楊(yang)雲(雲)
安科瑞(rui)電氣股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司，上(shang)海(hai) 嘉定(ding) 201801
摘(zhai)要(yao)：介(jie)紹內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓項(xiang)目，采(cai)用智能(neng)電力(li)儀(yi)表(biao)、采(cai)集(ji)配電現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)電參(can)量(liang)。系統(tong)采(cai)用現(xian)場(chang)就地組(zu)網(wang)的方式(shi)，組網(wang)後通(tong)過現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)通訊(xun)並(bing)遠(yuan)傳至後臺，通過Acrel-3000型(xing)電能(neng)管(guan)理系統(tong)實(shi)現(xian)配(pei)電室(shi)配(pei)電回(hui)路(lu)用電的(de)實(shi)時監控和管(guan)理。
關(guan)鍵詞：內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue);高校用電監控;智能(neng)電力(li)儀(yi)表(biao);Acrel-3000;電能(neng)管(guan)理系統(tong);
0概(gai)述
內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓位於(yu)內(nei)蒙(meng)古呼和浩特市(shi)回(hui)民(min)區(qu)新華(hua)大街5號，為(wei)響應(ying)節(jie)能(neng)減(jian)排政(zheng)策(ce)，實(shi)現(xian)自(zi)身成(cheng)本(ben)降低(di)，故對低(di)壓配電系統(tong)進(jin)行(xing)集(ji)中(zhong)監測以(yi)方便(bian)管(guan)理。
現(xian)需對配(pei)電室(shi)內(nei)低(di)壓進出(chu)線(xian)回路(lu)上(shang)已(yi)安裝(zhuang)的(de)電能(neng)表(biao)進行(xing)遠傳組(zu)網(wang)，最終在值班室(shi)處(chu)對低(di)壓多(duo)功能(neng)電力(li)儀(yi)表(biao)統(tong)壹進行(xing)監控。
配電室(shi)合(he)計共(gong)有182個(ge)進(jin)出(chu)線(xian)配電回(hui)路(lu)，各(ge)配(pei)電回(hui)路(lu)上均已(yi)安裝(zhuang)了(le)我(wo)司的(de)AMC系列(lie)多(duo)功能(neng)電力(li)儀(yi)表(biao)；後(hou)臺(tai)主機計(ji)劃安(an)放在值班室(shi)內(nei)，值班室(shi)距(ju)離配(pei)電室(shi)大約(yue)100米(mi)。
1需求(qiu)分(fen)析(xi)
為(wei)保證內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓用電負(fu)荷的(de)統計(ji)與分析(xi)及對危險(xian)源實時監控。需要(yao)對項(xiang)目現(xian)場(chang)的(de)壹間(jian)低(di)壓配電室(shi)中(zhong)低(di)壓進出(chu)線(xian)回路(lu)進(jin)行(xing)電壓、電流(liu)、功率(lv)等參(can)數進行(xing)實時在線(xian)監控。壹旦監控點被監視參(can)數異(yi)常(chang)，能(neng)夠(gou)及時檢(jian)測報(bao)警(jing)，有(you)關(guan)人(ren)員(yuan)采(cai)取(qu)必要(yao)的(de)措施(shi)，避免(mian)安全(quan)事(shi)故的(de)發生(sheng)。自動(dong)抄(chao)表(biao)功能節(jie)省了人(ren)力(li)物(wu)力(li)，功(gong)率趨(qu)勢(shi)曲線(xian)功能(neng)能(neng)夠(gou)直(zhi)觀(guan)的顯示各(ge)回(hui)路的(de)工作狀(zhuang)態(tai)與(yu)時間(jian)，方便(bian)用戶(hu)找(zhao)出(chu)非正(zheng)常用電回(hui)路(lu)並且及時進行(xing)整改，建(jian)立(li)電能(neng)多(duo)級計(ji)量(liang)體(ti)系提(ti)供(gong)用能(neng)分(fen)析(xi)依(yi)據。
