安(ān)科(kē)瑞(ruì) 陳聰 周(zhōu)潔

摘要(yào)： 介紹(shào)淄博(bó)某大(dà)廈二(èr)期電(diàn)能(néng)管理(lǐ)係統，采(cǎi)用智(zhì)能電力(lì)儀(yí)表采集(jí)配(pèi)電(diàn)現場(cháng)的各種(zhǒng)電(diàn)參量和(hé)開關信號(hào)。係(xì)統(tǒng)采用現(xiàn)場(cháng)就(jiù)地組網的方式，組(zǔ)網後(hòu)通(tōng)過現(xiàn)場(cháng)總綫(xiàn)通訊並遠(yuǎn)傳(chuán)至後台，通(tōng)過Acrel-3000型電(diàn)能管(guǎn)理係統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變(biàn)電所(suǒ)配電回路(lù)用(yòng)電(diàn)的(dí)實時監控(kòng)和電(diàn)能管理。 

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)： 公建項(xiàng)目(mù);淄(zī)博(bó)某大(dà)廈(shà)二期;變(biàn)電所;智能電(diàn)力儀表(biǎo);Acrel-3000;電能管(guǎn)理係統   

0  概述(shù)   

本(běn)項目為淄(zī)博某(mǒu)大廈二(èr)期電能管理(lǐ)係統。根(gēn)據(jù)配(pèi)電(diàn)係(xì)統管理(lǐ)的要(yào)求(qiú)，需(xū)要對(duì)淄博某(mǒu)大廈(shà)二期高(gāo)低(dī)壓(yā)配(pèi)電(diàn)室進(jìn)行電能(néng)管理，以(yǐ)保證(zhèng)用電(diàn)的安全，可靠(kào)。 Acrel-3000型低壓(yā)智能(néng)配電係統，充分利用了現(xiàn)代電子技術，計算(suàn)機(jī)技術(shù)，網絡技術(shù)和(hé)現(xiàn)場(cháng)總綫技(jì)術(shù)的(dí)新發(fā)展(zhǎn)，對(duì)變(biàn)配(pèi)電係統進行分散(sàn)數據采集和集(jí)中(zhōng)監控管(guǎn)理。對(duì)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)的(dí)二(èr)次設備進行(háng)組網(wǎng)，通過(guò)計算(suàn)機和通訊網(wǎng)絡，將(jiāng)分散(sàn)的(dí)配(pèi)電所(suǒ)的現場設(shè)備連(lián)接為(wéi)一個有(yǒu)機(jī)的整體，實現配電(diàn)運(yùn)行的(dí)遠程監控(kòng)和集中管理。 

1  係統結構描述(shù) 

本(běn)項(xiàng)目共(gòng)5台AM5係(xì)列微機(jī)保護裝置，40台PZ係列(liè)多(duō)功能電力(lì)儀表。在(zài)配電室(shì)內放置采(cǎi)集裝(zhuāng)置(zhì)，現場(cháng)多(duō)功(gōng)能儀表經485總(zǒng)綫連(lián)接至(zhì)對應(yīng)的(dí)采(cǎi)集裝置(zhì)，現(xiàn)場(cháng)串(chuàn)口(kǒu)服務(wù)器經網(wǎng)綫(xiàn)將(jiāng)數據(jù)傳輸(shū)至(zhì)監控主機上。

本監控係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分(fēn)層分布(bù)式(shì)結構，即站控層，通(tōng)訊層與間隔層。 間(jiān)隔設備(bèi)層主要(yào)為(wéi)：多功(gōng)能網(wǎng)絡(luò)電(diàn)力儀表，智(zhì)能電(diàn)動機保(bǎo)護器開等(děng)。這些裝(zhuāng)置(zhì)分(fēn)別(bié)對應相應的一次(cì)設備安裝(zhuāng)在配電(diàn)櫃內(nèi)，這(zhè)些裝(zhuāng)置均(jūn)采用RS485通(tōng)訊接口(kǒu)，通過(guò)現場Modbus協(xié)議(yì)進行(háng)組網通訊，實(shí)現數(shù)據采(cǎi)集。

網絡通訊(xùn)層主要為：工業串口服務器(qì)，其(qí)主(zhǔ)要(yào)功(gōng)能為把分散(sàn)在現場采(cǎi)集(jí)裝置集(jí)中采集(jí)，同時(shí)遠傳至(zhì)站控(kòng)層，完成(chéng)現(xiàn)場(cháng)層和站控(kòng)層之間的數(shù)據交互。

