王海芹

1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹洋河酒廠(chǎng)藍領(lǐng)公寓，采用智能電力儀表，采集配電現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號及樓層用戶(hù)各種電參量。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-3000型電能管理系統實(shí)現變電所配電回路、樓層用戶(hù)用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：洋河酒廠(chǎng);藍領(lǐng)公寓;0.4KV變電所；智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電能管理系統

0 概述

    本工程為江蘇洋河酒廠(chǎng)股份有限公司陽(yáng)光水岸工程1#宿舍樓，泗陽(yáng)"陽(yáng)光水岸"工程1#宿舍樓位于江蘇省泗陽(yáng)經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區內，北側為文城路，東側為長(cháng)江路，南側為天津路，西側為規劃道路，為經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區的核心區域。本項目總建筑面積約為 21386平方米，地上19層，地下2層，建筑總高度為67.40米。

    我司承接本項目的電能管理系統，實(shí)時(shí)采集變電所多功能儀表及樓層用戶(hù)終端電能計量表的數據，用于分析、管理用戶(hù)的用電情況，以便于用戶(hù)對樓層用電情況的實(shí)時(shí)了解。

1、需求分析

本電能管理系統的實(shí)施，在以下各方面達到預定的目標：

   1）在現有的基礎條件上，加裝電能管理系統；

   2）掌握變電所、各終端用戶(hù)電力設備運行情況；

   3）系統內部能夠實(shí)現統一的監控平臺，能夠得到系統內部全部參數的實(shí)時(shí)數據；對整個(gè)供配電系統的智能化管理，能夠對供配電系統中所有電氣設備的運行狀態(tài)進(jìn)行安全、可靠、準確地實(shí)時(shí)監視，實(shí)現系統故障、異常實(shí)時(shí)報警并具有故障追憶功能。

   4）對電能管理系統中各種狀態(tài)監測、歷史數據生成報表，系統可以設計和管理多種報表樣式，實(shí)現日、月、年報表管理；

   5）能夠加強用電負荷控制和電能成本統計分析、匯總。

   6）提供分時(shí)計費的功能，提高電能統計數據的精度與實(shí)時(shí)性； 

   7）使設備化運行，降低維護成本；

   8）有效控制電能消耗成本；

   9）提高電氣系統運行管理效率；

   10）數據記錄和故障數據記錄；

   11）提高電力管理系統運行管理效率，大幅提升管理水平；

   12）實(shí)現故障信息報警報警查詢(xún)，可以設置預報警信號和故障報警信號，通過(guò)聲光、界面等方式提示用戶(hù)，待用戶(hù)確認后復位，并可以提供報警信息打印功能。

   13）強大的用戶(hù)管理功能，系統記錄各管理員運行記錄、操作記錄等，并設置多級用戶(hù)，分別賦予不同權限以及相應密碼，確保操作安全。實(shí)現各變電站無(wú)人或少人值班；

   14）實(shí)現電能質(zhì)量分析功能，對各回路電壓、電流各次諧波（2-31次）以及總諧波進(jìn)行分析。

2、系統方案

    監控系統主要實(shí)現對江蘇洋河酒廠(chǎng)藍領(lǐng)公寓變電所0.4kV配電及終端用戶(hù)進(jìn)行用電監控與電能管理。監控范圍為變電所T1、T2變壓器的低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò )柜、饋線(xiàn)柜及變壓器柜進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)監控和電能管理，終端用戶(hù)的遠程實(shí)時(shí)數據采集、處理、分析、顯示。系統于變電所內接入72只多功能電力儀表，分5條總線(xiàn)，于樓層強電井內接入396只終端計量?jì)x表，分為18條總線(xiàn)，總線(xiàn)直接接入值班室內采集設備，從而在監控主機上實(shí)現總線(xiàn)上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

拓撲圖（一）

拓撲圖（二）

    1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

    2）網(wǎng)絡(luò )通訊層

    通訊層主要是由兩臺NPORT5610-16串口服務(wù)器、協(xié)議隔離轉換器、以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。NPORT5610-16串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；以太網(wǎng)設備及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的主要功能是實(shí)現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。

    3）現場(chǎng)設備層

    現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。

智能儀表現場(chǎng)連接示意

    現場(chǎng)儀表以手拉手方式通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)(RVVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線(xiàn)連接智能儀表數量在20只左右，然后將數據上傳至串口服務(wù)器NPORT5630-16，進(jìn)而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：

    低壓進(jìn)線(xiàn)和饋線(xiàn)回路采用多功能儀表，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率、有功電度、無(wú)功電度。

    用戶(hù)側采用終端計量?jì)x表DDSD1352-FC,能夠測量單相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數等。

3、系統功能

功能特點(diǎn)

