安科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰 周潔

摘要：介紹北(běi)汽(qì)瑞麗汽車10KV配電工(gōng)程的(dí)電(diàn)力(lì)監控係統(tǒng)，采(cǎi)用智(zhì)能(néng)電(diàn)力儀(yí)表采(cǎi)集配(pèi)電現場的各(gè)種電(diàn)參量(liáng)和開關(guān)信號(hào)。係統(tǒng)采用現(xiàn)場(cháng)就(jiù)地組(zǔ)網的方(fāng)式，組網後(hòu)通過現場總綫(xiàn)通(tōng)訊(xùn)並遠傳至後台，通(tōng)過Acrel-2000型電力監(jiān)控係(xì)統實現(xiàn)變電所(suǒ)配(pèi)電(diàn)回路(lù)用電的實時監控(kòng)和電能管理(lǐ)。   

關鍵字：電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)；北(běi)汽(qì)；Acrel-2000；智(zhì)能(néng)電力(lì)儀(yí)表；    

0 引(yǐn)言(yán)

  隨(suí)著(zhuó)數(shù)字(zì)化技(jì)術的(dí)不斷(duàn)發展，越來越(yuè)多新(xīn)型，智(zhì)能的(dí)用電(diàn)設備(bèi)湧(yǒng)入了人們(mén)的生活(huó)，但(dàn)是各種設備引起的電磁(cí)幹擾問(wèn)題也(yě)隨之而(ér)來，例(lì)如(rú)電壓突變，頻(pín)率偏(piān)差(chà)等，電(diàn)壓不平衡度(dù)，諧波(bō)幹(gān)擾(rǎo)等電能質量問題也(yě)越(yuè)發(fā)嚴重(zhòng)，這(zhè)些問(wèn)題(tí)不僅(jǐn)在一(yī)定程度(dù)上降(jiàng)低了(liǎo)設(shè)備(bèi)的(dí)整體(tǐ)效(xiào)率，還對(duì)整個供電(diàn)係統的(dí)純(chún)淨度和穩定(dìng)性造(zào)成(chéng)了(liǎo)影響，這(zhè)是要關注(zhù)並要(yào)解(jiě)決的(dí)問(wèn)題。 Acrel-2000是利用(yòng)智能電力監(jiān)測裝(zhuāng)置，結(jié)合現(xiàn)場總綫(xiàn)及以(yǐ)太網(wǎng)通(tōng)信(xìn)技術(shù)，運用計(jì)算機和(hé)軟件(jiàn)技術(shù)，綜合構(gòu)成(chéng)的(dí)電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)。采用(yòng)分布式的網絡(luò)結(jié)構，實現了(liǎo)對企(qǐ)業配(pèi)電終端(duān)的管理(lǐ)，實現了對高(gāo)低(dī)壓係統等設(shè)備的(dí)實時(shí)監控(kòng)采集(jí)分析電(diàn)力數據(jù)。   

1 項目(mù)概述(shù)及(jí)建設目(mù)標(biāo)

  北汽雲(yún)南(nán)瑞麗(lì)汽(qì)車有限(xiàn)公司(sī)（簡(jiǎn)稱“北(běi)汽瑞(ruì)麗公司"）成立於(yú)2013年(nián)12月20日，由(yóu)北(běi)汽集(jí)團，景成集團(tuán)共(gòng)同投資(zī)組(zǔ)建，以建(jiàn)設(shè)年(nián)產(chǎn)能(néng)15萬輛的北(běi)汽(qì)雲(yún)南汽車(chē)產(chǎn)業基(jī)地為(wéi)目標，規(guī)劃(huá)建(jiàn)設整車(chē)項(xiàng)目，零部(bù)件(jiàn)項目(mù)，倉(cāng)儲物流項目，綜(zōng)合(hé)配套項目。基(jī)地(dì)位(wèi)於國家(jiā)一類(lèi)口岸—瑞麗畹町經濟(jì)開(kāi)發區(qū)芒(máng)滿(mǎn)通道(dào)一側，項目總占地近(jìn)2000畝，計(jì)劃(huá)總投資36億元。項目(mù)一次規劃(huá)，分階段實(shí)施(shī)。一期規(guī)劃年(nián)產(chǎn)能(néng)5萬(wàn)輛，產品涵(hán)蓋符合中國西南區及緬(miǎn)甸(diàn)等東南亞國(guó)家市(shì)場(cháng)需求的交叉車(chē)型微(wēi)卡，微麵(miàn)等(děng)汽(qì)車；二期規劃年產能(néng)10萬輛乘(chéng)用車(chē)生(shēng)產(chǎn)綫及(jí)零部(bù)件，物流(liú)配套設施。2013年12月25日舉(jǔ)行項(xiàng)目(mù)奠(diàn)基後(hòu)按(àn)規劃(huá)有序(xù)推(tuī)進(jìn)實施，預計2015年底(dǐ)可出汽(qì)車(chē)產品(pǐn)，2016年(nián)實現(xiàn)批量(liáng)投產(chǎn)。 本項目通(tōng)過對北(běi)汽瑞(ruì)麗汽車(chē)配電房內(nèi)的(dí)10KV配電(diàn)櫃(guì)內(nèi)的綜保(bǎo)進(jìn)行實(shí)時數據采(cǎi)集(jí)，並(bìng)通過數(shù)據處理後實(shí)時顯示一(yī)次圖狀態以及(jí)各用電回路的(dí)電壓，電流，功(gōng)率等(děng)信(xìn)息，利用(yòng)各回路的(dí)用電量定(dìng)製(zhì)電(diàn)能報表。     

