)器，至後(hòu)台(tái)電(diàn)腦(nǎo)，實(shí)現儀(yí)表(biǎo)與監(jiān)控(kòng)主(zhǔ)機的數(shù)據(jù)連通(tōng)。

本(běn)監(jiān)控(kòng)係統采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層分布(bù)式結(jié)構，即(jí)站控層(céng)，通訊(xùn)層與間隔層；

如(rú)圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡拓(tuò)撲(pū)圖

間隔(gé)設備層(céng)主(zhǔ)要為(wéi)：多(duō)功(gōng)能(néng)網(wǎng)絡電力(lì)儀表。這(zhè)些裝置(zhì)分(fēn)別(bié)對應相(xiāng)應的一次設(shè)備安(ān)裝(zhuāng)在電氣櫃內，這些(xiē)裝置均采用RS485通訊(xùn)接(jiē)口(kǒu)，通(tōng)過(guò)現場(cháng)MODBUS總綫(xiàn)組(zǔ)網(wǎng)通訊(xùn)，實現數據(jù)現場(cháng)采集(jí)。

網(wǎng)絡(luò)通(tōng)訊層主(zhǔ)要(yào)為(wéi)：串(chuàn)口服(fú)務(wù)器，其(qí)主(zhǔ)要功能(néng)為(wéi)把(bǎ)分散(sàn)在現場采集裝置集中(zhōng)采集(jí)，同時(shí)遠(yuǎn)傳至(zhì)站控層(céng)，完(wán)成現(xiàn)場層和站控(kòng)層之(zhī)間(jiān)的數據交(jiāo)互(hù)。

站控管理層(céng)：設(shè)有高(gāo)性(xìng)能(néng)工業計算(suàn)機，顯(xiǎn)示器，UPS電源，打印(yìn)機等設備。監(jiān)控係統(tǒng)安(ān)裝在計(jì)算機上(shàng)，集中采(cǎi)集顯示(shì)現場設(shè)備(bèi)運(yùn)行狀況，以(yǐ)人機交(jiāo)互(hù)的(dí)形式顯示(shì)給用戶。

以上(shàng)網絡儀表均采(cǎi)用(yòng)RS485接口和MODBUS-

RTU通訊協議，RS485采用(yòng)屏蔽(bì)綫傳輸(shū)，一般(bān)都(dū)采(cǎi)用(yòng)二根連(lián)綫，接(jiē)綫(xiàn)簡單方便(biàn)；通訊接口(kǒu)是(shì)半雙工通信即(jí)通(tōng)信的雙方(fāng)都可(kě)以接(jiē)收(shōu)，發送(sòng)數據(jù)但是(shì)在同(tóng)一時刻(kè)隻能(néng)發(fā)送(sòng)或接收數據(jù)，數(shù)據(jù)最高(gāo)傳輸速率為(wéi)10Mbps。

RS485接口是(shì)采用(yòng)平(píng)衡(héng)驅動(dòng)器和差分接收器的組(zǔ)合(hé)，抗噪聲(shēng)幹擾(rǎo)能力增(zēng)強(qiáng)，總綫(xiàn)上允(yǔn)許連接(jiē)多達30個設(shè)備(bèi)，最大傳(chuán)輸距離為(wéi)1km。

2  電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)主要功能(néng)

2.1  數據(jù)采(cǎi)集與處(chǔ)理(lǐ)

數(shù)據(jù)采集是配電(diàn)監控(kòng)的(dí)基(jī)礎，數據采(cǎi)集主(zhǔ)要由底(dǐ)層(céng)多(duō)功能(néng)網絡儀(yí)表采集(jí)完成，實(shí)現遠程數(shù)據(jù)的(dí)本(běn)地實(shí)時顯示。需要(yào)完成(chéng)采集的信號包括(kuò)：三相電壓(yā)U，三(sān)相電流I，頻率(shuài)Hz，功率(shuài)P，功率(shuài)因數COSφ，電(diàn)度Epi，遠(yuǎn)程設備(bèi)運行(háng)狀(zhuàng)態等數(shù)據。

