蔡舒韜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，用戶端智能供配電系統(tǒng)已成為當今社會發(fā)展的必然趨勢，在變電所內(nèi)安裝相應(yīng)的智能儀表及系統(tǒng)來實時監(jiān)控用電狀態(tài)，提高了供配電系統(tǒng)的安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現(xiàn)了變電所部分供電的無人值守的自動化水平，為用戶節(jié)約電力維護成本。現(xiàn)就成都人居置業(yè)有限公司東苑小區(qū)項目中使用的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對供配電方面的自動化和智能化做一簡要介紹。

關(guān)鍵詞：人居置業(yè) 小區(qū)配電  無人值守  電力監(jiān)控  智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0引言

　　現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對配電系統(tǒng)運行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計算機系統(tǒng)可靠性的大幅度提高，使智能化電器元件得到快速發(fā)展，智能化電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機、通訊設(shè)備、計量保護裝置等，為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎(chǔ)平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。

　　本文以成都人居置業(yè)有限公司東苑小區(qū)為例，簡單介紹Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)居民小區(qū)項目中供配電系統(tǒng)自動化、智能化，同時提高供配電系統(tǒng)的安全可靠性，歷史數(shù)據(jù)可追溯性等功能。

1項目介紹

　　成都人居置業(yè)有限公司為成都市興城投資集團有限公司下屬的有全資子公司。公司成立于2004年8月31日，注冊資本6億元人民幣，主要經(jīng)營業(yè)務(wù)有：房地產(chǎn)開發(fā)與銷售，物業(yè)管理等項目。成都人居置業(yè)有限公司東苑小區(qū)是由33幢分別為26、28、32層的電梯高層公寓組成，共6000多戶(其中一期工程(A區(qū))建設(shè)1282戶)，地下建筑1-2層的獨立車庫。區(qū)內(nèi)交通、商業(yè)、銀行、小學、幼兒園、休閑娛樂、醫(yī)療、農(nóng)貿(mào)市場等配套設(shè)施將在小區(qū)整體建成時一一配套完畢。

　　建設(shè)方鑒于成本和實際使用性方面考慮，本次智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍是東苑小區(qū)內(nèi)的三幢高層公寓，先做試點，使用效果好再做推廣。此三棟公寓每棟內(nèi)配有一個變電所，以方便各公寓對其樓內(nèi)的供配電進行分配和管理。為實現(xiàn)高層公寓內(nèi)的配電自動化，提高居民用電的安全性、可靠性、合理性，建設(shè)方委托安科瑞電氣股份有限公司承建此項目的智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)。本電力監(jiān)控系統(tǒng)項目包括1#配電室、2#配電室、3#配電室及發(fā)電機房四部分。其中1#配電室75個監(jiān)控點位、2#配電室94個監(jiān)控點位、3#配電室14個監(jiān)控點位，發(fā)電機房9個監(jiān)控點位，監(jiān)控后臺放置在中控室。項目現(xiàn)場平面示意圖如下所示：

平面示意圖

2用戶需求

電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱、CT變比、電流越限值及開關(guān)狀態(tài)等信息。

對其負載繪制電流趨勢曲線，便于分析該回路配電運行工況

越限報警，針對客戶的特定回路來設(shè)置越限報警

對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表

報警事件記錄，便于維護人員來根據(jù)事件發(fā)生的時間性質(zhì)對電路進行維護。

3設(shè)計方案

3.1參考標準

　　  系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標準：

　　JGJ/T 16-92         《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

    GB/J63-90           《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

    GB/T13730           《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

    GB2887              《計算站場地技術(shù)要求》

　　GB/50198-94         《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

3.2需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　鑒于東苑小區(qū)的建筑規(guī)模，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求對試點的三棟公寓做了細致的分析，并對該三棟公寓的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：成都人居置業(yè)有限公司東苑小區(qū)的所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，通訊采集箱采用就地安裝的方式放置在各配電室內(nèi)，以此確保信號采集的實時性和高分辨率性。2#、3#配電室和發(fā)電機房與中控室較近，距離均在40米內(nèi)，數(shù)據(jù)通過通訊采集箱采集完成后經(jīng)超五類線上傳至中控室監(jiān)控后臺。1#配電室距離中控室約300米，為提高數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾性，確保設(shè)備的通訊長時間的穩(wěn)定正常運行，通訊采集箱對數(shù)據(jù)就地采集完成后，經(jīng)光纖將數(shù)據(jù)上傳至中控室的監(jiān)控后臺。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下所示：

系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖

4 系統(tǒng)功能

　　上位機軟件采用Acrel-2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1用戶權(quán)限管理

　　針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行。可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。軟件登陸需要輸入正確的用戶名及密碼才能進入軟件功能窗口，登陸界面如圖1所示：

圖1

4.2 配電室監(jiān)控畫面

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)主要實時監(jiān)測配電室監(jiān)控回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在監(jiān)控畫面中可以直觀的看到每路回路進線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到出線側(cè)的所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度等。變電所的軟件界面如圖2所示：

圖2

4.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

　　系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。如圖3所示：

圖3

  4.4 電流曲線示意圖

    負荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負荷運行情況。查看實時和歷史趨勢曲線，點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個系統(tǒng)的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。如圖4所示：

圖4

  4.5 報警越線示意圖

    遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。如圖5所示：

圖5

  4.6 電能報表

　　用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累計查詢，具備數(shù)據(jù)導出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，顯示現(xiàn)場某段時間內(nèi)的各配電回路的用電量，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如圖5所示：

圖6

 4.7 報警事件記錄

　　遙信和遙測報警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警，提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。如圖7所示：

圖7

5實施效果對比

6 結(jié)束語

　　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)已成為全各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設(shè)施、民用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)在成都人居置業(yè)東苑小區(qū)中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對變電所低壓配電回路用電的實時監(jiān)控和電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài)，對模擬分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。

參考文獻：

[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中電力出版社

[2]《智能樓宇控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施技術(shù)》， 黎連業(yè)、朱衛(wèi)東、李皓，清華大學出版社

[2].《智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[》，周中， 北京. 機械工業(yè)出版社.

作者簡介：

蔡舒韜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能配電系統(tǒng)設(shè)計，: 2880263321