Acrel-3200遠(yuan)程預(yu)付(fu)費(fei)電(dian)能(neng)管理系統在(zai)福(fu)安東百城(cheng)的(de)應用

楊雲(雲)
安科瑞(rui)電(dian)氣(qi)股份有(you)限公司，上(shang)海(hai) 嘉(jia)定 201801；

摘要(yao)：介紹(shao)南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統，采(cai)用(yong)智能(neng)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)采(cai)集(ji)配電(dian)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種電(dian)參量和(he)開(kai)關信號(hao)。系(xi)統采(cai)用(yong)現(xian)場(chang)就(jiu)地組網的方式，組網後通過現(xian)場(chang)總(zong)線通訊(xun)並遠(yuan)傳至(zhi)後臺，通(tong)過(guo)Acrel-2000型電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統實現(xian)配電(dian)回(hui)路用電(dian)的實時(shi)監控(kong)和(he)電(dian)能(neng)管理。

關鍵詞(ci)： 南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)；智能(neng)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao);Acrel-2000型；電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統

0  概(gai)述(shu) 

    接入內容本工(gong)程為(wei)南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)，該項(xiang)目(mu)位(wei)於中(zhong)州路(lu)北京路(lu)交叉口西(xi)，本(ben)項(xiang)目(mu)主要(yao)為(wei)醫(yi)院的(de)擴建業務用房(fang)、舊院區等負(fu)荷(he)提供電(dian)源，新裝(zhuang)變(bian)壓器(qi)總(zong)負(fu)荷(he)約為10400KVA，其中(zhong)主供變(bian)壓器(qi)安裝(zhuang)容量為(wei)7200KVA(2*1600KVA+2*2000KVA),備用變(bian)壓器(qi)安裝(zhuang)容量為(wei)3200KVA(2*1600KVA)，高低(di)壓(ya)配電(dian)室位於地下壹(yi)層(ceng)。

    Acrel-2000型智能(neng)配電(dian)系統充(chong)分利(li)用了現(xian)代電(dian)子技(ji)術、計算(suan)機技(ji)術、網絡技(ji)術和現(xian)場(chang)總(zong)線技(ji)術的新(xin)發展(zhan)，對變(bian)配電(dian)系統進行(xing)分(fen)散(san)數(shu)據采(cai)集(ji)和(he)集(ji)中(zhong)監控(kong)管理。對配電(dian)系統的(de)二(er)次設(she)備(bei)進行(xing)組(zu)網，通過計算(suan)機和通訊(xun)網絡，將分(fen)散的(de)配電(dian)所(suo)的現(xian)場(chang)設(she)備(bei)連(lian)接為壹(yi)個(ge)有(you)機(ji)的(de)整體(ti)，實現(xian)電(dian)網運(yun)行(xing)的(de)遠(yuan)程監控(kong)和(he)集中(zhong)管理。

1  系統結(jie)構(gou)描(miao)述

    本項(xiang)目(mu)承接南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統。

    高壓(ya)配電(dian)室進出線回(hui)路所(suo)安裝(zhuang)的(de)安科瑞(rui)AM5、AM4系(xi)列微機綜(zong)合(he)保護(hu)裝置，總(zong)計11臺，具(ju)體為(wei)：

1#配電(dian)室：2路進線回(hui)路、9路出(chu)線回(hui)路；

高低(di)壓(ya)配電(dian)室進出線回(hui)路所(suo)安裝(zhuang)的(de)安科瑞(rui)AEM96/CFK電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)，總(zong)計240臺，具(ju)體為(wei)：

1#配電(dian)室：2路進線回(hui)路、2路PT、9路(lu)出(chu)線回(hui)路；

2#配電(dian)室：6路進線回(hui)路、12路無(wu)功(gong)補償回(hui)路，3路聯絡、2路市(shi)電(dian)油(you)機(ji)轉(zhuan)換(huan)、205路(lu)出線回(hui)路、6個(ge)溫控(kong)儀(yi)；