數據采(cai)集(ji)
自動(dong)采(cai)集(ji)現(xian)場(chang)所(suo)有電量(liang)儀(yi)表(biao)的(de)模擬量(liang)數據，自(zi)動采(cai)集(ji)現(xian)場(chang)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及故障(zhang)狀(zhuang)態(tai)等(deng)開(kai)關(guan)量(liang)數據。
支(zhi)持(chi)實(shi)時采(cai)集(ji)、自動(dong)周(zhou)期(qi)采(cai)集(ji)（定(ding)時采(cai)集(ji)）可配(pei)置(zhi)周(zhou)期(qi)（1分鐘～24小時）。
支持(chi)數據傳輸(shu)正(zheng)確性(xing)檢(jian)驗(yan)，異(yi)常(chang)數據自(zi)動處(chu)理。
支(zhi)持(chi)多(duo)線(xian)程(cheng)處理機(ji)制，提(ti)高數據采(cai)集(ji)效率，能同時對多(duo)個(ge)設(she)備(bei)進行(xing)數據采(cai)集(ji)。
數據實(shi)時顯示采(cai)用配(pei)電櫃壹次圖直(zhi)觀(guan)顯示模式(shi)，各(ge)回(hui)路開(kai)關斷(duan)合(he)以及故障(zhang)狀(zhuang)態(tai)直(zhi)觀(guan)可見(jian)。
數據分(fen)析(xi)與(yu)處理
數據的(de)綜合(he)統(tong)計(ji)、分(fen)析(xi)需要(yao)實(shi)現(xian)以(yi)下功能(neng)：
各(ge)設(she)備(bei)用電數據小時、日(ri)、月、年等時間(jian)段內(nei)的(de)統計、計算(suan)。
統計(ji)各(ge)出(chu)線(xian)回路(lu)及整體(ti)的用電量(liang)（有(you)功、無功）。
數據查(zha)詢與展(zhan)示
能方便(bian)實(shi)現(xian)客(ke)戶端(duan)查(zha)詢和各(ge)級(ji)管(guan)理人(ren)員(yuan)的(de)查(zha)詢，查(zha)詢界面能(neng)適應(ying)各(ge)級(ji)管(guan)理人(ren)員(yuan)的(de)要(yao)求(qiu)能夠(gou)支(zhi)持(chi)靈活的(de)條件組(zu)合(he)查(zha)詢和對比分析(xi)，各(ge)類(lei)統計(ji)分析(xi)的(de)數據可(ke)靈活采(cai)用報(bao)表(biao)等多(duo)種(zhong)圖表(biao)方式(shi)直(zhi)觀(guan)的展(zhan)示功能(neng)。
數據展(zhan)示功能(neng)按(an)照(zhao)不(bu)同(tong)用戶(hu)的(de)不(bu)同(tong)的(de)權(quan)限，分為(wei)操(cao)作層、管(guan)理層用能(neng)展(zhan)示。
權限(xian)管(guan)理
對不(bu)同(tong)用戶(hu)賦(fu)予不(bu)同(tong)角(jiao)色的(de)權(quan)限，能(neng)到(dao)功(gong)能子菜單、具體(ti)檔(dang)案(an)記(ji)錄、數據記(ji)錄等。
系統(tong)具備(bei)合理完善的(de)用戶(hu)安(an)全控制機制，能(neng)使(shi)應(ying)用環境(jing)中(zhong)的(de)信息(xi)資源得(de)到(dao)有(you)效地保(bao)護，防止信息(xi)的(de)丟失、失竊(qie)和破壞(huai)。
故(gu)障(zhang)報(bao)警(jing)