站控管理層(céng)：設有(yǒu)高(gāo)性能工(gōng)業計(jì)算(suàn)機(jī)，顯(xiǎn)示(shì)器，UPS電(diàn)源，打(dǎ)印(yìn)機(jī)等(děng)設備(bèi)。監(jiān)控係統(tǒng)安裝在(zài)計算(suàn)機上，集中(zhōng)采集(jí)顯(xiǎn)示現場(cháng)設備運行狀況(kuàng)，以人(rén)機交互的(dí)形式(shì)顯示(shì)給用戶(hù)。   

2  電能管理係統主要(yào)功能(néng) 

2.1  數據采集與(yǔ)處理 數據采集(jí)是配電(diàn)監控(kòng)的(dí)基(jī)礎(chǔ)，數據(jù)采集主要(yào)由底層多功能網絡儀表采集完成(chéng)，實現遠(yuǎn)程(chéng)數(shù)據的本地實(shí)時顯示(shì)。需要完(wán)成采集的(dí)信(xìn)號(hào)包(bāo)括：三相(xiāng)電壓(yā)U，三(sān)相電(diàn)流(liú)I，頻率Hz，功率(shuài)P，功率因(yīn)數COSφ，電(diàn)度Epi，遠(yuǎn)程(chéng)設(shè)備(bèi)運(yùn)行狀(zhuàng)態等(děng)數據。 數據處理主要是把按要(yào)求(qiú)采集到的電參量實時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶(hù)，達(dá)到配電監控(kòng)的(dí)自動(dòng)化(huà)化和(hé)智(zhì)能化(huà)要求(qiú)，同(tóng)時(shí)把采(cǎi)集到的數(shù)據存(cún)入(rù)數據庫(kù)供用戶(hù)查詢。 

2.2  人機交(jiāo)互(hù) 係統提供(gōng)簡(jiǎn)單(dān)，易用，良好的用(yòng)戶使用界麵(miàn)。采(cǎi)用全(quán)中(zhōng)文界(jiè)麵(miàn)，CAD圖形顯示(shì)低(dī)壓配(pèi)電係統(tǒng)電(diàn)氣一(yī)次主接綫(xiàn)圖，顯示(shì)配電(diàn)係統(tǒng)設(shè)備(bèi)狀(zhuàng)態及(jí)相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫麵(miàn)定時(shí)輪巡(xún)切(qiē)換；畫(huà)麵(miàn)實時動(dòng)態刷(shuā)新(xīn)；模(mó)擬量(liáng)顯示(shì)；開(kāi)關(guān)量(liáng)顯(xiǎn)示；連續記(jì)錄(lù)顯(xiǎn)示(shì)等(děng)。 

2.3  歷時事(shì)件 歷時(shí)事件查(chá)看(kàn)界麵(miàn)主(zhǔ)要為(wéi)用(yòng)戶查(chá)看曾經發生(shēng)過(guò)的故障記錄(lù)，信號(hào)記錄(lù)，操(cāo)作記錄(lù)，越(yuè)限記(jì)錄(lù)提供(gōng)方(fāng)便友(yǒu)好的(dí)人機(jī)交(jiāo)互，通過歷史事件查看平台，您(nín)可(kě)以(yǐ)根據自己的(dí)要(yào)求和查(chá)詢條(tiáo)件方便定位(wèi)您所要(yào)查看的(dí)歷史(shǐ)事(shì)件(jiàn)，為您把(bǎ)握整個(gè)係(xì)統的(dí)運行情(qíng)況(kuàng)提供(gōng)了(liǎo)良好(hǎo)的軟件(jiàn)支持。 

2.4  數據(jù)庫(kù)建(jiàn)立(lì)與(yǔ)查詢 主要(yào)完成(chéng)遙(yáo)測量(liáng)和(hé)遙信量定時(shí)采(cǎi)集，並且(qiě)建(jiàn)立數據庫(kù)，定期(qī)生(shēng)成報表，以供用(yòng)戶查詢打印。 