系(xi)統主機安裝(zhuang)在(zai)10KV變(bian)電(dian)站值班室(shi)本監控(kong)系(xi)統采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分布式結構(gou)，即(ji)站控(kong)層(ceng)，通訊(xun)層與(yu)間隔層；

如(ru)圖（1.1）所(suo)示：

圖（1.1）電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統網絡拓撲(pu)圖(tu)

    間隔設(she)備(bei)層(ceng)主要(yao)為(wei)：多(duo)功(gong)能(neng)網絡電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)。這些(xie)裝(zhuang)置分別對應(ying)相(xiang)應(ying)的(de)壹(yi)次設(she)備(bei)安裝(zhuang)在(zai)電(dian)氣(qi)櫃(gui)內，這些(xie)裝(zhuang)置均采(cai)用(yong)RS485通(tong)訊(xun)接口，通(tong)過(guo)現(xian)場(chang)MODBUS總(zong)線組網通訊(xun)，實現(xian)數據現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)。

    網絡通訊(xun)層主要(yao)為(wei)：串口服(fu)務器(qi)，其主要(yao)功(gong)能(neng)為把分散在現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)裝(zhuang)置集中(zhong)采(cai)集(ji)，同(tong)時(shi)遠(yuan)傳至(zhi)站控(kong)層(ceng)，完成(cheng)現(xian)場(chang)層(ceng)和站控(kong)層(ceng)之間的數(shu)據交互(hu)。

    站控(kong)管理層：設(she)有(you)高性(xing)能(neng)工業計算(suan)機、顯(xian)示器(qi)、UPS電(dian)源、打(da)印(yin)機等(deng)設(she)備(bei)。監控(kong)系(xi)統安裝(zhuang)在(zai)計算(suan)機上(shang)，集中(zhong)采(cai)集(ji)顯(xian)示現(xian)場(chang)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)，以(yi)人機(ji)交互(hu)的(de)形式顯(xian)示給用(yong)戶。

    以上(shang)網絡儀(yi)表(biao)均采(cai)用(yong)RS485接口和(he)MODBUS-RTU通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)，RS485采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)線傳輸(shu)，壹(yi)般(ban)都采(cai)用(yong)二(er)根(gen)連線，接線簡單方便(bian)；通(tong)訊(xun)接口是半(ban)雙工(gong)通信即(ji)通信的(de)雙(shuang)方都(dou)可以接收、發送(song)數據但(dan)是在同壹(yi)時(shi)刻只能(neng)發送或接收數據，數據高傳輸(shu)速率為10Mbps。RS485接口是采(cai)用(yong)平(ping)衡驅(qu)動(dong)器(qi)和差分接收器(qi)的組合(he)，抗(kang)噪聲(sheng)力(li)增強，總(zong)線上(shang)允(yun)許連接多(duo)達(da)30個(ge)設(she)備(bei)，大(da)傳輸(shu)距(ju)離為(wei)1km。

2  電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統主要(yao)功(gong)能(neng)

2.1  數據采(cai)集(ji)與(yu)處(chu)理

  數據采(cai)集(ji)是配電(dian)監控(kong)的(de)基礎，數(shu)據采(cai)集(ji)主要(yao)由(you)底(di)層多(duo)功(gong)能(neng)網絡儀(yi)表(biao)采(cai)集(ji)完(wan)成(cheng)，實現(xian)遠(yuan)程數(shu)據的本(ben)地實時(shi)顯(xian)示。需要(yao)完(wan)成(cheng)采(cai)集(ji)的(de)信號(hao)包括(kuo)：三相(xiang)電(dian)壓U、三相(xiang)電(dian)流I、頻率Hz、功率P、功率因(yin)數(shu)COSφ、電(dian)度(du)Epi、遠(yuan)程設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)等(deng)數據。

