繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000在成都東客站的應(yīng)用，是安科瑞為智能配電提供解決方案案例之。實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備的分散式采集和集中控制管理，為值班人員對現(xiàn)場設(shè)備管理提供了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；同時(shí)該電力系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測電力、電量和電壓質(zhì)量，為值班人員開展能源審計(jì)，調(diào)整用電負(fù)荷，提高用電負(fù)荷率，實(shí)行均衡用電、節(jié)約用電、減少電費(fèi)支出，提供了的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：成都東客站 智能電力儀表 Acrel-2000型 電力監(jiān)控系統(tǒng)

概述

電力監(jiān)控系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將電力設(shè)備的正常及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、電力計(jì)量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以同智能樓宇系統(tǒng)BAS、企業(yè)資源計(jì)劃ERP融合在起，以達(dá)到良好管理。

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組、電力變壓器的電參量和工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過實(shí)時(shí)記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數(shù)、電度、頻率和電流開關(guān)狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，當(dāng)參數(shù)值超出允許的范圍時(shí)便產(chǎn)生預(yù)警、報(bào)警，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。同時(shí)可以對各回路用電量進(jìn)行計(jì)量。它以較少的投資，地提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動(dòng)化水平。

1 項(xiàng)目概況

成都東客站位于成都成華開發(fā)區(qū)，三環(huán)路成渝立交處；該項(xiàng)目是成都2010年重點(diǎn)建設(shè)工程，是西南地區(qū)標(biāo)志性建筑之。在該項(xiàng)目中，我公司主要負(fù)責(zé)完成對成都東站電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝及系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試等相關(guān)工作。本監(jiān)控系統(tǒng)范圍：適用于東客站上下5層(包含夾層)所有動(dòng)力柜上的智能儀表（PZ80L-E4/K、ARTU-K32）。

2 用戶需求

）該項(xiàng)目中，系統(tǒng)功能需滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的下列要求：

a) 配電監(jiān)測：配有主機(jī)2臺，主備，顯示監(jiān)控對象的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，包括ARTU開關(guān)量信息。對智能儀表的通訊狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

b) 遙測功能：具有對所有回路電參量定時(shí)采集功能。

c) 報(bào)表功能：具有所有回路的電能統(tǒng)計(jì)功能，可以查詢?nèi)我鈺r(shí)間段，任回路的電能，可以生成所需要的日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等。

d) 權(quán)限管理：分級用戶操作口令，不同級別用戶具有不同的操作權(quán)限。

e) 電流曲線:支持對所有回路3相電流的曲線查詢。

二） 施工工藝符合有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，線纜敷設(shè)及設(shè)備安裝安全、規(guī)范。儀表接線由專業(yè)電工完成，符號有關(guān)電氣安裝操作規(guī)范。

3 設(shè)計(jì)方案

安科瑞公司根據(jù)成都東客站現(xiàn)場的實(shí)際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 Acrel -2000符合的標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)方案以現(xiàn)行家及電力行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，標(biāo)未列入部分應(yīng)參考IEC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如標(biāo)準(zhǔn)間有矛盾時(shí)，應(yīng)以較高標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

GB2887-2000 《計(jì)算站場地技術(shù)要求》

GB/T13729-2002 《遠(yuǎn)動(dòng)終端通用技術(shù)條件》

DL478-2001 《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》

DL/T400-2010 《繼電器和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

DL/T 814-2002 《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T634-2002 《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

DL/T721-2000 《配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》

DL/T770-2001 《微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB-14285-2006 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

GBJ232-2002 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

GB/T15145-2001 《微機(jī)線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》

GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GB/50198-2011 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB/T17626.5 《浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)》

DL/T5003-2005 《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2 Acrel-2000設(shè)計(jì)方案

成都東客站系統(tǒng)拓?fù)鋱D

上圖為安科瑞電氣股份有限公司為成都東客站項(xiàng)目設(shè)計(jì)的Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D；Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)主要分為3層：站控管理層（工控機(jī)、打印機(jī)、UPS電源）、通訊管理層（通訊管理機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器、工業(yè)交換機(jī)）、現(xiàn)場設(shè)備層（現(xiàn)場智能裝置）。

如圖所示：現(xiàn)場中的IO設(shè)備的通訊線纜采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線連接現(xiàn)場智能裝置的RS485通訊接口，每根總線連接儀表的zui大數(shù)量為32臺。在現(xiàn)場6間弱電機(jī)房內(nèi)設(shè)有通訊采集箱，動(dòng)力柜和墻柜內(nèi)的智能裝置連接至附近的通訊采集箱內(nèi)，然后通過光纖上傳至中控室內(nèi)，在后臺監(jiān)控主機(jī)對上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集處理。

