陸(lu)曉(xiao)君(jun)
安科瑞電氣(qi)股份有限公司(si)，上(shang)海(hai) 嘉定 201801；
摘要：介紹博興新盛(sheng)食(shi)品(pin)電力監控系統(tong)，采(cai)用(yong)智能(neng)電力儀(yi)表采集配電現場的各種(zhong)電參量(liang)和開(kai)關信號。系統(tong)采(cai)用(yong)現場就(jiu)地(di)組(zu)網(wang)的方(fang)式，組(zu)網後通(tong)過(guo)現場總線通(tong)訊並(bing)遠(yuan)傳(chuan)至後臺，通過(guo)Acrel-2000電力監控系統(tong)實(shi)現變電所配電回路用(yong)電的實(shi)時監控和電能管(guan)理(li)。
關鍵(jian)詞(ci)：工(gong)業(ye)項(xiang)目;博(bo)興新盛(sheng)食(shi)品(pin);變電所;智(zhi)能電力儀(yi)表;Acrel-2000;電力監控系統(tong)
0 概述
博(bo)興(xing)縣經(jing)濟開(kai)發(fa)區(qu)新盛(sheng)食(shi)品(pin)有限公司(si)(新盛(sheng)食(shi)品(pin))成(cheng)立於2011年，註(zhu)冊(ce)資(zi)本(ben)1000萬(wan)，公司(si)占(zhan)地(di)280畝(mu)，總投資2.4億元(yuan)，日屠(tu)宰加工(gong)肉(rou)雞(ji)25萬(wan)只，日生產(chan)冷凍(dong)分(fen)割(ge)雞(ji)產(chan)品(pin)500噸，現有員(yuan)工(gong)2000余人(ren)。生產(chan)車(che)間(jian)*按照《出口食品(pin)生產(chan)企(qi)業(ye)衛(wei)生註(zhu)冊(ce)規(gui)範(fan)》的(de)要求設(she)計和建(jian)設(she)，早(zao)引進了荷(he)蘭(lan)STORK全(quan)自動(dong)肉(rou)雞(ji)生(sheng)產線，是國內(nei)肉(rou)雞(ji)加(jia)工(gong)業(ye)先進具代(dai)表性的(de)企(qi)業(ye)，公司(si)加(jia)工(gong)工(gong)藝成(cheng)熟(shu)，產量(liang)穩定。其(qi)“新盛(sheng)食(shi)品(pin)”品(pin)牌在(zai)市場上有較(jiao)高的(de)口碑。本系(xi)統(tong)對(dui)博(bo)興(xing)新盛(sheng)食(shi)品(pin)高低壓(ya)配電室(shi)進行(xing)電力監控，以保(bao)證用(yong)電的安全(quan)、可(ke)靠(kao)和(he)高效(xiao)。
Acrel-2000型低壓(ya)智(zhi)能(neng)配電系統(tong)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)了現代(dai)電子技術、計算機技術、網絡技術和現場總線技術的新發(fa)展(zhan)，對(dui)變配電系統(tong)進行(xing)分(fen)散(san)數(shu)據(ju)采(cai)集和集中監控管(guan)理(li)。對配電系統(tong)的(de)二(er)次(ci)設(she)備進行(xing)組(zu)網，通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機和通(tong)訊網(wang)絡(luo)，將分(fen)散(san)的(de)配電智能(neng)設(she)備連接(jie)為(wei)壹(yi)個(ge)有機的整(zheng)體，實(shi)現電網運(yun)行(xing)的(de)遠(yuan)程監控和集中管(guan)理(li)。
1 系統(tong)結構(gou)描(miao)述
本(ben)項(xiang)目共(gong)7臺AM5系列(lie)微機保護裝(zhuang)置(zhi)、48臺ACR系列(lie)多(duo)功(gong)能(neng)電力儀(yi)表。在配電室(shi)內放(fang)置采(cai)集裝置(zhi)，現場多(duo)功(gong)能(neng)儀(yi)表經(jing)485總線連(lian)接(jie)至(zhi)對(dui)應(ying)的(de)采(cai)集裝置(zhi)，現場串(chuan)口服務(wu)器經(jing)網線將數(shu)據(ju)傳(chuan)輸至監控主(zhu)機上。
本(ben)監控系統(tong)采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布(bu)式結構(gou)，即站(zhan)控層(ceng)，通訊層(ceng)與間(jian)隔層(ceng)。