2 電(diàn)力監控係統的(dí)設計(jì)

  在監(jiān)控係統的(dí)設(shè)計(jì)中(zhōng)，要充分考(kǎo)慮客戶(hù)的(dí)實(shí)際需求，以及電(diàn)力係統(tǒng)的(dí)實際結構，電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的(dí)實際載荷能(néng)力等因(yīn)素，進(jìn)而(ér)合理的選(xuǎn)擇監(jiān)控設備(bèi)，這既有利(lì)於(yú)減(jiǎn)少係統運作(zuò)的成本，同時也(yě)有(yǒu)利於係(xì)統(tǒng)功能的(dí)實現(xiàn)。本項目的(dí)電(diàn)力監控係統，可(kě)以(yǐ)實現對(duì)10KV的(dí)配電回路的(dí)實時(shí)監控，實現(xiàn)電網運(yùn)行的(dí)遠程(chéng)監控和集(jí)中管理(lǐ)。另一方麵(miàn)，電力(lì)監控係統還(huán)具備(bèi)網絡通訊(xùn)等功能，能夠與計算機，串(chuàn)口服(fú)務器(qì)等設(shè)備(bèi)進(jìn)行組(zǔ)合，及(jí)時的顯(xiǎn)示站(zhàn)內各個(gè)配電回路(lù)的運作狀(zhuàng)態，當站內(nèi)電(diàn)力(lì)係(xì)統的負載越標時(shí)，電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)能(néng)夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。另外(wài)，電力監控係統還(huán)能(néng)夠生(shēng)成(chéng)報表，曲綫圖等(děng)統計(jì)信息(xī)，便於有(yǒu)關(guān)人(rén)員分(fēn)析(xī)站內各(gè)部(bù)分的(dí)用(yòng)電狀況(kuàng)，使(shǐ)站內(nèi)的用(yòng)電(diàn)活動(dòng)更(gēng)加(jiā)安全，從而(ér)保證站(zhàn)內(nèi)人員(yuán)的生命安全(quán)，提高(gāo)車(chē)站工作人(rén)員(yuán)的工(gōng)作效(xiào)率(shuài)。  2.1 係統結構   北汽(qì)瑞麗汽車10KV電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)建(jiàn)設采用(yòng)分(fēn)層分布式結(jié)構，係(xì)統(tǒng)包括：站控管理(lǐ)層，網絡通訊層(céng)，現(xiàn)場設備(bèi)層(céng)。係統網(wǎng)絡結構(gòu)如圖(tú)所(suǒ)示：