故(gu)障(zhang)判斷(duan)與(yu)報警(jing)具有故(gu)障(zhang)自(zi)動(dong)判斷(duan)並(bing)采(cai)用聲光方式(shi)報警(jing)功(gong)能(neng)。報(bao)警(jing)類(lei)型(xing)包(bao)括電壓、電流(liu)超(chao)限，現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)與(yu)監控系統(tong)通(tong)訊故(gu)障(zhang)等(deng)。報(bao)警(jing)時間(jian)自(zi)動記入(ru)系統(tong)數據庫(ku)，方便(bian)用戶(hu)查(zha)詢，工作人(ren)員(yuan)可(ke)隨(sui)時掌(zhang)握(wo)配電室(shi)實(shi)時運行(xing)狀(zhuang)態(tai)，發現(xian)變(bian)配(pei)電運(yun)行(xing)故障(zhang)並(bing)作(zuo)出(chu)相應(ying)處(chu)理，提(ti)高變(bian)配(pei)電的(de)管(guan)理效率，提(ti)升(sheng)電力(li)系統(tong)安(an)全性(xing)、可靠(kao)性(xing)。
2 系統(tong)方案
安(an)科瑞(rui)Acrel-3000電能(neng)管(guan)理系統(tong)根(gen)據(ju)內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓低(di)壓配電室(shi)現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，現(xian)場(chang)低(di)壓配電室(shi)共(gong)計182只(zhi)AMC72L-E4多(duo)功能(neng)儀(yi)表(biao)，總(zong)共(gong)分為(wei)11根(gen)總(zong)線(xian)直(zhi)接接(jie)至監控室操(cao)作臺(tai)內(nei)的(de)通訊管(guan)理機(ji)上，保(bao)障(zhang)了(le)配(pei)電所(suo)電能(neng)管(guan)理系統(tong)傳輸(shu)的(de)穩定(ding)性(xing)與(yu)實(shi)時性。
1）站(zhan)控管(guan)理層
站(zhan)控管(guan)理層針對電力(li)監控系統(tong)的(de)管(guan)理人(ren)員(yuan)，是人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)的(de)直(zhi)接窗(chuang)口(kou)。在內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓低(di)壓配電室(shi)工程(cheng)中(zhong)主要指(zhi)置(zhi)於(yu)值班室(shi)內(nei)的(de)監控主機。
2）網(wang)絡通(tong)訊(xun)層
通訊(xun)層主要是由值班室(shi)內(nei)的(de)ANet系列(lie)通(tong)訊管(guan)理機(ji)以及以太(tai)網(wang)設備(bei)及總(zong)線(xian)網(wang)絡組(zu)成(cheng)。通(tong)訊管(guan)理機(ji)主要功(gong)能是監測現(xian)場(chang)智能(neng)儀(yi)表(biao)；以(yi)太(tai)網(wang)設備(bei)及總(zong)線(xian)網(wang)絡的(de)主要功(gong)能是實現(xian)站(zhan)控管(guan)理層於現(xian)場(chang)設(she)備(bei)之間(jian)的(de)數據交(jiao)互(hu)，使(shi)配電系統(tong)管(guan)理集(ji)中(zhong)化(hua)、信息(xi)化(hua)、智能(neng)化，極大提(ti)高了配(pei)電系統(tong)的(de)安全(quan)性、可(ke)靠(kao)性和穩(wen)定(ding)性(xing)，真(zhen)正(zheng)達到了無人(ren)值守的(de)目的。
3）現(xian)場(chang)設(she)備(bei)層
現(xian)場(chang)設(she)備(bei)層是數據采(cai)集(ji)終端(duan)，主要由(you)0.4KV低(di)壓配電回(hui)路(lu)的多(duo)功能(neng)電力(li)儀(yi)表(biao)組(zu)成(cheng)，智能(neng)設備(bei)通過屏蔽雙絞(jiao)線(xian)RS485接口(kou)，采(cai)用MODBUS通(tong)訊(xun)協(xie)議總(zong)線(xian)連接(jie)接(jie)入站(zhan)控管(guan)理層進行(xing)組網(wang)。
系統(tong)結(jie)構(gou)圖
智能(neng)儀(yi)表(biao)現(xian)場(chang)連接(jie)示意
