安(an)科(ke)瑞(rui)電(dian)氣(qi)股份(fen)有限(xian)公司(si),上(shang)海(hai) 嘉定(ding) 201801;
摘要:介紹吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)電(dian)能管理(li)系統,采(cai)用智(zhi)能電(dian)力儀表采集配電(dian)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種電(dian)參(can)量和開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)。系(xi)統采(cai)用現(xian)場(chang)就(jiu)地(di)組網的(de)方式(shi),組(zu)網後(hou)通過(guo)現(xian)場(chang)總(zong)線通(tong)訊(xun)並(bing)遠傳至後臺(tai),通過(guo)Acrel-3000型電(dian)能管理(li)系統實現(xian)變(bian)電(dian)所配(pei)電(dian)回路(lu)用電(dian)的(de)實時(shi)監(jian)控。
關(guan)鍵詞:工廠;吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian);樓(lou)層;智(zhi)能電(dian)力儀表;Acrel-3000型;電(dian)能管理(li)系統
0 概述(shu)
蘇州市(shi)吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)科(ke)技(ji)有限(xian)公司(si)辦公地(di)址為(wei)蘇州相(xiang)城經濟開(kai)發區漕(cao)湖(hu)街道(dao)太東(dong)路(lu)2596號。
本(ben)項(xiang)目為(wei)吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)的(de)電(dian)能管理(li)系統。根(gen)據配電(dian)系(xi)統管理(li)的(de)要求(qiu),需要對樓(lou)層配(pei)電(dian)箱(xiang)出線分(fen)別進行電(dian)能管理(li),以保證(zheng)用電(dian)的(de)安(an)全、可靠(kao)和高(gao)效(xiao)。
Acrel-3000型低壓智能配電(dian)系(xi)統,充分利用了(le)現(xian)代(dai)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)、計(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)、網絡(luo)技(ji)術(shu)和現(xian)場(chang)總(zong)線技(ji)術(shu)的(de)新發展,對(dui)變配電(dian)系(xi)統進(jin)行分(fen)散數據采集和集中監控管理(li)。對配電(dian)系(xi)統的(de)二(er)次設(she)備進(jin)行組(zu)網,通(tong)過(guo)計(ji)算機(ji)和通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo),將分(fen)散的(de)配(pei)電(dian)所的(de)現(xian)場(chang)設(she)備連接(jie)為壹(yi)個(ge)有機的(de)整體,實現(xian)電(dian)網(wang)運行的(de)遠程監(jian)控和集中管理(li)。
1 系統結構描述(shu)
本監控系統主(zhu)要實現(xian)吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)變(bian)電(dian)所和樓(lou)層的(de)0.4kV配(pei)電(dian)系(xi)統進(jin)行用電(dian)監(jian)控與電(dian)能管理(li)。監控範(fan)圍(wei)為樓(lou)層配(pei)電(dian)箱(xiang)30臺PZ80安科(ke)瑞(rui)自(zi)制(zhi)的(de)多(duo)功能電(dian)力儀表進行遠程實時(shi)監(jian)控和電(dian)能管理(li)。該系(xi)統30只(zhi)多功(gong)能電(dian)力儀表,分6條(tiao)總線,其中(zhong)1條總(zong)線通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)線纜拉(la)至采(cai)集器接(jie)入系(xi)統,另(ling)外(wai)儀表通過(guo)內(nei)網(wang)進行數據采集,後通過(guo)光(guang)纖(xian)拉(la)至值(zhi)班(ban)室(shi)連接(jie)到(dao)監(jian)控主(zhu)機(ji),實現(xian)總(zong)線上(shang)儀(yi)表與監(jian)控主(zhu)機(ji)的(de)數據連通。