間(jian)隔設(she)備層(ceng)主(zhu)要為：微機綜(zong)合保(bao)護裝(zhuang)置(zhi)、多(duo)功(gong)能(neng)網(wang)絡(luo)電力儀(yi)表等。這(zhe)些裝置分(fen)別對應(ying)相(xiang)應的(de)壹次(ci)設(she)備安裝在(zai)電氣(qi)櫃(gui)內(nei)，這(zhe)些裝置均采(cai)用(yong)RS485通訊接(jie)口，通過(guo)現場MODBUS總線組(zu)網通(tong)訊，實(shi)現數(shu)據(ju)現場采集。
網絡(luo)通訊層(ceng)主(zhu)要為：Anet智能(neng)網(wang)關將配電櫃(gui)內(nei)的(de)綜(zong)保和(he)電力儀(yi)表集中采(cai)集，同(tong)時遠(yuan)傳(chuan)至站控層(ceng)，完成(cheng)現場層(ceng)和站(zhan)控層(ceng)之間(jian)的數(shu)據(ju)交互。
站(zhan)控管(guan)理(li)層(ceng)：設(she)有高性(xing)能(neng)工(gong)業(ye)計算(suan)機、顯示(shi)器、UPS電源、打(da)印(yin)機等設(she)備。監控系統(tong)安裝在(zai)計(ji)算機上，集中采(cai)集顯示(shi)現場設(she)備運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)，以人機交互的(de)形(xing)式顯示(shi)給用(yong)戶(hu)。
2 電力監控系統(tong)主(zhu)要功能
2.1 數(shu)據(ju)采(cai)集與處(chu)理(li)
數(shu)據(ju)采(cai)集是配電監控的基礎(chu)，由(you)現場ACR系列(lie)多(duo)功(gong)能(neng)網(wang)絡(luo)儀(yi)表采集完成(cheng)，采集的信號包(bao)括：三相(xiang)電壓U、三相(xiang)電流(liu)I、頻率(lv)Hz、功(gong)率(lv)P、功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)COSφ、電度Epi、設(she)備運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)等數(shu)據(ju)，並(bing)將采(cai)集到的(de)數(shu)據(ju)存(cun)入(ru)數(shu)據(ju)庫供(gong)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)，終(zhong)達(da)到(dao)配電監控的自動(dong)化化(hua)和(he)智(zhi)能化要求。
2.2 人機交互
系(xi)統(tong)提(ti)供簡單、易(yi)用(yong)、良好的用(yong)戶(hu)使用(yong)界面(mian)。采用(yong)全(quan)中文(wen)界面(mian)，顯示(shi)低壓(ya)配電系統(tong)電氣(qi)壹(yi)次(ci)主(zhu)接(jie)線圖(tu)，顯示(shi)配電系統(tong)設(she)備狀(zhuang)態(tai)及相(xiang)應實(shi)時運(yun)行(xing)參數(shu)，畫(hua)面(mian)定時(shi)輪(lun)巡(xun)切換(huan)；畫(hua)面(mian)實(shi)時動(dong)態(tai)刷新；模擬量(liang)顯示(shi)；開(kai)關量(liang)顯示(shi)；連續(xu)記錄顯示(shi)等。
2.3 歷時事件
歷時(shi)事件查(zha)看(kan)界面(mian)主(zhu)要為用(yong)戶(hu)查(zha)看(kan)曾(zeng)經(jing)發生(sheng)過(guo)的(de)故障記錄、信號記錄、操作記(ji)錄、越(yue)限記(ji)錄提(ti)供方(fang)便(bian)友(you)好的人(ren)機交互，通(tong)過(guo)歷(li)史事件查(zha)看(kan)平臺，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)自己的要求和查(zha)詢(xun)條件方(fang)便(bian)定(ding)位您所(suo)要查(zha)看(kan)的歷(li)史事件，為您(nin)把(ba)握整(zheng)個(ge)系統(tong)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)提(ti)供了良(liang)好的軟件支(zhi)持(chi)。
2.4 數(shu)據(ju)庫建(jian)立與查(zha)詢(xun)
主(zhu)要完成(cheng)遙測量(liang)和遙信量(liang)定時采(cai)集，並(bing)且建(jian)立數(shu)據(ju)庫，定(ding)期(qi)生成(cheng)報(bao)表，以供(gong)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)打印。
2.5 用(yong)戶(hu)權限(xian)管(guan)理(li)
