常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統的(de)設(she)計和應(ying)用(yong)

楊雲

 安科瑞(rui)電(dian)氣股(gu)份有(you)限(xian)公(gong)司(si)，上海(hai) 嘉(jia)定(ding) 202203；

摘要：介紹常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統，采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)電(dian)力儀(yi)表(biao)采(cai)集配(pei)電(dian)現(xian)場的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)參量(liang)和開關(guan)信(xin)號(hao)。系(xi)統采(cai)用(yong)現(xian)場就(jiu)地(di)組網的方式(shi)，組(zu)網(wang)後通過(guo)現(xian)場總(zong)線(xian)通訊(xun)並(bing)遠(yuan)傳至(zhi)後臺(tai)，通過(guo)Acrel-3000型(xing)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統實(shi)現(xian)配(pei)電(dian)回(hui)路用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監控和電(dian)能(neng)管(guan)理(li)。

關鍵(jian)詞：智(zhi)能(neng)電(dian)力儀(yi)表(biao);Acrel-3000型(xing)；電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統

  概(gai)述

本(ben)項目為(wei)常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統。根據(ju)配(pei)電(dian)系(xi)統管(guan)理(li)的要求，需(xu)要對常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織項目用(yong)配(pei)套(tao)廠(chang)家(jia)建(jian)設(she)項目的(de)變電(dian)所(suo)的進(jin)出(chu)線(xian)回(hui)路進行(xing)電(dian)力監控和電(dian)能(neng)管(guan)理(li)，以保(bao)證用(yong)電(dian)的(de)安(an)全、可靠(kao)和高效。

Acrel-3000型(xing)智(zhi)能(neng)配(pei)電(dian)系(xi)統充(chong)分利(li)用(yong)了(le)現(xian)代(dai)電(dian)子(zi)技(ji)術、計(ji)算機(ji)技(ji)術、網(wang)絡(luo)技(ji)術和現(xian)場總(zong)線(xian)技(ji)術的(de)最(zui)新(xin)發展，對變配(pei)電(dian)系(xi)統進(jin)行(xing)分(fen)散(san)數據(ju)采集和集中監(jian)控(kong)管(guan)理(li)。對配(pei)電(dian)系(xi)統的(de)二(er)次(ci)設(she)備進行(xing)組(zu)網(wang)，通過(guo)計算機(ji)和通訊(xun)網(wang)絡，將(jiang)現(xian)場設(she)備連接(jie)為壹個(ge)有(you)機(ji)的整體，實現(xian)電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)的(de)遠(yuan)程(cheng)監控和集中管(guan)理(li)。

1  系(xi)統結(jie)構(gou)描述

本(ben)監控(kong)系(xi)統主(zhu)要實現(xian)常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織項目的(de)配(pei)電(dian)系(xi)統進(jin)行(xing)用(yong)電(dian)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)；監控範圍(wei)為變電(dian)所(suo)配(pei)電(dian)櫃進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)實時(shi)監控和電(dian)能(neng)管(guan)理(li)。該系(xi)統總(zong)計(ji)有2臺(tai)變壓(ya)器(qi)溫控、5臺(tai)綜(zong)保(bao)、50臺(tai)AEM96/CKF儀(yi)表(biao)。儀(yi)表(biao)直(zhi)接(jie)拉(la)至(zhi)通訊(xun)管(guan)理(li)機(ji)，至(zhi)後臺(tai)電(dian)腦，實現(xian)儀(yi)表(biao)與(yu)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)的數據(ju)連通。

本(ben)監控(kong)系(xi)統采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布式(shi)結(jie)構(gou)，即站(zhan)控(kong)層(ceng)，通訊(xun)層(ceng)與(yu)間(jian)隔層(ceng)；

如(ru)圖(tu)（1）所示：

圖（1）網(wang)絡拓撲圖

間(jian)隔設(she)備層(ceng)主(zhu)要為：多(duo)功(gong)能(neng)網絡(luo)電(dian)力儀(yi)表(biao)。這(zhe)些裝置(zhi)分別(bie)對應(ying)相應(ying)的(de)壹次設(she)備安裝在配(pei)電(dian)櫃內，這些裝置(zhi)均采(cai)用(yong)RS485通訊(xun)接(jie)口，通過(guo)現(xian)場MODBUS總(zong)線(xian)組(zu)網(wang)通訊(xun)，實(shi)現(xian)數據(ju)現(xian)場采(cai)集。