本監(jian)控系統采(cai)用分(fen)層分(fen)布(bu)式(shi)結構,即站控層,通(tong)訊(xun)層與(yu)間(jian)隔層;如圖(tu)(1)所示(shi):
間(jian)隔設備層主(zhu)要為:安(an)科(ke)瑞(rui)多(duo)功(gong)能網絡(luo)電(dian)力儀表、開(kai)關(guan)量、模(mo)擬(ni)量采(cai)集模塊和智(zhi)能斷(duan)路(lu)器等。這(zhe)些裝(zhuang)置(zhi)分(fen)別對應(ying)相(xiang)應(ying)的(de)壹(yi)次設(she)備安(an)裝(zhuang)在(zai)電(dian)氣(qi)櫃內,這些裝(zhuang)置(zhi)均(jun)采用RS485通(tong)訊(xun)接(jie)口,通過(guo)現(xian)場(chang)MODBUS總(zong)線組(zu)網(wang)通訊,實現(xian)數據現場(chang)采(cai)集。
網絡(luo)通訊(xun)層主(zhu)要為:串(chuan)口服務器,其主(zhu)要功能為把RS485信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成RS232信(xin)號(hao),完成(cheng)現(xian)場(chang)層和站(zhan)控層之(zhi)間(jian)的(de)數據交(jiao)互(hu)。
站(zhan)控管理(li)層:設(she)有高性能工業(ye)計(ji)算機(ji)、顯示(shi)器、UPS電(dian)源(yuan)、打印(yin)機等設(she)備。監(jian)控系統安(an)裝(zhuang)在(zai)計(ji)算機(ji)上(shang),集中采集顯示(shi)現場(chang)設(she)備運(yun)行狀(zhuang)況,以人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)的(de)形(xing)式顯示(shi)給用戶。
以上(shang)網(wang)絡(luo)儀表均(jun)采用RS485接(jie)口和MODBUS-
RTU通(tong)訊(xun)協(xie)議,RS485采用屏(ping)蔽(bi)線傳輸(shu),壹般(ban)都(dou)采(cai)用二(er)根連線,接(jie)線簡單(dan)方便(bian);通(tong)訊接(jie)口是(shi)半雙(shuang)工通信(xin)即通信(xin)的(de)雙(shuang)方都(dou)可以接(jie)收(shou)、發送數據但是(shi)在(zai)同(tong)壹時(shi)刻只(zhi)能發送或(huo)接(jie)收(shou)數據,數據高傳輸(shu)速率為10Mbps。
RS485接(jie)口是(shi)采用平(ping)衡驅(qu)動器和差分接(jie)收(shou)器的(de)組(zu)合(he),抗(kang)噪(zao)聲(sheng)增(zeng)強(qiang),總線上(shang)允(yun)許(xu)連接(jie)多達(da)32個(ge)設(she)備,大傳輸(shu)距離(li)為1.2km。
2 電(dian)能管理(li)系統主(zhu)要功能
2.1 數據采集與處理(li)
數據采集是(shi)配電(dian)監(jian)控的(de)基礎(chu),數據采集主(zhu)要由底(di)層多(duo)功(gong)能網絡(luo)儀表采集完成(cheng),實現(xian)遠程數據的(de)本(ben)地實時(shi)顯示(shi)。需要完成(cheng)采(cai)集的(de)信(xin)號(hao)包括(kuo):三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)U、三相(xiang)電(dian)流(liu)I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電(dian)度(du)Epi、遠程設(she)備運(yun)行狀(zhuang)態等數據。