數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)主(zhǔ)要(yào)是把按要求采(cǎi)集(jí)到(dào)的(dí)電(diàn)參(cān)量(liáng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示(shì)給用(yòng)戶(hù)，達(dá)到配電監控的自動化化和(hé)智能(néng)化(huà)要求，同時把采(cǎi)集(jí)到的數(shù)據存(cún)入(rù)數據庫供(gōng)用(yòng)戶(hù)查詢(xún)。

2.2  人機交互

係統(tǒng)提供簡單，易用(yòng)，良好的用(yòng)戶(hù)使用界麵(miàn)。采用全(quán)中(zhōng)文界(jiè)麵(miàn)，顯(xiǎn)示低壓配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)電(diàn)氣一(yī)次主接(jiē)綫圖，顯(xiǎn)示配電係(xì)統設備(bèi)狀態(tài)及(jí)相(xiāng)應(yīng)實時運行(háng)參數，畫麵定(dìng)時(shí)輪巡(xún)切換；畫麵實時(shí)動(dòng)態刷(shuā)新；模擬(nǐ)量顯(xiǎn)示(shì)；開(kāi)關量顯示(shì)；連續(xù)記錄(lù)顯示等。

2.3  歷(lì)史事件

歷史(shǐ)事(shì)件查(chá)看(kàn)界麵(miàn)主要為(wéi)用戶(hù)查(chá)看曾(zēng)經發(fā)生(shēng)過的(dí)故障記(jì)錄，信(xìn)號(hào)記錄，操(cāo)作記錄(lù)，越(yuè)限(xiàn)記(jì)錄(lù)提供方(fāng)便友(yǒu)好的(dí)人機(jī)交互，通(tōng)過歷(lì)史事件(jiàn)查看(kàn)平(píng)台(tái)，您可(kě)以(yǐ)根(gēn)據自己的(dí)要求(qiú)和(hé)查詢條件方(fāng)便(biàn)定位您所(suǒ)要(yào)查(chá)看的歷(lì)史(shǐ)事件(jiàn)，為(wéi)您把握整(zhěng)個係統的運(yùn)行(háng)情況(kuàng)提供了良好的軟件支(zhī)持。

2.4  數(shù)據(jù)庫建立(lì)與查(chá)詢

主要完成遙(yáo)測量(liáng)和(hé)遙(yáo)信(xìn)量定時采集(jí)，並(bìng)且建立數據庫，定(dìng)期(qī)生成報(bào)表，以供用(yòng)戶查(chá)詢(xún)打(dǎ)印(yìn)。

2.5  用戶(hù)權限管理(lǐ)

針(zhēn)對不(bù)同級別(bié)的用(yòng)戶，設置不同的權限(xiàn)組，防止因(yīn)人為(wéi)誤操作給(gěi)生產，生活帶來(lái)的損失，實(shí)現(xiàn)配電(diàn)係(xì)統的安全(quán)，可靠(kào)運行(háng)。可以(yǐ)通(tōng)過用(yòng)戶(hù)管(guǎn)理進(jìn)行(háng)用戶登錄(lù)，用(yòng)戶注銷，修(xiū)改(gǎi)密(mì)碼，添加(jiā)刪(shān)除等(děng)操(cāo)作，方便(biàn)用戶(hù)對賬號(hào)和(hé)權(quán)限的修改。

2.6  遠程報表查(chá)詢(xún)

報表管理(lǐ)程序的主(zhǔ)要功能是根(gēn)據用戶(hù)的(dí)需要(yào)設(shè)計報表樣式(shì)，把係統中處理的(dí)數據經過(guò)篩選，組合(hé)和(hé)統(tǒng)計(jì)生成用(yòng)戶(hù)需(xū)要的報(bào)表(biǎo)數據(jù)。本程序(xù)還(huán)可以根據(jù)用戶的需(xū)要對(duì)報表文件采用(yòng)定時(shí)保(bǎo)存，打(dǎ)印(yìn)。同時(shí)本(běn)程序還向(xiàng)用(yòng)戶提(tí)供了(liǎo)對(duì)生成的(dí)報(bào)表(biǎo)文(wén)件管理(lǐ)功能。