網絡(luo)通訊(xun)層(ceng)主(zhu)要為：通訊(xun)管(guan)理(li)機(ji)，其主(zhu)要功(gong)能(neng)為把(ba)分(fen)散(san)在現(xian)場采(cai)集裝置(zhi)集中采(cai)集，同(tong)時(shi)遠(yuan)傳至(zhi)站(zhan)控(kong)層(ceng)，完(wan)成現(xian)場層(ceng)和站(zhan)控(kong)層(ceng)之間(jian)的數據(ju)交互。

站(zhan)控(kong)管(guan)理(li)層(ceng)：設(she)有高性能(neng)工業(ye)計(ji)算機(ji)、顯示器、UPS電(dian)源(yuan)、打印機(ji)等(deng)設(she)備。監控系(xi)統安(an)裝在計(ji)算機(ji)上，集中采(cai)集顯示現(xian)場設(she)備運(yun)行(xing)狀(zhuang)況，以人機(ji)交互的(de)形(xing)式(shi)顯(xian)示給用(yong)戶(hu)。

以上網(wang)絡(luo)儀(yi)表(biao)均(jun)采(cai)用(yong)RS485接口(kou)和MODBUS-

RTU通訊(xun)協(xie)議，RS485采用(yong)屏(ping)蔽(bi)線(xian)傳輸，壹般都(dou)采用(yong)二(er)根連線(xian)，接(jie)線(xian)簡(jian)單方便；通訊(xun)接(jie)口是半雙(shuang)工(gong)通信(xin)即通信(xin)的(de)雙(shuang)方都(dou)可以(yi)接(jie)收、發送(song)數據(ju)但是在同(tong)壹時(shi)刻只(zhi)能(neng)發送(song)或接(jie)收數據(ju)，數據(ju)傳輸速率為(wei)10Mbps。

RS485接口(kou)是采用(yong)平衡(heng)驅動(dong)器和差分(fen)接收器的組(zu)合(he)，抗噪聲力增(zeng)強，總(zong)線(xian)上允許連接(jie)多(duo)達30個(ge)設(she)備，傳輸距(ju)離(li)為1km。

2  電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統主(zhu)要功(gong)能(neng)

2.1  數據(ju)采集與(yu)處(chu)理(li)

數據(ju)采集是配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)的(de)基礎，數據(ju)采集主(zhu)要由(you)底層(ceng)多(duo)功(gong)能(neng)網絡(luo)儀(yi)表(biao)采(cai)集完(wan)成，實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)數據(ju)的本(ben)地實(shi)時(shi)顯示。需要完(wan)成采(cai)集的信(xin)號(hao)包(bao)括(kuo)：三(san)相電(dian)壓(ya)U、三(san)相電(dian)流(liu)I、頻率(lv)Hz、功(gong)率P、功(gong)率因(yin)數COSφ、電(dian)度(du)Epi、遠(yuan)程(cheng)設(she)備運(yun)行(xing)狀(zhuang)態等(deng)數據(ju)。

數據(ju)處理(li)主(zhu)要是把按要求采(cai)集到的(de)電(dian)參量(liang)實時(shi)準確的顯(xian)示給用(yong)戶(hu)，達到(dao)配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)的(de)自動化(hua)和智(zhi)能(neng)化要求，同(tong)時(shi)把采集到的(de)數據(ju)存入(ru)數據(ju)庫(ku)供用(yong)戶(hu)查詢。

2.2  人機(ji)交互

系(xi)統提(ti)供簡(jian)單、易用(yong)、良(liang)好(hao)的(de)用(yong)戶(hu)使用(yong)界(jie)面(mian)。采用(yong)全中文界面(mian)，顯示低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)系(xi)統電(dian)氣壹次主(zhu)接線(xian)圖(tu)，顯(xian)示配(pei)電(dian)系(xi)統設(she)備狀(zhuang)態及相應(ying)實(shi)時(shi)運(yun)行(xing)參數，畫面(mian)定時(shi)輪巡切換；畫(hua)面(mian)實時(shi)動態刷新(xin)；模(mo)擬(ni)量顯(xian)示；開關量(liang)顯(xian)示；連續(xu)記錄顯(xian)示等(deng)。