數據處理(li)主(zhu)要是(shi)把按要求(qiu)采集到(dao)的(de)電(dian)參(can)量實時(shi)準(zhun)確的(de)顯示(shi)給用戶,達(da)到(dao)配(pei)電(dian)監(jian)控的(de)自(zi)動化化和智(zhi)能化要求(qiu),同時把采集到(dao)的(de)數據存入(ru)數據庫供(gong)用戶查詢。
2.2 人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)
系(xi)統提(ti)供簡單(dan)、易用、良(liang)好(hao)的(de)用戶使用界(jie)面(mian)。采用全(quan)中(zhong)文界(jie)面,CAD圖(tu)形(xing)顯示(shi)低壓配電(dian)系(xi)統電(dian)氣(qi)壹次主(zhu)接(jie)線圖(tu),顯示(shi)配電(dian)系(xi)統設(she)備狀(zhuang)態(tai)及(ji)相(xiang)應(ying)實時(shi)運(yun)行參(can)數,畫面(mian)定(ding)時輪巡(xun)切換(huan);畫面(mian)實時(shi)動態刷(shua)新;模擬(ni)量顯示(shi);開(kai)關(guan)量顯示(shi);連續記(ji)錄顯示(shi)等。
2.3 歷(li)史事(shi)件(jian)
歷(li)史事件查看界(jie)面(mian)主(zhu)要為用戶查看曾經發生過(guo)的(de)故(gu)障記(ji)錄、信(xin)號(hao)記(ji)錄、操作(zuo)記(ji)錄、越(yue)限(xian)記(ji)錄提(ti)供方便(bian)友(you)好的(de)人(ren)機交(jiao)互(hu),通(tong)過(guo)歷(li)史(shi)事件查看平(ping)臺,您可以根(gen)據自(zi)己(ji)的(de)要求(qiu)和查詢條(tiao)件(jian)方便(bian)定(ding)位您所要查看的(de)歷(li)史事件,為(wei)您把握整個(ge)系(xi)統的(de)運(yun)行情(qing)況提(ti)供了(le)良(liang)好(hao)的(de)軟件(jian)支(zhi)持。
2.4 數據庫建(jian)立(li)與查詢
主(zhu)要完成(cheng)遙(yao)測(ce)量和遙(yao)信(xin)量定(ding)時采集,並(bing)且建立(li)數據庫,定(ding)期生成報表,以供(gong)用戶查詢打(da)印(yin)。
2.5 用戶權(quan)限(xian)管理(li)
針(zhen)對不(bu)同級別的(de)用戶,設(she)置(zhi)不(bu)同的(de)權(quan)限(xian)組(zu),防(fang)止因(yin)人(ren)為(wei)誤操作(zuo)給(gei)生產(chan),生活帶來的(de)損失,實現(xian)配(pei)電(dian)系(xi)統的(de)安(an)全,可靠(kao)運(yun)行。可以通(tong)過(guo)用戶管理(li)進行用戶登錄、用戶註(zhu)銷(xiao)、修改(gai)密碼、添(tian)加(jia)刪(shan)除(chu)等操作(zuo),方便(bian)用戶對(dui)賬(zhang)號和權(quan)限(xian)的(de)修(xiu)改。
2.6 遠程報表查詢
報表管理(li)程序(xu)的(de)主(zhu)要功能是(shi)根據用戶的(de)需要設計(ji)報表樣式(shi),把系統中(zhong)處理(li)的(de)數據經過(guo)篩(shai)選(xuan)、組合(he)和統計(ji)生成用戶需要的(de)報表數據。本程(cheng)序(xu)還(hai)可以根(gen)據用戶的(de)需要對報表文件(jian)采用定(ding)時保存(cun)、打(da)印(yin)或者(zhe)召(zhao)喚(huan)保存(cun)、打(da)印(yin)模式(shi)。同時(shi)本(ben)程(cheng)序(xu)還(hai)向用戶提(ti)供了(le)對(dui)生成的(de)報表文件(jian)管理(li)功能。
報表具有自(zi)由設(she)置查詢時(shi)間(jian)實現(xian)日(ri)、月(yue)、年(nian)的(de)電(dian)能統計(ji),數據導出和報表打印(yin)等功(gong)能。
3 案例分析(xi)
吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)電(dian)能管理(li)系統監(jian)控區域(yu)為樓(lou)層配(pei)電(dian)箱(xiang)盒變電(dian)所,本(ben)項(xiang)目針(zhen)對變(bian)電(dian)所及(ji)樓(lou)層配(pei)電(dian)系(xi)統進(jin)行用電(dian)監(jian)控與電(dian)能管理(li)。