報(bào)表具(jù)有(yǒu)自(zì)由(yóu)設(shè)置(zhì)查詢時間實現日(rì)，月(yuè)，年的(dí)電能統計(jì)，數據導(dǎo)出(chū)和報表(biǎo)打印(yìn)等(děng)功(gōng)能(néng)。

3  案例分析

南京(jīng)國際(jì)健(jiàn)康城實驗學校10kv變(biàn)配電(diàn)項目電力監(jiān)控係統(tǒng)包(bāo)含(hán)變電(diàn)所電表，對(duì)變(biàn)電所的低(dī)壓(yā)配(pèi)電回路(lù)進行遠程實時(shí)監控和(hé)電能管(guǎn)理。

變電所采用的綜保和(hé)多功(gōng)能(néng)儀(yí)表，其是(shì)針對(duì)電力係統，工(gōng)礦企(qǐ)業(yè)，公(gōng)共(gòng)設施，智能大廈(shà)的(dí)電力監控(kòng)需求而(ér)設計的網絡電(diàn)力儀表，它(tā)能(néng)測(cè)量常規(guī)電力參數(shù)，如(rú)：三(sān)相電壓，電(diàn)流，有功功率，無功(gōng)功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因數，頻(pín)率，有功電(diàn)度，無(wú)功電度(dù)等多種電參(cān)量。該(gāi)係列網絡電力(lì)儀表主要應用(yòng)於(yú)變(biàn)電站(zhàn)自(zì)動(dòng)化，配電網(wǎng)自(zì)動化，小(xiǎo)區電力(lì)監控，工(gōng)業自(zì)動化，能源管(guǎn)理係(xì)統及智(zhì)能建築等領(lǐng)域(yù)。

低(dī)壓(yā)配電二(èr)次(cì)圖見(jiàn)圖（2），功能有電量(liáng)遙測主(zhǔ)要監測運行(háng)設備(bèi)的電(diàn)參量(liáng)，其(qí)中(zhōng)包括：綫(xiàn)三相電壓，電流(liú)，功(gōng)率，功率因(yīn)數(shù)，電(diàn)能，頻率(shuài)等電參(cān)量(liáng)及(jí)配(pèi)出回(huí)路的三相電流；遙信(xìn)功(gōng)能實(shí)現顯示(shì)現場設備的(dí)運行狀(zhuàng)態，主要包(bāo)括：開關的分，合閘運(yùn)行(háng)狀態(tài)和通訊故障(zhàng)報警。  

圖(tú)（2）低(dī)壓配(pèi)電(diàn)一次(cì)圖

    遙信和(hé)遙(yáo)測報警功能，主要完成(chéng)對低壓(yā)各出(chū)綫回路的開(kāi)關(guān)運行(háng)狀(zhuàng)態和(hé)負載進(jìn)綫監控(kòng)，對開關變位和(hé)負(fù)載越限彈出報(bào)警界(jiè)麵，指(zhǐ)示具體的報(bào)警位置並(bìng)聲(shēng)音報警，提(tí)醒值(zhí)班人員(yuán)及時(shí)處(chǔ)理。具備(bèi)歷史(shǐ)查詢功能。

圖（3） 負荷(hé)曲綫

參數(shù)抄表(biǎo)功能(néng)，主要(yào)對低(dī)壓各出綫回路的電(diàn)參(cān)數進(jìn)綫查詢(xún)。支持任意時(shí)刻(kè)電參(cān)數(shù)查(chá)詢，具備(bèi)數據導出和報表打(dǎ)印等(děng)功能。該(gāi)報表(biǎo)查詢(xún)配電(diàn)箱(xiāng)出(chū)綫(xiàn)回路的電參數(shù)，主(zhǔ)要包括：三(sān)相電(diàn)壓，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)，有功功率(shuài)和有(yǒu)功電度。該報(bào)表各(gè)回(huí)路名(míng)稱(chēng)和數(shù)據庫關(guān)聯，方便(biàn)用戶(hù)修改回(huí)路(lù)名稱。見(jiàn)圖（4）。

圖(tú)（4） 參數(shù)抄(chāo)表(biǎo)