針對(dui)不(bu)同(tong)級(ji)別(bie)的(de)用(yong)戶(hu)，設(she)置不(bu)同(tong)的權限(xian)組(zu)，防止(zhi)因(yin)人(ren)為誤操作給(gei)生產(chan)，生活(huo)帶來的損(sun)失(shi)，實(shi)現配電系統(tong)的(de)安全(quan)，可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)。可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)用(yong)戶(hu)管(guan)理(li)進行(xing)用(yong)戶(hu)登錄(lu)、用(yong)戶(hu)註(zhu)銷(xiao)、修(xiu)改(gai)密碼(ma)、添加(jia)刪(shan)除(chu)等(deng)操作，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)對賬(zhang)號和權限的(de)修(xiu)改(gai)。
2.6 運(yun)行(xing)負荷(he)曲(qu)線
負荷(he)趨(qu)勢曲(qu)線功(gong)能主(zhu)要負責(ze)定時采(cai)集進線及(ji)重要回路電流(liu)和功率(lv)負荷(he)參量(liang)，自動(dong)生成(cheng)運(yun)行(xing)負荷(he)趨(qu)勢曲(qu)線的(de)，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)及時(shi)了解(jie)設(she)備的運(yun)行(xing)負荷(he)狀(zhuang)況(kuang)。點擊畫(hua)面(mian)相(xiang)應按(an)鈕或(huo)菜(cai)單項(xiang)可(ke)以(yi)完成(cheng)相(xiang)應功(gong)能的(de)切換(huan)；可(ke)以(yi)查(zha)看(kan)實(shi)時趨(qu)勢曲(qu)線或(huo)歷(li)史趨(qu)勢線；對(dui)所選(xuan)曲(qu)線可(ke)以(yi)進行(xing)平(ping)移(yi)、縮(suo)放、量(liang)程變(bian)換(huan)等操作，幫(bang)助用(yong)戶(hu)進線趨(qu)
勢分(fen)析和故障追(zhui)憶(yi)，為(wei)分(fen)析整(zheng)個(ge)系統(tong)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)提(ti)供了直(zhi)觀而方(fang)便(bian)的(de)軟件支(zhi)持(chi)。
2.7 遠(yuan)程報(bao)表查(zha)詢(xun)
報(bao)表管(guan)理(li)程序(xu)的(de)主(zhu)要功能是根據(ju)用(yong)戶(hu)的需要設(she)計報(bao)表樣式，把(ba)系統(tong)中處(chu)理(li)的數(shu)據(ju)經(jing)過(guo)篩(shai)選(xuan)、組合(he)和(he)統(tong)計(ji)生(sheng)成(cheng)用(yong)戶(hu)需要的報(bao)表數(shu)據(ju)。本(ben)程序(xu)還(hai)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)的需要對報(bao)表文(wen)件采用(yong)定時(shi)保(bao)存(cun)、打印(yin)或(huo)者(zhe)召喚(huan)保(bao)存(cun)、打印(yin)模式。同(tong)時本程序(xu)還(hai)向(xiang)用(yong)戶(hu)提(ti)供了對(dui)生(sheng)成(cheng)的報(bao)表文(wen)件管(guan)理(li)功能(neng)。
報(bao)表具有自由(you)設(she)置查(zha)詢(xun)時間(jian)實(shi)現日、月、年(nian)的電能統(tong)計(ji)，數(shu)據(ju)導(dao)出和(he)報(bao)表打印(yin)等(deng)功能。
3 案(an)例(li)分(fen)析
10kV回路安裝的(de)AM5 系(xi)列(lie)產品(pin)具有統(tong)壹(yi)的(de)軟硬(ying)件平臺、強大(da)的(de)保護邏(luo)輯(ji)圖形化可(ke)編程功(gong)能(neng)和豐(feng)富的接(jie)口資源，能(neng)夠(gou)適應 35kV 及以下電壓等(deng)級(ji)的(de)各(ge)種(zhong)變(bian)配電測控保護要求，滿足個(ge)性化(hua)定(ding)制需求(qiu)，廣(guang)泛應用(yong)於建(jian)築(zhu)、工(gong)業(ye)、能源等(deng)領域。可(ke)提(ti)供 12 路交流(liu)輸入(ru)(標(biao)準(zhun)硬(ying)件包(bao)括：三相(xiang)保護電流(liu)、兩個(ge)零(ling)序(xu)電流(liu)、三相(xiang)測量(liang)電流(liu)及 4 個(ge)電壓通(tong)道)，16 路可(ke)編程遙信輸入(ru)，10 路可(ke)編程繼(ji)電器接(jie)點輸出，可(ke)滿(man)足絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)場(chang)合(he)下中低壓(ya)系(xi)統(tong)間(jian)隔層(ceng)的保(bao)護測(ce)控要求。