2.5  用(yòng)戶權限(xiàn)管理(lǐ) 針(zhēn)對不同(tóng)級(jí)別的用戶，設置(zhì)不(bù)同(tóng)的(dí)權限組(zǔ)，防止(zhǐ)因人為誤操(cāo)作給生產，生活(huó)帶來的損失，實(shí)現配電係統的(dí)安全，可靠運行(háng)。可(kě)以通過(guò)用戶管理(lǐ)進行用(yòng)戶(hù)登(dēng)錄，用(yòng)戶注銷(xiāo)，修改(gǎi)密(mì)碼，添(tiān)加刪除等操(cāo)作(zuò)，方(fāng)便(biàn)用戶(hù)對賬(zhàng)號(hào)和權限(xiàn)的修改(gǎi)。 

2.6  運(yùn)行負荷曲綫 負荷(hé)趨(qū)勢曲(qū)綫功(gōng)能主(zhǔ)要負責定時采(cǎi)集(jí)進綫及重(zhòng)要(yào)回路(lù)電(diàn)流和功率負荷參量(liáng)，自(zì)動生成(chéng)運(yùn)行(háng)負荷(hé)趨勢(shì)曲(qū)綫的(dí)，方(fāng)便用戶及(jí)時(shí)了(liǎo)解設備(bèi)的(dí)運行負荷狀(zhuàng)況(kuàng)。點擊畫(huà)麵相應按(àn)鈕或(huò)菜(cài)單(dān)項可以完成相(xiāng)應功能的切換(huàn)；可以查看實時(shí)趨勢曲綫或(huò)歷史(shǐ)趨(qū)勢(shì)綫；對(duì)所(suǒ)選曲綫(xiàn)可以進(jìn)行(háng)平移，縮放(fàng)，量(liáng)程變(biàn)換等(děng)操(cāo)作，幫(bāng)助(zhù)用戶(hù)進綫趨(qū) 勢分析和故障追憶，為分(fēn)析(xī)整(zhěng)個(gè)係統(tǒng)的(dí)運(yùn)行(háng)狀況提供了直觀(guān)而方(fāng)便的軟(ruǎn)件支持(chí)。 

2.7  遠程報(bào)表查詢 報表管理(lǐ)程(chéng)序的(dí)主要(yào)功能(néng)是(shì)根據(jù)用(yòng)戶(hù)的(dí)需(xū)要(yào)設計(jì)報表樣(yàng)式，把(bǎ)係統(tǒng)中處理的數據(jù)經過篩選，組(zǔ)合和(hé)統計(jì)生成用(yòng)戶需要(yào)的(dí)報表數據(jù)。本程序還可(kě)以根(gēn)據用戶(hù)的需要(yào)對(duì)報表文(wén)件采(cǎi)用定(dìng)時(shí)保存，打(dǎ)印或(huò)者(zhě)召喚(huàn)保存，打印(yìn)模(mó)式。同(tóng)時本程序還向(xiàng)用戶(hù)提(tí)供了對生成(chéng)的(dí)報表(biǎo)文件(jiàn)管理功能(néng)。 報表(biǎo)具(jù)有(yǒu)自由設置(zhì)查詢(xún)時間實現(xiàn)日，月，年(nián)的電能(néng)統計(jì)，數(shù)據(jù)導出和(hé)報表打(dǎ)印等(děng)功能。   