    站控(kòng)管(guǎn)理層(céng)管理(lǐ)人員與(yǔ)計算機進行人機(jī)交互(hù)的(dí)直接窗口(kǒu)，對采集(jí)的現場(cháng)各類數據信(xìn)息(xī)計算，分(fēn)析與(yǔ)處(chǔ)理，並以(yǐ)圖形(xíng)，數顯，聲(shēng)音(yīn)等方式反(fǎn)映現場的運行狀況，是係(xì)統的(dí)上層部分(fēn)。主要由係(xì)統(tǒng)軟件和必(bì)要的硬件(jiàn)設備，如(rú)工業級(jí)計算機，打印(yìn)機，UPS電源等(děng)組成。   通訊層(céng)使用的(dí)設備(bèi)為(wéi)串口服務(wù)器。該(gāi)層是(shì)數據信(xìn)息交換(huàn)的橋梁(liáng)，負責(zé)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備(bèi)回(huí)送的(dí)數(shù)據信息進行采(cǎi)集(jí)，分(fēn)類和傳(chuán)送等(děng)工作(zuò)的(dí)同時(shí)，轉達上位機對(duì)現場(cháng)設備(bèi)的各種(zhǒng)控製命令(líng)。 現場(cháng)設(shè)備層主要是連接(jiē)於網絡中(zhōng)用於電(diàn)參量(liáng)采集(jí)測量的各類型的(dí)安(ān)科(kē)瑞(ruì)PZ72L-E4/C儀表，也(yě)是構建(jiàn)該(gāi)配電(diàn)係統(tǒng)必要的基本(běn)組(zǔ)成元素。現場(cháng)配(pèi)置居(jū)正(zhèng)的電能表(biǎo)，實(shí)現低壓(yā)回路三相(xiāng)電(diàn)流(liú)，三相電壓，頻率(shuài)，功(gōng)率，四(sì)象限電能(néng)等電參量監測(cè)；並(bìng)對(duì)每個(gè)回路斷(duàn)路器(qì)分(fēn)合(hé)閘狀態進行監(jiān)測。 2.2 網絡設計   電(diàn)力(lì)監控係統中(zhōng)的網(wǎng)絡(luò)係(xì)統(tǒng)能(néng)夠及(jí)時的(dí)對數據進行傳(chuán)輸，並迅(xùn)速(sù)傳(chuán)遞(dì)操作(zuò)指(zhǐ)令，是(shì)實現(xiàn)電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)各項(xiàng)功能(néng)的基礎。把現場(cháng)每(měi)個(gè)設備就地與(yǔ)總綫連接(jiē)，之(zhī)後在把各(gè)條(tiáo)總綫(xiàn)全部(bù)接(jiē)入串口服務(wù)器(qì)，來(lái)實(shí)現與主機的傳遞。 本(běn)項目的網絡設(shè)計為：每個(gè)配電房內(nèi)設計一個數據采(cǎi)集箱(xiāng)，電力儀(yí)表(biǎo)通過RS485總(zǒng)綫(xiàn)接(jiē)入數據采集(jí)箱內的數(shù)據采(cǎi)集器(qì)，通(tōng)過光(guāng)電轉換(huàn)器(qì)轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)光(guāng)信號，通過光(guāng)纖傳(chuán)輸到(dào)值班(bān)室內，再通(tōng)過值班(bān)室(shì)內的光電(diàn)轉(zhuǎn)換(huàn)器接入站控(kòng)層(céng)內的(dí)監(jiān)控(kòng)主機。 2.3監控(kòng)係統(tǒng)軟件功(gōng)能設(shè)計(jì)   係統依(yī)據客戶實際需求進行設計(jì)，並實現了一次主接綫圖界(jiè)麵(miàn)顯示(shì)；電(diàn)參(cān)量遙測及電(diàn)參量(liáng)越(yuè)限(xiàn)報(bào)警(jǐng)；事件記錄(lù)；係(xì)統運(yùn)行異常(cháng)監測；故障報警(jǐng)及(jí)操作記(jì)錄(lù)；報(bào)表(biǎo)查詢(xún)與打印；係統(tǒng)負荷(hé)實時，歷史(shǐ)曲(qū)綫(xiàn)，用戶(hù)權限管理等主(zhǔ)要(yào)功能(néng)。 2.3.1數據(jù)的(dí)采集與處理     數據(jù)采(cǎi)集(jí)主(zhǔ)要(yào)包括模(mó)擬(nǐ)量以及開(kāi)關量的采集(jí)。模(mó)擬(nǐ)量的(dí)采(cǎi)集主要是對綫路電壓，電流(liú)，功(gōng)率，功率因(yīn)數，頻(pín)率(shuài)等信息進行(háng)采集，開(kāi)關(guān)量的(dí)采(cǎi)集(jí)則(zé)主(zhǔ)要是對斷(duàn)路器的工(gōng)作(zuò)狀態(tài)，以(yǐ)及斷(duàn)電(diàn)保護，運(yùn)行(háng)故障等報警信(xìn)息(xī)進(jìn)行采集，實現遠(yuǎn)程數據的本地實(shí)時顯示。數據處理(lǐ)主要(yào)是(shì)把按(àn)要求(qiú)采集(jí)到的電參量(liáng)實時準確(què)的(dí)顯示給用(yòng)戶(hù)，達到配(pèi)電(diàn)監(jiān)控(kòng)的自動(dòng)化(huà)化(huà)要求，同時(shí)把采(cǎi)集(jí)到(dào)的(dí)數據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供(gōng)用戶(hù)查詢(xún)。 

  2.3.2數(shù)據報(bào)表統(tǒng)計(jì) 電力(lì)監控係統以豐(fēng)富(fù)的(dí)數(shù)據報表體現(xiàn)計量體係(xì)的(dí)完整性(xìng)。係統具備各回路定時(shí)抄(chāo)表匯(huì)總(zǒng)統(tǒng)計功(gōng)能，用戶(hù)可自由查詢自(zì)係統(tǒng)正常(cháng)運(yùn)行以(yǐ)來任意(yì)時間(jiān)段(duàn)內(nèi)各配電節點的(dí)用(yòng)電(diàn)情(qíng)況，即(jí)該(gāi)節(jié)點進綫用電量(liáng)與各分支回(huí)路(lù)消耗電量(liáng)的統計(jì)分析(xī)報表(biǎo)。該功能使得用(yòng)電可視透明，並(bìng)在用電誤差偏大時可(kě)追溯(sù)，維護(hù)計量(liáng)體(tǐ)係的(dí)正確性。 