4 施工調(diào)試反饋

4.1 現(xiàn)場布線施工及調(diào)試階段

成都東客運(yùn)火車站現(xiàn)場低壓部分共有220個(gè)低壓配電柜?？瓦\(yùn)站共分五層：負(fù)層、負(fù)層夾、層、層夾、二層?，F(xiàn)場通訊線纜采用屏蔽雙絞線及光纖共同組合布線方式。現(xiàn)場共采用六路光纖。分別將西南角、西北角、東南角、東北角、南中部、北中部現(xiàn)場總線匯集到中控室。現(xiàn)場動(dòng)力柜比較分散，在布線施工方面難度比較大。在調(diào)試階段，現(xiàn)場施工單位比較多，進(jìn)入強(qiáng)電配電房及弱電機(jī)房與各家施工單位的協(xié)調(diào)問題比較復(fù)雜，通訊調(diào)試期，通訊線纜斷截現(xiàn)象，部分區(qū)域蓋板已封，給檢查通訊故障工作造成困難。

4.2 智能裝置通訊問題

在調(diào)試階段通過屏蔽雙絞線上傳數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤碼，通過現(xiàn)場的檢查，是由于現(xiàn)場智能裝置之間距離比較遠(yuǎn)，現(xiàn)場信號衰減比較嚴(yán)重，經(jīng)上海安科瑞電氣股份有限公司技術(shù)部討論決定，在每根總線上加裝中繼器來放大信號，更改實(shí)施后，數(shù)據(jù)上傳正常。

5 系統(tǒng)功能

5.1 系統(tǒng)初始主界面

系統(tǒng)在進(jìn)入運(yùn)行階段，通過進(jìn)度條的顯示，使用戶能準(zhǔn)確查看系統(tǒng)運(yùn)行的進(jìn)度狀況，防止在系統(tǒng)沒有*運(yùn)行起來，因用戶操作造成數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)誤碼。

系統(tǒng)成功運(yùn)行后進(jìn)入操作界面，系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面，值班人員在登錄權(quán)限后可查看分區(qū)域內(nèi)智能裝置的遙信狀態(tài)（分閘、合閘）以及遙測值（電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電度）。

5.2. 分區(qū)域?qū)崟r(shí)電參量

登陸普通權(quán)限用戶，通過主界面的操作，即可以查看各個(gè)區(qū)域運(yùn)行的電參量（電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、電度、），對各個(gè)回路的分合閘狀態(tài)通過回路數(shù)據(jù)顏色變化來顯示出來（紅色代表合閘、綠色代表分閘）。同時(shí)各個(gè)回路都支持曲線查詢功能，通過該界面的操作即可查詢每路的電流趨勢曲線。

5.3 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報(bào)警

在配電系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，會及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警提示用戶及時(shí)響應(yīng)故障回路，同時(shí)自動(dòng)記錄事件發(fā)生的時(shí)間和回路名稱，以便車站值班人員查詢，追憶故障原因。

5.4 趨勢曲線分析

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時(shí)曲線界面分析該回路當(dāng)?shù)呢?fù)荷運(yùn)行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便車站值班人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。

5.5 報(bào)表統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同，自動(dòng)生成報(bào)表并有報(bào)表打印功能，可對某回路的某時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢與打印，同時(shí)這些報(bào)表也能以Excel的格式導(dǎo)出，歷史記錄保留3年以上。

5.6其他功能

其它日常管理，如運(yùn)行記錄及交接班記錄管理，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。管理功能滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。

6 運(yùn)行效果

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行減小了維護(hù)人員工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，有利于車站合理安排檢修計(jì)劃，降低成本，對隱患提預(yù)警，防止事故發(fā)生，保證生產(chǎn)正常運(yùn)行。各種資料、圖紙、報(bào)表實(shí)現(xiàn)電子信息化實(shí)現(xiàn)各電力參數(shù)，狀態(tài)信息實(shí)時(shí)化實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制，為改善電力品質(zhì)及供電可靠性提供*手資料?？蓪?shí)現(xiàn)信息的擴(kuò)展與互連。作為Intranet部分，可實(shí)現(xiàn)與BAS系統(tǒng)或全廠MIS系統(tǒng)無縫連接。

7 總結(jié)

隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東客站的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可是進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框及語音提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為大型公建設(shè)施用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

作者簡介：繆建梅，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，：，，，：http://it.shacrel.cn