2.3  歷史(shi)事件(jian)

歷史(shi)事件(jian)查(zha)看(kan)界面(mian)主(zhu)要為用(yong)戶(hu)查看(kan)曾經發生(sheng)過的故障記錄、信(xin)號(hao)記(ji)錄、操(cao)作記(ji)錄、越(yue)限(xian)記錄提(ti)供方便友(you)好(hao)的(de)人機(ji)交互，通過(guo)歷史事(shi)件(jian)查(zha)看(kan)平臺(tai)，您可以(yi)根據(ju)自己的(de)要求和查詢(xun)條(tiao)件(jian)方便定位您所要查看(kan)的歷(li)史事(shi)件(jian)，為(wei)您把握整個(ge)系(xi)統的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況提(ti)供了(le)良(liang)好(hao)的(de)軟件(jian)支(zhi)持。

2.4  數據(ju)庫(ku)建(jian)立與(yu)查(zha)詢(xun)

主(zhu)要完(wan)成遙測(ce)量(liang)和遙信(xin)量(liang)定(ding)時(shi)采集，並(bing)且(qie)建(jian)立數據(ju)庫(ku)，定期(qi)生(sheng)成報(bao)表(biao)，以(yi)供(gong)用(yong)戶(hu)查詢打印。

2.5  用(yong)戶(hu)權限(xian)管(guan)理(li)

針對不同(tong)級別(bie)的用(yong)戶(hu)，設(she)置(zhi)不同(tong)的權(quan)限(xian)組，防止因(yin)人為(wei)誤(wu)操作(zuo)給生(sheng)產，生(sheng)活帶來(lai)的損(sun)失(shi)，實現(xian)配(pei)電(dian)系(xi)統的(de)安全，可靠(kao)運(yun)行(xing)。可(ke)以(yi)通過(guo)用(yong)戶(hu)管(guan)理(li)進行(xing)用(yong)戶(hu)登錄、用(yong)戶(hu)註銷(xiao)、修改(gai)密碼、添加刪(shan)除(chu)等(deng)操作(zuo)，方便用(yong)戶(hu)對賬(zhang)號(hao)和權限(xian)的修改(gai)。

2.6  遠(yuan)程(cheng)報(bao)表(biao)查(zha)詢(xun)

報(bao)表(biao)管(guan)理(li)程序的主(zhu)要功(gong)能(neng)是根據(ju)用(yong)戶(hu)的需要設(she)計報(bao)表(biao)樣(yang)式(shi)，把(ba)系(xi)統中(zhong)處理的(de)數據(ju)經過(guo)篩(shai)選、組合和統計(ji)生(sheng)成用(yong)戶(hu)需要的報(bao)表(biao)數據(ju)。本(ben)程序(xu)還可以根據(ju)用(yong)戶(hu)的需要對報(bao)表(biao)文件(jian)采(cai)用(yong)定(ding)時(shi)保(bao)存(cun)、打印。同(tong)時(shi)本(ben)程序(xu)還向用(yong)戶(hu)提(ti)供了(le)對生(sheng)成的報(bao)表(biao)文件(jian)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)。

報(bao)表(biao)具有自由(you)設(she)置(zhi)查詢(xun)時(shi)間(jian)實現(xian)日(ri)、月、年(nian)的(de)電(dian)能(neng)統計(ji)，數據(ju)導(dao)出(chu)和報(bao)表(biao)打印等(deng)功(gong)能(neng)。

3  案(an)例分(fen)析(xi)

常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統包(bao)含(han)變電(dian)所(suo)電(dian)表(biao)，對變電(dian)所(suo)配(pei)電(dian)回(hui)路進行(xing)遠(yuan)程(cheng)實時(shi)監控和電(dian)能(neng)管(guan)理(li)。