數據處(chu)理主要(yao)是把按(an)要(yao)求(qiu)采(cai)集(ji)到的電(dian)參量實時(shi)準(zhun)確的顯(xian)示給用(yong)戶，達到配電(dian)監控(kong)的(de)自動(dong)化化(hua)和(he)智能(neng)化要(yao)求(qiu)，同時(shi)把(ba)采(cai)集(ji)到的數(shu)據存入數據庫(ku)供(gong)用戶查(zha)詢(xun)。

2.2  人機(ji)交互(hu)

    系(xi)統提供簡單、易用(yong)、良好的用戶使用(yong)界面。采(cai)用(yong)全(quan)中(zhong)文界面，CAD圖(tu)形顯(xian)示低壓(ya)配電(dian)系統電(dian)氣(qi)壹(yi)次主接線圖，顯(xian)示配電(dian)系統設(she)備(bei)狀(zhuang)態及相(xiang)應(ying)實時(shi)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)，畫面定(ding)時(shi)輪巡(xun)切換(huan)；畫面實時(shi)動(dong)態刷新；模擬量顯(xian)示；開(kai)關量顯(xian)示；連續(xu)記(ji)錄顯(xian)示等。

2.3  歷(li)史(shi)事(shi)件

    歷(li)史(shi)事(shi)件查(zha)看(kan)界面主要(yao)為(wei)用(yong)戶查(zha)看(kan)曾經(jing)發(fa)生(sheng)過的故(gu)障(zhang)記(ji)錄、信號(hao)記(ji)錄、操作記(ji)錄、越(yue)限記(ji)錄提供方便(bian)友(you)好的人機(ji)交互(hu)，通(tong)過歷(li)史(shi)事(shi)件查(zha)看(kan)平(ping)臺，您(nin)可以根(gen)據自己(ji)的(de)要(yao)求(qiu)和查(zha)詢(xun)條件方便(bian)定(ding)位您所(suo)要(yao)查(zha)看(kan)的歷(li)史(shi)事(shi)件，為您(nin)把握(wo)整個(ge)系(xi)統的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況提供了良好的軟件支(zhi)持(chi)。

2.4  數(shu)據庫(ku)建立(li)與(yu)查(zha)詢(xun)

    主要(yao)完(wan)成(cheng)遙測(ce)量和(he)遙信量定(ding)時(shi)采(cai)集(ji)，並且建立(li)數據庫(ku)，定(ding)期(qi)生(sheng)成(cheng)報(bao)表，以(yi)供用戶查(zha)詢(xun)打(da)印(yin)。

2.5  用戶權限管理

    針(zhen)對不(bu)同級(ji)別的用(yong)戶，設(she)置不(bu)同的(de)權限組(zu)，防止(zhi)因(yin)人為(wei)誤(wu)操(cao)作給生(sheng)產(chan)，生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)的損(sun)失(shi)，實現(xian)配電(dian)系統的(de)安全(quan)，可靠運(yun)行(xing)。可以通(tong)過用戶管理進行(xing)用(yong)戶登錄、用戶註(zhu)銷、修改密碼、添加(jia)刪(shan)除等(deng)操作，方便(bian)用(yong)戶對賬(zhang)號和(he)權限的(de)修改。

2.6  遠(yuan)程報(bao)表查(zha)詢(xun)

    報(bao)表管理程序的主要(yao)功(gong)能(neng)是根(gen)據用戶的需(xu)要(yao)設(she)計報(bao)表樣(yang)式，把系(xi)統中(zhong)處(chu)理的數據經過(guo)篩選(xuan)、組(zu)合(he)和(he)統計生成(cheng)用戶需要(yao)的(de)報(bao)表數(shu)據。本程(cheng)序還可以根(gen)據用戶的需(xu)要(yao)對(dui)報(bao)表文件采(cai)用(yong)定(ding)時(shi)保存、打(da)印(yin)。同時(shi)本(ben)程(cheng)序還向用(yong)戶提供了對生(sheng)成(cheng)的報(bao)表文件管理功能(neng)。