現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)以(yi)手(shou)拉(la)手方式(shi)通過屏蔽雙絞(jiao)線(xian)(RVSP2*1.0)進行(xing)通訊(xun)連接(jie)至對應(ying)配(pei)電室(shi)數據采(cai)集(ji)箱內(nei)的(de)串口(kou)服務(wu)器(qi)上(shang)，每(mei)根(gen)總(zong)線(xian)連接(jie)智能(neng)儀(yi)表(biao)數量(liang)在20只(zhi)左(zuo)右(you)。具體(ti)連接(jie)示意圖如(ru)下所(suo)示：
3 系統(tong)功(gong)能
變(bian)電所(suo)實時監控系統(tong)圖為(wei)主監控畫面，主要實(shi)時監測變(bian)電所(suo)所(suo)有回路(lu)的運行(xing)狀(zhuang)態(tai)，紅(hong)色代(dai)表(biao)合閘，綠(lv)色代(dai)表(biao)分閘。在系統(tong)圖中(zhong)可(ke)以(yi)直(zhi)觀(guan)的看到每(mei)路(lu)進(jin)線(xian)和出(chu)線(xian)的運(yun)行(xing)參(can)數和狀(zhuang)態(tai)，可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)低(di)壓櫃的所(suo)有常規(gui)電力(li)參(can)數，如：三(san)相電壓、電流(liu)、有功(gong)功率、無功功率(lv)、功(gong)率因數、頻率(lv)、有功(gong)電度等(deng)。如(ru)下圖所(suo)：
低(di)壓壹次系統(tong)圖
遙(yao)測報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)，主要完成對低(di)壓各(ge)回(hui)路的(de)運行(xing)狀(zhuang)態(tai)和負(fu)載進行(xing)監控，對負(fu)載越限彈出(chu)報警(jing)界面指(zhi)示具體(ti)的報(bao)警(jing)位置(zhi)並(bing)聲音報(bao)警(jing)，提(ti)醒值班人(ren)員(yuan)及時處理。負(fu)載越限值在相應(ying)權(quan)限(xian)下可自(zi)由(you)設置(zhi)。
事(shi)件告(gao)警(jing)記(ji)錄功能，主要完成對查(zha)詢時間(jian)段內(nei)出(chu)現(xian)的(de)報警(jing)信息(xi)事(shi)件記(ji)錄以及發生(sheng)時間(jian)，為(wei)值班人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)依據並(bing)且分析(xi)事(shi)故發生(sheng)的原因(yin)。
參(can)數抄表(biao)功能(neng)，主要對低(di)壓各(ge)出(chu)線(xian)回路(lu)的(de)電參(can)數進線(xian)查(zha)詢。支持(chi)任(ren)意時刻電參(can)數查(zha)詢，具備(bei)數據導(dao)出(chu)和報(bao)表打(da)印等功能。該(gai)報(bao)表(biao)查(zha)詢低(di)壓配電室(shi)內(nei)各(ge)回(hui)路的(de)電參(can)數，主要包(bao)括：三(san)相(xiang)電流(liu)、有功(gong)功率和有(you)功電度。該(gai)報(bao)表各(ge)回(hui)路名(ming)稱(cheng)和數據庫(ku)關(guan)聯，方便(bian)用戶(hu)修改回路名稱(cheng)。
用電量(liang)報(bao)表功能，可(ke)選(xuan)擇(ze)時間(jian)段進(jin)行(xing)查(zha)詢，支持(chi)任(ren)意時間(jian)段電度累(lei)計(ji)查(zha)詢，具備(bei)數據導(dao)出(chu)和報(bao)表打(da)印等功能。為(wei)值班人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)了精確(que)可靠的電能(neng)報(bao)表。該報表(biao)各(ge)回(hui)路名(ming)稱(cheng)和數據庫(ku)關(guan)聯，方便(bian)用戶(hu)修改回路名稱(cheng)。如下圖所(suo)示，用戶(hu)可(ke)以直(zhi)接打(da)印報表，可以(yi)以(yi)EXCEL格(ge)式(shi)另(ling)存到(dao)其(qi)他(ta)位置(zhi)。