變電(dian)所(suo)采(cai)用(yong)的(de)多(duo)功(gong)能(neng)儀(yi)表(biao)，其(qi)是針對電(dian)力系(xi)統、工(gong)礦(kuang)企業、公(gong)共設(she)施、智(zhi)能(neng)大廈(sha)的(de)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)需求而(er)設(she)計的網(wang)絡(luo)電(dian)力儀(yi)表(biao)，它(ta)能(neng)測量(liang)常(chang)規(gui)電(dian)力參數，如(ru)：三(san)相電(dian)壓(ya)、電(dian)流(liu)、有功(gong)功(gong)率、無功(gong)功(gong)率、功(gong)率因(yin)數、頻率(lv)、有功(gong)電(dian)度(du)、無(wu)功(gong)電(dian)度(du)等(deng)多(duo)種(zhong)電(dian)參量(liang)。該系(xi)列網(wang)絡(luo)電(dian)力儀(yi)表(biao)主(zhu)要應(ying)用(yong)於(yu)變電(dian)站(zhan)自動化(hua)、配(pei)電(dian)網(wang)自動化(hua)、小(xiao)區(qu)電(dian)力監控、工(gong)業(ye)自動化(hua)、能(neng)源管(guan)理(li)系(xi)統及(ji)智(zhi)能(neng)建(jian)築(zhu)等(deng)領(ling)域(yu)。

低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)壹次圖見圖(tu)（2），遙測(ce)功(gong)能(neng)主(zhu)要監測(ce)運(yun)行(xing)設(she)備的電(dian)參量(liang)，其中包(bao)括(kuo)：三(san)相電(dian)壓(ya)，電(dian)流(liu)，功(gong)率，功(gong)率因(yin)數和電(dian)量(liang)等(deng)電(dian)參量(liang)；遙信(xin)功(gong)能(neng)實現(xian)顯(xian)示現(xian)場設(she)備的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態，主(zhu)要包括(kuo)：開(kai)關(guan)的分、合閘運(yun)行(xing)狀(zhuang)態和通訊(xun)故(gu)障報(bao)警(jing)。 

圖（2）低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)壹次圖

遙信(xin)和遙測(ce)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)，主(zhu)要完(wan)成對各出(chu)線(xian)回(hui)路的開(kai)關運(yun)行(xing)狀(zhuang)態監控(kong)，對開關變位(wei)彈(dan)出(chu)報(bao)警(jing)界(jie)面(mian)，指(zhi)示具體的報(bao)警(jing)位(wei)置(zhi)並(bing)聲音(yin)報(bao)警(jing)，提(ti)醒(xing)值班人員(yuan)及(ji)時(shi)處理。具備歷史查詢(xun)功(gong)能(neng)。

曲(qu)線(xian)分(fen)析(xi)功(gong)能(neng)見圖(tu)（3）：可以(yi)曲(qu)線(xian)形(xing)式(shi)展示實時(shi)數據(ju)庫(ku)和歷史(shi)數據(ju)庫(ku)中的模(mo)擬(ni)量(liang)，以(yi)便分析(xi)其(qi)當前(qian)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態及有(you)關歷(li)史(shi)趨勢(shi)

圖（3） 負(fu)荷(he)曲(qu)線(xian)

電(dian)參量(liang)報(bao)表(biao)功(gong)能(neng)，主(zhu)要對各回(hui)路的電(dian)參數進行(xing)查(zha)詢。支(zhi)持任意(yi)時(shi)刻電(dian)參數查詢(xun)，具備數據(ju)導(dao)出(chu)和報(bao)表(biao)打印等(deng)功(gong)能(neng)。該報(bao)表(biao)查(zha)詢(xun)各回(hui)路的電(dian)參數，主(zhu)要包括(kuo)：三(san)相線(xian)電(dian)壓(ya)、電(dian)流(liu)、功(gong)率因(yin)數、有功(gong)功(gong)率和有功(gong)電(dian)度(du)。該報(bao)表(biao)各(ge)回(hui)路名(ming)稱和數據(ju)庫(ku)關聯，方便用(yong)戶(hu)修改(gai)回路名(ming)稱。見(jian)圖（4）。

                    圖（4） 電(dian)參量(liang)報(bao)表(biao)