用電(diàn)量報表功能(néng)，可(kě)選擇時(shí)間段進(jìn)行查(chá)詢，支持任(rèn)意(yì)時(shí)間(jiān)段(duàn)電度(dù)累計(jì)查詢，具備數(shù)據導出和報表(biǎo)打印(yìn)等(děng)功能(néng)。為(wéi)值(zhí)班人員提(tí)供(gōng)了(liǎo)精確可靠(kào)的電(diàn)能報(bào)表。該報(bào)表各回路名(míng)稱(chēng)和(hé)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便(biàn)用(yòng)戶修改回路(lù)名稱。用戶可以(yǐ)直接打印報表，可以以EXCEL格式(shì)另(lìng)存到其他(tā)位(wèi)置(zhì)。 見(jiàn)圖(tú)（5）。

圖（5） 電(diàn)能報表(biǎo)

係(xì)統通訊(xùn)結構(gòu)示意圖(tú)，主要(yào)顯示係(xì)統(tǒng)的組(zǔ)網結(jié)構，係統采用分(fēn)層分布式(shì)結構，同(tóng)時(shí)監測(cè)間(jiān)隔層(céng)設備的通信(xìn)狀(zhuàng)態。紅色(sè)表(biǎo)示通(tōng)訊正常，綠色(sè)表(biǎo)示通訊(xùn)故(gù)障。見圖（6）。

圖（6）係(xì)統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意(yì)圖(tú)

4  結束語(yǔ)

隨(suí)著(zhuó)社會的發展及電(diàn)力的廣泛應(yīng)用(yòng)，電力(lì)監(jiān)控係統已成(chéng)為全國(guó)各(gè)地(dì)重點工程(chéng)項目，標誌(zhì)性建築/大(dà)型公(gōng)共(gòng)設(shè)施等(děng)大(dà)麵積多變(biàn)電所(suǒ)用戶的必然(rán)選(xuǎn)擇，本(běn)文介紹(shào)的Acrel-2000電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)在南(nán)京國(guó)際(jì)健(jiàn)康城(chéng)實驗學(xué)校10kv變配(pèi)電(diàn)項(xiàng)目項(xiàng)目(mù)的(dí)應用，可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)對變(biàn)電(diàn)所(suǒ)低(dī)壓配(pèi)電回路用(yòng)電的(dí)實時監(jiān)控(kòng)與電力(lì)監控，不(bù)僅能(néng)顯示回(huí)路用電狀(zhuàng)況，還具(jù)有網(wǎng)絡通訊功能(néng)，可(kě)以(yǐ)與(yǔ)串(chuàn)口服務器(qì)，計算(suàn)機(jī)等組(zǔ)成電(diàn)力監控係統(tǒng)。係(xì)統(tǒng)實現對采(cǎi)集數據的(dí)分析，處理，實(shí)時顯(xiǎn)示(shì)變電(diàn)所內各配(pèi)電回路的(dí)運行狀態，對分(fēn)合閘，負載(zǎi)越(yuè)限(xiàn)具有(yǒu)彈出報(bào)警(jǐng)對話框及語(yǔ)音(yīn)提示，並生(shēng)成各種電(diàn)能報表(biǎo)，分析曲(qū)綫(xiàn)，圖形等，便於電能的遠程抄(chāo)表以及分析，研究(jiū)。該係統(tǒng)運行(háng)安全，可靠，穩定(dìng)，為變電所(suǒ)用(yòng)戶(hù)解決用電問(wèn)題(tí)提供了真實可靠的(dí)依據，取(qǔ)得了(liǎo)較(jiào)好(hǎo)的社(shè)會效(xiào)益。［2］

參考文(wén)獻：

[1].任(rèn)致(zhì)程(chéng) 周(zhōu)中. 電力電(diàn)測(cè)數(shù)字儀(yí)表原(yuán)理與應用(yòng)指南(nán)[M]. 北(běi)京. 中國電力出版(bǎn)社(shè). 2007. 4

[2].周(zhōu)中(zhōng)等編(biān)著(zhù). 智能電(diàn)網用戶端(duān)電(diàn)力監控與電(diàn)能管理係統(tǒng)產品(pǐn)選(xuǎn)型及(jí)解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10