現場(chang)所有回路(lu)均(jun)采用PZ80L-E4/KC多(duo)功(gong)能儀表,其是(shi)針(zhen)對電(dian)力系統、工礦企(qi)業(ye)、公共設施、智(zhi)能大廈(sha)的(de)電(dian)力監控需求(qiu)而設計(ji)的(de)網(wang)絡(luo)電(dian)力儀表,它(ta)能測量所有常規(gui)電(dian)力參數,如:三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)、電(dian)流(liu)、有功功率、無功功(gong)率、功率因數、頻率、有功電(dian)度(du)、無(wu)功電(dian)度(du)等多(duo)種電(dian)參(can)量。並(bing)且本儀表帶有2路(lu)光(guang)電(dian)隔離開(kai)關(guan)量輸(shu)入接(jie)點(dian),這些(xie)接(jie)點(dian)可以配(pei)合(he)智(zhi)能斷(duan)路(lu)器實現(xian)斷(duan)路(lu)器的(de)遙(yao)信(xin)操作(zuo)。該系(xi)列網(wang)絡(luo)電(dian)力儀表主(zhu)要應(ying)用於(yu)變電(dian)站(zhan)自(zi)動化、配電(dian)網(wang)自(zi)動化、小(xiao)區電(dian)力監控、工業(ye)自(zi)動化、能源(yuan)管理(li)系統及(ji)智(zhi)能建築(zhu)等領域(yu)。低壓配電(dian)二(er)次圖(tu)見圖(tu)(2),功能有電(dian)量遙(yao)測(ce)主(zhu)要監測(ce)運行設(she)備的(de)電(dian)參(can)量,其中(zhong)包括(kuo):線三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya),電(dian)流(liu),功率,功率因數,電(dian)能,頻率等電(dian)參(can)量及(ji)配(pei)出回路(lu)的(de)三(san)相(xiang)電(dian)流(liu);遙(yao)信(xin)功(gong)能實現(xian)顯示(shi)現場(chang)設(she)備的(de)運(yun)行狀(zhuang)態,主(zhu)要包括(kuo):開(kai)關(guan)的(de)分(fen)、合(he)閘(zha)運(yun)行狀(zhuang)態和通(tong)訊(xun)故(gu)障報警(jing);斷(duan)路(lu)器變(bian)位時會(hui)發出報警(jing)信(xin)號(hao),提(ti)醒(xing)用戶及(ji)時(shi)處理(li)故(gu)障。

遙(yao)信(xin)和遙(yao)測(ce)報警(jing)功能,主(zhu)要完成(cheng)對(dui)低壓各(ge)出線回路(lu)的(de)開(kai)關(guan)運行狀(zhuang)態和負(fu)載進線監(jian)控,對開(kai)關(guan)變位和負(fu)載越(yue)限(xian)彈(dan)出報警(jing)界面(mian)指(zhi)示具(ju)體(ti)的(de)報警(jing)位置並(bing)聲(sheng)音報警(jing),提(ti)醒(xing)值(zhi)班(ban)人(ren)員及(ji)時(shi)處理(li)。負(fu)載越(yue)限(xian)值(zhi)在(zai)相(xiang)應(ying)權(quan)限(xian)下(xia)可自(zi)由設(she)置。具(ju)備歷(li)史(shi)查詢功(gong)能。見圖(tu)(3)。
參數抄表功能,主(zhu)要對低壓各(ge)出線回路(lu)的(de)電(dian)參(can)數進線查詢。支(zhi)持任(ren)意(yi)時(shi)刻(ke)電(dian)參(can)數查詢,具(ju)備數據導出和報表打印(yin)等功(gong)能。該報表查詢樓(lou)層各(ge)低壓回路(lu)的(de)電(dian)參(can)數,主(zhu)要包括(kuo):三(san)相(xiang)電(dian)流(liu)、有功功率和有功電(dian)度(du)及(ji)變(bian)壓器溫(wen)度(du)。該報表各(ge)回路(lu)名稱(cheng)和數據庫關(guan)聯,方便(bian)用戶修(xiu)改(gai)回路(lu)名稱(cheng)。見圖(tu)(4)。