    2.3.3電流(liú)曲(qū)綫(xiàn)查詢(xún) 電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)對(duì)配電係統總進(jìn)綫回路（或(huò)重要負荷(hé)的出綫）設計了(liǎo)負荷趨勢曲綫。便於(yú)配(pèi)電維護(hù)人員及時掌握用(yòng)電需(xū)求(qiú)與(yǔ)供(gōng)電係統負(fù)荷占(zhān)比(bǐ)，確保供電可(kě)靠性，為用戶(hù)單(dān)位的(dí)用能權益提供保(bǎo)障(zhàng)。借(jiè)助該功能，還可(kě)分析(xī)用(yòng)能需(xū)量的增長趨勢(shì)，適(shì)時調整需(xū)量申報，減(jiǎn)少(shǎo)因需(xū)量偏(piān)差過大造成(chéng)的(dí)多餘繳(jiǎo)費。其(qí)次(cì)，電力監控(kòng)係統的(dí)數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故(gù)障信息的記錄，即對故障發生時(shí)的(dí)實時電(diàn)流，實時(shí)電壓等(děng)數據進(jìn)行記(jì)錄(lù)存儲(chǔ)。電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)能通過管理人(rén)員(yuán)對電壓(yā)，電(diàn)流及(jí)功(gōng)率(shuài)的(dí)設置，從(cóng)而實(shí)時監測配(pèi)電(diàn)情況，是(shì)否出現(xiàn)短(duǎn)路(lù)或(huò)者(zhě)超負(fù)荷(hé)等(děng)情況，便於(yú)工(gōng)作(zuò)人員解(jiě)決。 

  2.3.4用戶(hù)權(quán)限管(guǎn)理 電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統為(wéi)了(liǎo)本(běn)項目(mù)係(xì)統(tǒng)安全穩定(dìng)運行(háng)，用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管(guǎn)理(lǐ)能夠防止未經授權的操作(zuò)（如配(pèi)電回(huí)路名稱修改）。可以(yǐ)定義(yì)不(bù)同(tóng)級(jí)別用(yòng)戶的登錄名(míng)，密碼及(jí)操作權(quán)限(xiàn)，為(wéi)係統運行維護(hù)管理通(tōng)過(guò)可靠的(dí)安全保(bǎo)障。 

    3建設電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統的意(yì)義 隨著社(shè)會的發展(zhǎn)及(jí)電力(lì)的廣泛應(yīng)用，電力(lì)監控(kòng)係(xì)統已成(chéng)為(wéi)全國各(gè)地工程項目，工業(yè)企業等大麵積(jī)多變電所用(yòng)戶(hù)的必(bì)然選擇(zé)，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控係統(tǒng)在北(běi)汽(qì)瑞(ruì)麗汽(qì)車的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變(biàn)電所(suǒ)10KV配電回(huí)路用(yòng)電(diàn)的實時(shí)監(jiān)控與(yǔ)電(diàn)能(néng)管(guǎn)理(lǐ)，不(bù)僅能顯(xiǎn)示回路(lù)用(yòng)電狀(zhuàng)況(kuàng)，還(huán)具(jù)有(yǒu)網絡通(tōng)訊功能(néng)，可以與串口(kǒu)服(fú)務(wù)器，計算機(jī)等組成電(diàn)力監控係(xì)統。係統實現對采集數據(jù)的分析，處(chǔ)理(lǐ)，實時顯(xiǎn)示變電(diàn)所(suǒ)內(nèi)各配電回路的(dí)運(yùn)行(háng)狀態，對分(fēn)合(hé)閘，負(fù)載(zǎi)越(yuè)限具有(yǒu)彈出(chū)報(bào)警(jǐng)對(duì)話框及語音提(tí)示，並(bìng)生成(chéng)各種(zhǒng)電能(néng)報(bào)表，分析(xī)曲綫，圖(tú)形等(děng)，便於電能的(dí)遠程(chéng)抄表(biǎo)以(yǐ)及(jí)分(fēn)析，研究。該係統(tǒng)運行(háng)安(ān)全，可(kě)靠，穩定(dìng)，為(wéi)變(biàn)電所(suǒ)用戶解決用(yòng)電(diàn)問(wèn)題提(tí)供了(liǎo)真(zhēn)實可靠(kào)的依(yī)據，取(qǔ)得(dé)了(liǎo)較(jiào)好的經(jīng)濟效益(yì)。