報(bao)表具(ju)有(you)自(zi)由(you)設(she)置查(zha)詢(xun)時(shi)間實現(xian)日、月、年(nian)的(de)電(dian)能(neng)統計，數據導出(chu)和報(bao)表打(da)印(yin)等功(gong)能(neng)。

3  案(an)例分析

  南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統包含變(bian)電(dian)所(suo)電(dian)表，對變(bian)電(dian)所(suo)的低壓配電(dian)回(hui)路進行(xing)遠(yuan)程實時(shi)監控(kong)和(he)電(dian)能(neng)管理。

    變(bian)電(dian)所(suo)采(cai)用(yong)多(duo)功(gong)能(neng)網絡電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)，其是針(zhen)對電(dian)力(li)系統、工(gong)礦(kuang)企業(ye)、公共設(she)施、智能(neng)大(da)廈的(de)電(dian)力(li)監控(kong)需(xu)求(qiu)而(er)設(she)計的網絡電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)，它能(neng)測(ce)量常規電(dian)力(li)參數(shu)，如(ru)：三相(xiang)電(dian)壓、電(dian)流、有(you)功(gong)功(gong)率、無(wu)功(gong)功率、功率因(yin)數(shu)、頻(pin)率、有(you)功(gong)電(dian)度(du)、無(wu)功(gong)電(dian)度(du)等多(duo)種電(dian)參量。該系(xi)列網絡電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)主要(yao)應(ying)用(yong)於變(bian)電(dian)站自動(dong)化、配電(dian)網自動(dong)化、小(xiao)區(qu)電(dian)力(li)監控(kong)、工(gong)業自動(dong)化、能(neng)源管理系統及(ji)智能(neng)建築等領域。

    低壓(ya)配電(dian)壹(yi)次圖見圖(tu)（2），功(gong)能(neng)有(you)電(dian)量遙(yao)測(ce)主要(yao)監測(ce)運(yun)行(xing)設(she)備(bei)的(de)電(dian)參量，其中(zhong)包括(kuo)：線三相(xiang)電(dian)壓，電(dian)流，功率，功率因(yin)數(shu)，電(dian)能(neng)，頻率等電(dian)參量及(ji)配出回(hui)路的三相(xiang)電(dian)流；遙信功(gong)能(neng)實現(xian)顯(xian)示現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，主要(yao)包括(kuo)：開(kai)關的分(fen)、合(he)閘(zha)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和(he)通訊(xun)故障(zhang)報(bao)警。  

圖(tu)（2）低壓配電(dian)壹(yi)次圖

    遙(yao)信和(he)遙(yao)測(ce)報(bao)警功(gong)能(neng)，主要(yao)完(wan)成(cheng)對低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)線回(hui)路的開(kai)關運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和(he)負(fu)載(zai)進線監控(kong)，對(dui)開(kai)關變(bian)位和(he)負(fu)載(zai)越(yue)限彈出報(bao)警界面，指(zhi)示具(ju)體的(de)報(bao)警位(wei)置並聲音(yin)報(bao)警，提醒值班人員(yuan)及時(shi)處(chu)理。具(ju)備歷(li)史(shi)查(zha)詢(xun)功能(neng)。見圖(tu)（3）。

圖(tu)（3） 高壓(ya)實時(shi)遙(yao)信報(bao)警信息(xi)

    參(can)數抄(chao)表功(gong)能(neng)，主要(yao)對(dui)低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)線回(hui)路的電(dian)參數進線查(zha)詢(xun)。支(zhi)持(chi)任(ren)意時(shi)刻電(dian)參數查(zha)詢(xun)，具(ju)備數(shu)據導出(chu)和報(bao)表打(da)印(yin)等功(gong)能(neng)。該報(bao)表查(zha)詢(xun)配電(dian)箱出線回(hui)路的電(dian)參數，主要(yao)包括(kuo)：三相(xiang)電(dian)壓、電(dian)流、功率因(yin)數(shu)、有(you)功(gong)功(gong)率和有(you)功(gong)電(dian)度(du)。該報(bao)表各(ge)回(hui)路名稱和(he)數(shu)據庫(ku)關聯，方便(bian)用(yong)戶修改回(hui)路名稱。見圖(tu)（4）。