低壓(ya)回(hui)路采用(yong)的ACR系(xi)列(lie)多(duo)功(gong)能(neng)電力儀(yi)表是針對(dui)電力系統(tong)、工(gong)礦(kuang)企(qi)業(ye)、公共(gong)設(she)施、智能(neng)大(da)廈的電力監控需求(qiu)而設(she)計的網(wang)絡電力儀(yi)表，它能(neng)測(ce)量(liang)所有常(chang)規電力參數(shu)，如：三相(xiang)電壓、電流(liu)、有功功率(lv)、無(wu)功功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)、頻(pin)率(lv)、有功電度、無功(gong)電度。並(bing)且本(ben)儀(yi)表帶有4路光(guang)電隔離開(kai)關量(liang)輸入(ru)接(jie)點和2路繼電器控制輸出接(jie)點，這(zhe)些接(jie)點可(ke)以(yi)配合智(zhi)能(neng)斷(duan)路器實(shi)現斷(duan)路器的遙信、遙控操作。該(gai)系列(lie)網絡(luo)電力儀(yi)表主(zhu)要應用(yong)於變電站自動(dong)化、配電網自動(dong)化、小(xiao)區(qu)電力監控、工(gong)業(ye)自動(dong)化、能(neng)源管(guan)理(li)系統(tong)及(ji)智(zhi)能(neng)建(jian)築(zhu)等(deng)領域。配電壹次(ci)圖見(jian)圖(tu)(1)，功(gong)能(neng)有電量(liang)遙測主(zhu)要監測運(yun)行(xing)設(she)備的電參量(liang)，其(qi)中包(bao)括：線三相(xiang)電壓，電流(liu)，功率(lv)，功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)，電能，頻(pin)率(lv)等(deng)電參量(liang)及配出回(hui)路的三相(xiang)電流(liu)；遙信功能(neng)實(shi)現顯示(shi)現場設(she)備的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，主(zhu)要包(bao)括：開(kai)關的(de)分(fen)、合閘運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和通(tong)訊故障報(bao)警(jing)；斷(duan)路器變位(wei)時會(hui)發出報(bao)警(jing)信號，提(ti)醒用(yong)戶(hu)及時(shi)處(chu)理(li)故障。
參數(shu)抄(chao)表功能(neng)，主(zhu)要對低壓(ya)各(ge)出線回(hui)路的電參數(shu)進線查(zha)詢(xun)。支(zhi)持(chi)任(ren)意時(shi)刻電參數(shu)查(zha)詢(xun)，具備(bei)數(shu)據(ju)導(dao)出和(he)報(bao)表打印(yin)等(deng)功能。該(gai)報(bao)表查(zha)詢(xun)變電所2臺變壓器出線各(ge)低壓(ya)回(hui)路的電參數(shu)，主(zhu)要包(bao)括：三相(xiang)電流(liu)、有功功率(lv)和(he)有功電度及變(bian)壓器(qi)溫度。該報(bao)表各回(hui)路名稱和(he)數(shu)據(ju)庫關聯，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)修改(gai)回路名稱。見(jian)圖(2)。
用(yong)電量(liang)報(bao)表功能(neng)，可(ke)選(xuan)擇(ze)時(shi)間(jian)段進行(xing)查(zha)詢(xun)，支(zhi)持(chi)任(ren)意時(shi)間(jian)段電度累計(ji)查(zha)詢(xun)，具備(bei)數(shu)據(ju)導(dao)出和(he)報(bao)表打印(yin)等(deng)功能。為(wei)值班人(ren)員(yuan)提(ti)供了精(jing)確(que)可(ke)靠(kao)的(de)電能報(bao)表。該報(bao)表各回(hui)路名稱和(he)數(shu)據(ju)庫關聯，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)修改(gai)回路名稱。如下圖(tu)所示，顯示(shi)配電室(shi)某段時間(jian)內的各(ge)配電回路的精確(que)用(yong)電量(liang)，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)打(da)印(yin)報(bao)表，可(ke)以(yi)以(yi)EXCEL格(ge)式另存(cun)到其(qi)他(ta)位置(zhi)。 見圖(3)。