3  案例(lì)分析 

10KV回路安裝的AM5 係(xì)列產品(pǐn)具有統一(yī)的軟硬件平台(tái)，*的(dí)保護邏(luó)輯(jí)圖形(xíng)化可編(biān)程功(gōng)能和豐富的接(jiē)口(kǒu)資(zī)源(yuán)，能夠(gòu)適應(yīng) 35kV 及以(yǐ)下電(diàn)壓等(děng)級的(dí)各(gè)種變配電(diàn)測(cè)控保(bǎo)護要求，滿足個(gè)性化定製(zhì)需求(qiú)，廣泛應用於建築，工業，能源等(děng)領域(yù)。可提(tí)供 12 路交(jiāo)流(liú)輸(shū)入(rù)（標(biāo)準硬件(jiàn)包(bāo)括：三(sān)相(xiāng)保護電流(liú)，兩(liǎng)個零(líng)序(xù)電流，三(sān)相測量電(diàn)流(liú)及 4 個電壓通道(dào)），16 路(lù)可(kě)編程遙信(xìn)輸入，10 路(lù)可編程(chéng)繼電器(qì)接點(diǎn)輸出，可(kě)滿足絕(jué)大多(duō)數場(cháng)合下中(zhōng)低壓係(xì)統(tǒng)間(jiān)隔層的保(bǎo)護(hù)測控要求。 低壓回路采用(yòng)的PZ係列多功能電(diàn)力儀表是針(zhēn)對電力(lì)係統，工礦企業(yè)，公(gōng)共設(shè)施，智能大廈的電力監控需求而設(shè)計(jì)的(dí)網(wǎng)絡電力儀(yí)表，它能(néng)測量(liáng)所(suǒ)有常(cháng)規電力參(cān)數(shù)，如(rú)：三相(xiāng)電壓(yā)，電流，有(yǒu)功(gōng)功率，無(wú)功(gōng)功率(shuài)，功率因(yīn)數，頻率，有功(gōng)電度，無功(gōng)電度(dù)。並且本(běn)儀表(biǎo)帶有4路光(guāng)電(diàn)隔離開(kāi)關(guān)量(liáng)輸(shū)入接點和2路(lù)繼(jì)電(diàn)器控製輸出(chū)接點(diǎn)，這些接點可以配合(hé)智能(néng)斷路器實(shí)現斷路(lù)器(qì)的遙(yáo)信(xìn)，遙控操(cāo)作(zuò)。該係列網(wǎng)絡(luò)電力(lì)儀(yí)表主要(yào)應(yīng)用(yòng)於變電(diàn)站自動化，配電(diàn)網自動(dòng)化，小區電力監(jiān)控(kòng)，工(gōng)業自(zì)動(dòng)化(huà)，能(néng)源管理係統(tǒng)及智能(néng)建(jiàn)築(zhù)等(děng)領(lǐng)域(yù)。 配(pèi)電(diàn)一(yī)次圖(tú)見圖(tú)（1），功能(néng)有電(diàn)量(liáng)遙測(cè)主要(yào)監測運行(háng)設備的電參(cān)量，其中(zhōng)包(bāo)括：綫(xiàn)三(sān)相電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數，電能，頻(pín)率(shuài)等電參量及配出回路的三相電(diàn)流；遙信(xìn)功(gōng)能實(shí)現(xiàn)顯(xiǎn)示現場設備的運行狀態，主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括(kuò)：開(kāi)關的分(fēn)，合閘運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態和(hé)通訊故(gù)障(zhàng)報警；斷(duàn)路器變(biàn)位(wèi)時(shí)會發出(chū)報(bào)警(jǐng)信號(hào)，提(tí)醒用(yòng)戶及時處(chǔ)理故(gù)障。  圖（1）低壓配(pèi)電二次圖(tú) 參數(shù)抄表功(gōng)能，主(zhǔ)要對(duì)低壓(yā)各出(chū)綫回(huí)路的電(diàn)參(cān)數進(jìn)綫查(chá)詢(xún)。支持任意(yì)時刻(kè)電(diàn)參(cān)數(shù)查(chá)詢(xún)，具備(bèi)數據(jù)導出和(hé)報表打印(yìn)等功能。該報(bào)表(biǎo)查詢(xún)供兩個(gè)變電(diàn)所4台(tái)變壓(yā)器出綫(xiàn)各低(dī)壓回路的(dí)電參數，主要包括：三(sān)相(xiāng)電流(liú)，有功功率(shuài)和(hé)有功電(diàn)度及變(biàn)壓(yā)器(qì)溫度。該報表各(gè)回路(lù)名稱和數(shù)據庫(kù)關(guān)聯(lián)，方(fāng)便用(yòng)戶(hù)修(xiū)改回路名稱。見(jiàn)圖(tú)（2）。  圖（2） 參(cān)數抄(chāo)表(biǎo) 用電量(liáng)報表功能(néng)，可選擇(zé)時間(jiān)段進(jìn)行查(chá)詢(xún)，支(zhī)持(chí)任意時間段電度累計查詢，具(jù)備(bèi)數據導出和(hé)報表(biǎo)打印等(děng)功(gōng)能(néng)。為值班人員(yuán)提(tí)供(gōng)了準(zhǔn)確可靠的電能報(bào)表(biǎo)。該報(bào)表各回(huí)路(lù)名稱(chēng)和(hé)數(shù)據(jù)庫(kù)關聯，方(fāng)便用(yòng)戶修改(gǎi)回路(lù)名(míng)稱。如(rú)下圖所(suǒ)示，顯(xiǎn)示(shì)配(pèi)電(diàn)室(shì)某段時間(jiān)內的各配(pèi)電(diàn)回(huí)路的準確(què)用電量(liáng)，用戶可(kě)以(yǐ)直(zhí)接(jiē)打印(yìn)報表，可(kě)以以EXCEL格(gé)式另存(cún)到(dào)其他位(wèi)置。 見圖(tú)（3）。  圖（3） 電能(néng)報(bào)表(biǎo) 係(xì)統通(tōng)訊(xùn)結(jié)構(gòu)示(shì)意圖(tú)，主要顯(xiǎn)示係(xì)統(tǒng)的(dí)組網結構，係(xì)統(tǒng)采(cǎi)用分層(céng)分布(bù)式結構，同(tóng)時(shí)監(jiān)測間(jiān)隔(gé)層(céng)設備(bèi)的通信狀態。紅色(sè)表示(shì)通訊正(zhèng)常(cháng)，綠色(sè)表示通(tōng)訊(xùn)故(gù)障。見(jiàn)圖（4）。  圖(tú)（4）係統通(tōng)訊(xùn)結構示(shì)意圖 負(fù)荷趨勢曲綫界麵中(zhōng)可直觀的查看回路的(dí)負(fù)荷運(yùn)行情(qíng)況。查(chá)看實(shí)時和歷史(shǐ)趨勢曲綫，點擊(jī)畫(huà)麵(miàn)相(xiāng)應按鈕(niǔ)或(huò)菜(cài)單(dān)項(xiàng)可以(yǐ)完成相(xiāng)應(yīng)功(gōng)能的切換(huàn)；幫(bāng)助(zhù)用(yòng)戶進(jìn)綫(xiàn)趨勢(shì)分析和(hé)故障追憶，具備(bèi)曲綫(xiàn)打印功能。為(wéi)分析整個(gè)係(xì)統(tǒng)的運(yùn)行狀況(kuàng)提(tí)供了直觀(guān)而方便的軟(ruǎn)件(jiàn)支(zhī)持。見(jiàn)圖（5）。  圖（5）趨(qū)勢曲(qū)綫圖