                    圖(tu)（4） 參(can)數抄(chao)表

    系(xi)統通(tong)訊(xun)結構(gou)示意圖(tu)，主要(yao)顯(xian)示系統的(de)組(zu)網結構，系(xi)統采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分布式結構(gou)，同(tong)時(shi)監測(ce)間隔層設(she)備(bei)的(de)通信狀(zhuang)態(tai)。紅色表(biao)示通訊(xun)正常，綠色表(biao)示通訊(xun)故障(zhang)。見圖(tu)（5）。

圖(tu)（5）系(xi)統通(tong)訊(xun)結構(gou)示意圖(tu)

4  結(jie)束語(yu)

    隨(sui)著(zhe)社(she)會的(de)發展(zhan)及電(dian)力(li)的廣(guang)泛(fan)應用(yong)，電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統已成(cheng)為全(quan)國各(ge)地(di)重點工(gong)程項(xiang)目(mu)、標(biao)誌性(xing)建築/大(da)型公共設(she)施等(deng)大(da)面積(ji)多(duo)變(bian)電(dian)所(suo)用戶的必(bi)然選(xuan)擇，本文介紹(shao)的(de)Acrel-2000電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統在(zai)南(nan)陽市(shi)南(nan)石(shi)醫(yi)院配電(dian)配電(dian)項(xiang)目(mu)的(de)應(ying)用(yong)，可以實現(xian)對變(bian)電(dian)所(suo)低壓配電(dian)回(hui)路用電(dian)的實時(shi)監控(kong)與(yu)電(dian)力(li)監控(kong)，不(bu)僅能(neng)顯(xian)示回(hui)路用電(dian)狀況，還具(ju)有(you)網絡通訊(xun)功能(neng)，可以與(yu)串口服(fu)務器(qi)、計算(suan)機等組成(cheng)電(dian)力(li)監控(kong)系(xi)統。系(xi)統實現(xian)對采(cai)集(ji)數(shu)據的分(fen)析、處(chu)理，實時(shi)顯(xian)示變(bian)電(dian)所(suo)內各(ge)配電(dian)回(hui)路的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，對(dui)分合(he)閘(zha)、負(fu)載(zai)越(yue)限具(ju)有(you)彈出報(bao)警對(dui)話(hua)框(kuang)及語(yu)音(yin)提示，並生成(cheng)各(ge)種電(dian)能(neng)報(bao)表、分(fen)析曲線、圖形等，便(bian)於電(dian)能(neng)的遠(yuan)程抄(chao)表以(yi)及(ji)分(fen)析、研究。該系(xi)統運(yun)行(xing)安全(quan)、可靠、穩(wen)定，為變(bian)電(dian)所(suo)用戶解決用電(dian)問題提供了真實可靠的(de)依(yi)據，取得(de)了較好的社會效(xiao)益(yi)。［2］

參(can)考(kao)文獻(xian)：

[1].任(ren)致程(cheng) 周(zhou)中(zhong). 電(dian)力(li)電(dian)測(ce)數字儀(yi)表(biao)原理與(yu)應用(yong)指(zhi)南(nan)[M]. 北京. 中(zhong)國電(dian)力(li)出版(ban)社(she). 2007. 4

[2].周中(zhong)等編(bian)著(zhu). 智能(neng)電(dian)網用戶端電(dian)力(li)監控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管理系統產(chan)品(pin)選(xuan)型(xing)及(ji)解決方案(an)[M]. 北京. 機(ji)械工業出(chu)版(ban)社(she). 2011.10