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安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：用戶側配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶側的配電進線回路，設計安裝智能儀表，再通過后臺系統(tǒng)來實時監(jiān)測各用能回路的工作狀態(tài)；并記錄各個回路的電力參數(shù)。通過實時監(jiān)控用能以及相關電力參數(shù)、提高用能、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的采集及存儲，明確用戶的電能使用水平以及配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護成本、物業(yè)的管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對配電系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)的分析制定相應的配電系統(tǒng)維護方案。現(xiàn)就上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)項目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對用戶側用能智能化做一簡要介紹。

關鍵詞：上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng) 無人值守 配電維護 智能配電系統(tǒng) 配電自動化

0引言

用戶側配電系統(tǒng)的智能化，科學化管理已經(jīng)成為當前配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側配電體系設計的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當下業(yè)主以及電力托管公司的*系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側配電架構的梳理，在關鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。

ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)項目內(nèi)重要回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

本文以上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)為例，簡單介紹ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)中的應用。

1項目介紹

世博中心包含各類綜藝表演、慶典集會、藝術交流、學術研究、休閑娛樂、旅游觀賞的多功能演藝場所。除主場館外，文化中心里還設有音樂俱樂部、影劇院、世界各國美食街、安徒生兒童樂園、NBA互動館，以及近兩萬平方米的商業(yè)零售、文化休閑娛樂區(qū)。中國上海2010年世博會期間，這里每天將有兩場演出，周末還將有大型演唱會等活動。

上海世博中心一個高壓變電所，5個分變電所；變電所之間通過光纖傳輸數(shù)據(jù)。其中1#變電所配置兩臺數(shù)據(jù)采集器、2#變電所配置一臺數(shù)據(jù)采集器、3#變電所配置一臺數(shù)據(jù)采集器、4#變電所配置兩臺數(shù)據(jù)采集器、5#變電所配置一臺數(shù)據(jù)采集器。值班室設計在高壓變電所值班室。

2用戶需求

本項目中主要是樓層內(nèi)用戶用能數(shù)據(jù)的采集以及電能報表的統(tǒng)計，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

系統(tǒng)具有使用一次圖形式顯示采集0 .4kV配電室配電回路運行狀態(tài)、顯示0.4kV回路的母線電壓，進線、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率以及電能；

1. 系統(tǒng)具有各個回路定時實時抄表匯總統(tǒng)計，用戶可自由查詢各個回路的用電情況；
2. 系統(tǒng)具有對現(xiàn)場各監(jiān)測點設計回路負荷趨勢曲線，便于維護人員掌握用電需求與供電負荷占比；
3. 系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進行對比分析，可及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設備維護費用；
4. 系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實時的顯示各設備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測網(wǎng)絡通訊狀態(tài)；
5. 系統(tǒng)具有權限管理功能，通過用戶權限管理可防止未經(jīng)授權的操作；
6. 重要配電回路數(shù)據(jù)整合，形成單獨的報表，便于管理人員監(jiān)測，管理。

3設計方案

3.1參考標準

系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設計規(guī)范》

GB/J63-90        《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

GB/T13730        《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

GB2887           《計算站場地技術要求》

GB/50198-94      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

DL/T 698.31-2010 《第3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

DL/T 698.35-2010 《第3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010 《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010 《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

DL/T/814-2002    《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構設計

鑒于上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設至主機所在的變電所值班室。數(shù)據(jù)總線通過協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機。系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

4 系統(tǒng)功能

上位機軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 功能特點

ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1運行系統(tǒng)

軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

4.2.2通訊示意圖

通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖

監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 監(jiān)測詳圖

4.2.4 參數(shù)抄表

參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數(shù)抄表

4.2.5 電能報表

電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示。

圖6 電能報表

4.2.6 定制界面

本系統(tǒng)還針對本項目中的直流屏的定制了界面，通過后臺也可以直接了解直流屏的工作狀態(tài)以及相關的電參量參數(shù)。界面如圖7所示。

圖7 直流屏

5 結束語

上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對，整個過程我方提供了相應階段的。本系統(tǒng)在設計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內(nèi)配電體系的運作模式和狀態(tài)。在本項目中的實際實施過程中還為客戶定制了直流屏，溫控儀，綜保等第三方設備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數(shù)據(jù)分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關管理，提高為客戶服務的效率。

除此之外系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務計劃。該系統(tǒng)運行、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現(xiàn)各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期物業(yè)管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)電能分項計量中的應用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6