系統(tong)通(tong)訊結(jie)構(gou)示意圖，主要顯(xian)示系統(tong)的(de)組網(wang)結(jie)構(gou)，系統(tong)采(cai)用分(fen)層分布(bu)式(shi)結(jie)構(gou)，同時監測間(jian)隔(ge)層設備(bei)的通(tong)信狀(zhuang)態(tai)。紅(hong)色表(biao)示通訊(xun)正(zheng)常，綠色表(biao)示通訊(xun)故(gu)障(zhang)。下圖為(wei)變(bian)電所(suo)通訊狀(zhuang)態(tai)示意圖。
通(tong)訊(xun)結(jie)構(gou)示意圖
負(fu)荷趨(qu)勢(shi)曲線(xian)界面中(zhong)可(ke)直(zhi)觀(guan)的查(zha)看(kan)回(hui)路的(de)負(fu)荷運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)。查(zha)看(kan)實(shi)時和歷(li)史趨(qu)勢(shi)曲線(xian)，點擊(ji)畫面相(xiang)應(ying)按(an)鈕或菜單項(xiang)可(ke)以完成相(xiang)應(ying)功(gong)能(neng)的(de)切(qie)換；幫(bang)助(zhu)用戶(hu)進(jin)線(xian)趨(qu)勢(shi)分析(xi)和故(gu)障(zhang)追(zhui)憶，具備(bei)曲線(xian)打(da)印功能。為(wei)分析(xi)整(zheng)個(ge)系統(tong)的(de)運行(xing)狀(zhuang)況(kuang)提(ti)供(gong)了直(zhi)觀(guan)而方便(bian)的(de)軟件(jian)支(zhi)持(chi)。
趨(qu)勢(shi)曲線(xian)圖
用戶(hu)權(quan)限管(guan)理，對不(bu)同(tong)用戶(hu)賦(fu)予不(bu)同(tong)角(jiao)色的(de)權(quan)限，能(neng)到(dao)功(gong)能子菜單、具體(ti)檔(dang)案(an)記(ji)錄、數據記(ji)錄等。下圖為(wei)權限(xian)配置(zhi)界面。
用戶(hu)權(quan)限管(guan)理
4 結(jie)束語(yu)
在當今配(pei)電設(she)施(shi)的應(ying)用中(zhong)，高校建(jian)築(zhu)項(xiang)目的配電安(an)全(quan)性至關重要(yao)，本(ben)文介(jie)紹的(de)Acrel-3000電能(neng)管(guan)理系統(tong)在內(nei)蒙(meng)古醫(yi)科大學(xue)新華(hua)校區(qu)教(jiao)學實驗(yan)綜(zong)合樓的(de)應(ying)用，可(ke)以(yi)實現(xian)對配(pei)電室(shi)供(gong)配電回(hui)路(lu)用電的(de)實(shi)時監控，系統(tong)對采(cai)集(ji)數據的(de)分析(xi)、處(chu)理，實(shi)時顯示配電室(shi)內(nei)各(ge)配(pei)電回(hui)路(lu)的運行(xing)狀(zhuang)態(tai)，對負(fu)載越限具有彈(dan)出(chu)報警(jing)對話(hua)框(kuang)、聲音提(ti)示，並生(sheng)成各(ge)種(zhong)電能(neng)報(bao)表、分析(xi)曲(qu)線(xian)、圖形(xing)等(deng)，便(bian)於(yu)電能(neng)的(de)遠程(cheng)抄表以及分析(xi)、研(yan)究，該(gai)系統(tong)運(yun)行(xing)安全(quan)、可(ke)靠(kao)、穩(wen)定(ding)，為(wei)本(ben)項(xiang)目解(jie)決用電問(wen)題提(ti)供(gong)了真實(shi)可靠的依據。
參(can)考文獻(xian)：
[1]《電力(li)電測數字(zi)儀(yi)表(biao)原理與(yu)應(ying)用指(zhi)南(nan)》， 任致程(cheng)、周(zhou)中(zhong)，中(zhong)國(guo)電力(li)出(chu)版(ban)社
[2]《電力(li)監控系統(tong)在供(gong)配電設(she)計(ji)中(zhong)的(de)應(ying)用》，高士宏(hong)，科技(ji)風
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