系統(tong)通(tong)訊結構(gou)示意圖(tu)，主(zhu)要顯示(shi)系統(tong)的(de)組(zu)網(wang)結構(gou)，系統(tong)采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布(bu)式結構(gou)，同(tong)時監測間(jian)隔層(ceng)設(she)備的通(tong)信狀(zhuang)態(tai)。紅色(se)表示通(tong)訊正(zheng)常(chang)，綠色(se)表示通(tong)訊故障。見圖(4)。
負荷(he)趨(qu)勢曲(qu)線界面(mian)中可(ke)直(zhi)觀的查(zha)看(kan)回路的負荷(he)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)。查(zha)看(kan)實(shi)時和(he)歷史趨(qu)勢曲(qu)線，點擊畫(hua)面(mian)相(xiang)應按(an)鈕或(huo)菜(cai)單項(xiang)可(ke)以(yi)完成(cheng)相(xiang)應功(gong)能的(de)切換(huan)；幫助(zhu)用(yong)戶(hu)進線趨(qu)勢分(fen)析和故障追(zhui)憶(yi)，具備(bei)曲(qu)線打(da)印功(gong)能。為(wei)分(fen)析整(zheng)個(ge)系統(tong)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)提(ti)供了直(zhi)觀而方(fang)便(bian)的(de)軟件支(zhi)持(chi)。見(jian)圖(tu)(5)。
4 結束(shu)語(yu)
隨著(zhe)社會(hui)的發(fa)展及電力的廣(guang)泛應用(yong)，電力監控系統(tong)已(yi)成(cheng)為全(quan)國各(ge)地(di)重點工(gong)程項(xiang)目、標(biao)誌(zhi)性(xing)建(jian)築(zhu)/大(da)型公共(gong)設(she)施等大(da)面(mian)積(ji)多(duo)變(bian)電所用(yong)戶(hu)的必(bi)然選擇，本文(wen)介(jie)紹的Acrel-2000電力監控系統(tong)在(zai)博(bo)興(xing)新盛(sheng)食(shi)品(pin)的應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)現對變電所低壓(ya)配電回路用(yong)電的實(shi)時監控與電能管(guan)理(li)，不(bu)僅能顯示(shi)回路用(yong)電狀(zhuang)況(kuang)，還(hai)具有網絡通訊功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)與(yu)串(chuan)口服務(wu)器、計(ji)算(suan)機等組(zu)成(cheng)電力監控系統(tong)。系(xi)統(tong)實(shi)現對采集數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析、處(chu)理(li)，實(shi)時顯示(shi)變電所內(nei)各配電回路的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，對分(fen)合閘、負載越(yue)限具有彈出報(bao)警(jing)對(dui)話(hua)框及(ji)語(yu)音(yin)提(ti)示，並(bing)生成(cheng)各種(zhong)電能報(bao)表、分(fen)析曲(qu)線、圖(tu)形等(deng)，便(bian)於電能的(de)遠(yuan)程抄(chao)表以及(ji)分(fen)析、研究(jiu)。該(gai)系(xi)統(tong)運(yun)行(xing)安全(quan)、可(ke)靠(kao)、穩定，為變(bian)電所用(yong)戶(hu)解(jie)決(jue)用(yong)電問(wen)題(ti)提(ti)供了真實(shi)可(ke)靠(kao)的(de)依(yi)據，取(qu)得了較(jiao)好的社(she)會(hui)效益。[2]
參考(kao)文(wen)獻：[1].任(ren)致(zhi)程 周中. 電力電測數(shu)字(zi)儀(yi)表原理(li)與應(ying)用(yong)指南(nan)[M]. 北(bei)京. 中國電力出版(ban)社(she). 2007. 4
[2].周中等(deng)編著(zhu). 智能電網用(yong)戶(hu)端電力監控與電力監控系統(tong)產(chan)品(pin)選型及解(jie)決(jue)方(fang)案(an)[M]. 北(bei)京. 機械工(gong)業(ye)出版(ban)社(she). 2011.10
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