用電(dian)量報表功能,可選(xuan)擇時(shi)間(jian)段進行查詢,支(zhi)持任(ren)意(yi)時(shi)間(jian)段電(dian)度(du)累(lei)計(ji)查詢,具(ju)備數據導出和報表打印(yin)等功(gong)能。為值(zhi)班(ban)人(ren)員提(ti)供了(le)精(jing)確可靠(kao)的(de)電(dian)能報表。該報表各(ge)回路(lu)名稱(cheng)和數據庫關(guan)聯,方便(bian)用戶修(xiu)改(gai)回路(lu)名稱(cheng)。如下(xia)圖(tu)所示(shi),某段時間(jian)內(nei)的(de)各(ge)配(pei)電(dian)回路(lu)的(de)精(jing)確用電(dian)量,用戶可以直(zhi)接(jie)打印(yin)報表,可以以EXCEL格式另(ling)存(cun)到(dao)其他(ta)位置。 見(jian)圖(tu)(5)。
系統通(tong)訊(xun)結構示意(yi)圖(tu),主(zhu)要顯示(shi)系統的(de)組(zu)網結構,系統采(cai)用分(fen)層分(fen)布(bu)式(shi)結構,同時(shi)監(jian)測(ce)間(jian)隔層設(she)備的(de)通(tong)信(xin)狀(zhuang)態(tai)。紅(hong)色(se)表示通(tong)訊故(gu)障,綠色(se)表示通(tong)訊正常。見(jian)圖(tu)(6)。

4 結束語
隨著(zhe)社會(hui)的(de)發展及(ji)電(dian)力的(de)廣(guang)泛應(ying)用,電(dian)能管理(li)系統已(yi)成(cheng)為(wei)全(quan)國各(ge)地(di)重點(dian)工程項(xiang)目、標誌性(xing)建(jian)築/大型公共設施等大面(mian)積(ji)多(duo)變(bian)電(dian)所用戶的(de)必然(ran)選(xuan)擇,本(ben)文(wen)介紹的(de)Acrel-3000電(dian)能管理(li)系統在(zai)吳(wu)通(tong)光(guang)電(dian)的(de)應(ying)用,可以實現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所配(pei)電(dian)回路(lu)用電(dian)的(de)實時(shi)監(jian)控與電(dian)能管理(li),不(bu)僅能顯示(shi)回路(lu)用電(dian)狀(zhuang)況,還(hai)具(ju)有網絡(luo)通訊(xun)功能,可以與(yu)串(chuan)口服務器、計(ji)算機(ji)等組(zu)成電(dian)力監控系統,方便(bian)值(zhi)班(ban)人(ren)員的(de)遠程管理(li),利於(yu)節省(sheng)電(dian)能抄表的(de)時(shi)間(jian),將(jiang)信(xin)息(xi)化帶入配(pei)電(dian)監(jian)控。系統實現(xian)對(dui)采(cai)集數據的(de)分(fen)析、處理(li),實時(shi)顯示(shi)變電(dian)所內(nei)各(ge)配(pei)電(dian)回路(lu)的(de)運(yun)行狀(zhuang)態,對(dui)分合(he)閘(zha)、負(fu)載越(yue)限(xian)具(ju)有彈出報警(jing)對話(hua)框及(ji)語(yu)音提(ti)示,並(bing)生成各(ge)種電(dian)能報表、分析(xi)曲線、圖(tu)形(xing)等,便(bian)於(yu)電(dian)能的(de)遠程抄表以及(ji)分(fen)析、研究(jiu)。該系(xi)統運(yun)行安(an)全、可靠(kao)、穩定(ding),為變電(dian)所用戶解決(jue)用電(dian)問(wen)題提(ti)供了(le)真(zhen)實可靠(kao)的(de)依(yi)據,取(qu)得(de)了(le)較(jiao)好(hao)的(de)社會(hui)效(xiao)益。[2]
參(can)考文獻(xian):
[1].任致(zhi)程(cheng) 周(zhou)中. 電(dian)力電(dian)測(ce)數字儀(yi)表原理(li)與應(ying)用指(zhi)南[M]. 北(bei)京(jing). 中國電(dian)力出版社. 2007. 4
[2].周(zhou)中(zhong)等編(bian)著. 智能電(dian)網(wang)用戶端(duan)電(dian)力監控與電(dian)能管理(li)系統產(chan)品(pin)選(xuan)型及(ji)解決(jue)方案(an)[M]. 北(bei)京(jing). 機械工業(ye)出版社. 2011.10