電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)功(gong)能(neng)，可選(xuan)擇(ze)時(shi)間(jian)段進行(xing)查(zha)詢(xun)，支(zhi)持任意(yi)時(shi)間(jian)段電(dian)度(du)累計(ji)查詢，具備數據(ju)導(dao)出(chu)和報(bao)表(biao)打印等(deng)功(gong)能(neng)。為值班人員(yuan)提(ti)供了(le)精確(que)可靠(kao)的電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)。該報(bao)表(biao)各(ge)回(hui)路名(ming)稱和數據(ju)庫(ku)關聯，方便用(yong)戶(hu)修改(gai)回路名(ming)稱。用(yong)戶(hu)可以直(zhi)接(jie)打印報(bao)表(biao)，可(ke)以(yi)以EXCEL格(ge)式(shi)另(ling)存(cun)到(dao)其(qi)他位置(zhi)。 見圖(tu)（5）。

圖（5） 電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)

系(xi)統通訊(xun)結(jie)構(gou)示意(yi)圖，主(zhu)要顯示系(xi)統的(de)組網結(jie)構(gou)，系(xi)統采(cai)用(yong)分(fen)層(ceng)分(fen)布式(shi)結(jie)構(gou)，同(tong)時(shi)監測間(jian)隔層(ceng)設(she)備的通信(xin)狀(zhuang)態。紅色(se)表(biao)示通訊(xun)正常(chang)，綠(lv)色表(biao)示通訊(xun)故(gu)障。見圖（6）。

圖（6）系(xi)統通訊(xun)結(jie)構(gou)示意(yi)圖

4  結(jie)束(shu)語(yu)

隨(sui)著社會的發展及電(dian)力的廣(guang)泛應(ying)用(yong)，電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統已(yi)成為(wei)全國(guo)各(ge)地(di)重(zhong)點工程(cheng)項(xiang)目、標(biao)誌(zhi)性建(jian)築(zhu)/大型(xing)公(gong)共設(she)施等(deng)大面(mian)積多(duo)變電(dian)所(suo)用(yong)戶(hu)的必(bi)然選(xuan)擇，本(ben)文介紹的Acrel-3000電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統在(zai)常(chang)熟(shu)華(hua)懋(mao)紡織項目的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以實現(xian)對變電(dian)所(suo)配(pei)電(dian)回(hui)路用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監控與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)，不僅(jin)能(neng)顯示回路用(yong)電(dian)狀(zhuang)況，還具有網(wang)絡通訊(xun)功(gong)能(neng)，可以(yi)與(yu)通訊(xun)管(guan)理(li)機(ji)、計算機(ji)等(deng)組成(cheng)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統。系(xi)統實(shi)現(xian)對采集數據(ju)的分(fen)析、處(chu)理，實時(shi)顯示變電(dian)所(suo)內各配(pei)電(dian)回(hui)路的運(yun)行(xing)狀(zhuang)態，對分合閘彈(dan)出(chu)報(bao)警(jing)對話框，並(bing)生(sheng)成各種(zhong)電(dian)能(neng)報(bao)表(biao)、分(fen)析(xi)曲(qu)線(xian)、圖(tu)形(xing)等(deng)，便於(yu)電(dian)能(neng)的遠(yuan)程(cheng)抄表(biao)以(yi)及(ji)分析(xi)、研(yan)究(jiu)。該系(xi)統運(yun)行(xing)安(an)全、可靠(kao)、穩定(ding)，為用(yong)戶(hu)解決用(yong)電(dian)問(wen)題(ti)提(ti)供了(le)真實可靠(kao)的依(yi)據(ju)，取得了(le)較(jiao)好(hao)的(de)社會效益(yi)。［2］

參考(kao)文獻：

[1].任致程 周(zhou)中. 電(dian)力電(dian)測(ce)數字儀(yi)表(biao)原(yuan)理(li)與(yu)應(ying)用(yong)指(zhi)南[M]. 北京(jing). 中國(guo)電(dian)力出(chu)版(ban)社. 2007. 4

[2].周(zhou)中等(deng)編著(zhu). 智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)用(yong)戶(hu)端電(dian)力監控與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)系(xi)統產(chan)品選型(xing)及解(jie)決方案(an)[M]. 北京(jing). 機(ji)械(xie)工(gong)業(ye)出(chu)版(ban)社. 2011.10