4  結束(shù)語 

隨著(zhuó)社會的發展(zhǎn)及電(diàn)力的廣泛(fàn)應用，電能管(guǎn)理(lǐ)係統已成為全國(guó)各地重(zhòng)要(yào)工程(chéng)項(xiàng)目，標(biāo)誌(zhì)性(xìng)建築(zhù)/大(dà)型(xíng)公(gōng)共設(shè)施等(děng)大麵積多(duō)變電所(suǒ)用(yòng)戶的(dí)必然選擇(zé)，本文(wén)介(jiè)紹(shào)的Acrel-3000電能管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統在淄(zī)博(bó)某大(dà)廈(shà)二期的(dí)應(yīng)用(yòng)，可(kě)以實現對變(biàn)電所低(dī)壓(yā)配電(diàn)回(huí)路(lù)用電(diàn)的實時監控與電(diàn)能(néng)管理(lǐ)，不僅能顯(xiǎn)示回路用電狀況(kuàng)，還具有網(wǎng)絡通(tōng)訊功能，可(kě)以(yǐ)與串口服務器，計算(suàn)機等(děng)組成(chéng)電(diàn)能(néng)管理係統。係統(tǒng)實現對采集數(shù)據的(dí)分(fēn)析，處理(lǐ)，實時顯示變(biàn)電所內(nèi)各(gè)配(pèi)電(diàn)回路的運行狀態，對(duì)分合(hé)閘，負(fù)載越限(xiàn)具有(yǒu)彈出(chū)報警(jǐng)對話(huà)框及語音(yīn)提(tí)示(shì)，並生成各(gè)種電能報(bào)表，分(fēn)析曲綫(xiàn)，圖形等(děng)，便於(yú)電(diàn)能(néng)的遠(yuǎn)程抄(chāo)表(biǎo)以(yǐ)及分(fēn)析，研究。該(gāi)係(xì)統運(yùn)行(háng)安全，可靠(kào)，穩(wěn)定，為變電所(suǒ)用戶(hù)解決用(yòng)電(diàn)問題提供(gōng)了(liǎo)真實可靠的依據，取得了較好(hǎo)的(dí)社會效益(yì)。