    系統開(kāi)機后會(huì )通過(guò)點(diǎn)擊相應的快捷方式圖標，即可進(jìn)入操作系統和電能管理系統。本系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠。點(diǎn)擊相應快捷按鈕即可進(jìn)入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

    點(diǎn)擊桌面上的“洋河酒廠(chǎng)電能管理系統”軟件開(kāi)始運行。初始界面為“登錄界面”，選擇用戶(hù)名，輸入對應的密碼，點(diǎn)擊登錄按鈕，才可進(jìn)入監控系統界面，查看監控數據，否則無(wú)法查看。用戶(hù)名分為“管理員”和“操作員”，兩者權限不同，操作員只能操作部分功能，管理員擁有高權限。

    進(jìn)入監控系統界面后，會(huì )發(fā)現整個(gè)界面分為三塊，標題界面、配電系統界面和菜單切換界面。

    在標題界面中，將顯示當前登錄用戶(hù)及系統當前時(shí)間。

菜單切換界面

    在軟件窗口底部是菜單切換界面，該界面排布的按鈕為系統各個(gè)功能切換按鈕。

    通過(guò)點(diǎn)擊不同的功能按鈕，就可進(jìn)入相應的功能界面。

配電監測界面

    配電監測功能

     點(diǎn)擊“配電監測”按鈕，會(huì )出現7個(gè)菜單欄。選擇“變電所一次圖”會(huì )出現上圖。樓層一次圖和上圖類(lèi)似。

    可查看各配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數據包括：三相電流，電能。在母線(xiàn)（既圖中橫線(xiàn)）上方數字（如：1#-1）代表開(kāi)關(guān)柜

    當選擇以“管理員”身份登錄系統后，可在系統一次圖中點(diǎn)擊回路名稱(chēng)，直接對回路名稱(chēng)進(jìn)行修改，修改后系統會(huì )自動(dòng)保存。系統圖中，各回路的通斷將通過(guò)紅綠色切換來(lái)表示，紅色表示回路接通，綠色表示回路斷開(kāi)。

    點(diǎn)擊每條回路的“詳細參數”會(huì )出現上圖。參數包括:三相電壓，三相電流，線(xiàn)電壓，有功，無(wú)功，視在，功率因數，電流曲線(xiàn)和電壓棒圖。樓層一次圖由于儀表為單相DDSD1352，采集量已全部顯示，無(wú)需詳細參數顯示。

通訊狀態(tài)

   通訊狀態(tài)功能

    點(diǎn)擊菜單欄的“通訊狀態(tài)圖” 。

    進(jìn)入通訊狀態(tài)后，能夠看到整個(gè)系統的分布式網(wǎng)絡(luò )結構，該系統具有網(wǎng)絡(luò )診斷功能。能實(shí)時(shí)監控系統網(wǎng)絡(luò )通訊狀態(tài)，出現網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)，系統自動(dòng)顯示故障線(xiàn)路及具體單元。

電參量報表

    電參量報表功能

    點(diǎn)擊菜單欄上的“電參量統計”。選擇相應的選項，即彈出以上窗口，可查詢(xún)各回路電參量。

    設置需要查詢(xún)的時(shí)間，點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕即可查詢(xún)歷史某時(shí)刻的各個(gè)回路的電參量報表。主要數據包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、功率補償因數、電能。

    該報表包含所有的回路。幫助用戶(hù)了解每個(gè)時(shí)刻系統運行中是否出現電壓不穩定，電流越限，功率、功率因數是否符合要求。以此為依據，對系統進(jìn)行更好的管理和化。

該報表可以以電子表格的方式導出，同時(shí)具備打印功能。

電能報表

    電能報表功能

    點(diǎn)擊菜單欄上“電能統計”。

    用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以呈現系統運行期間的任意時(shí)間段內的各回路用電，每個(gè)進(jìn)線(xiàn)回路及它所帶的出線(xiàn)回路制作在一張表內，可方便查詢(xún)。

    通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，點(diǎn)擊“查詢(xún)”按鈕，即可顯示此時(shí)間段內的用電量。

    該報表可以以電子表格的方式導出，同時(shí)具備打印功能。

電流曲線(xiàn)

   電流曲線(xiàn)功能

    點(diǎn)擊配電系統圖對應回路上的“趨勢曲線(xiàn)” 。

    選擇一個(gè)回路后，回路名稱(chēng)會(huì )在窗口上方顯示。曲線(xiàn)圖表的X軸表示時(shí)間跨度，Y軸表示量程。點(diǎn)擊“刷新曲線(xiàn)” ，可顯示選定回路的和七天的歷史曲線(xiàn)顯示；點(diǎn)擊“搜索曲線(xiàn)” ，通過(guò)調節“開(kāi)始時(shí)間”可顯示過(guò)去和七天時(shí)間段內的選定回路的電流趨勢曲線(xiàn)。通過(guò)修改“鼠標縮放” ，可任意放大選定區域內的曲線(xiàn)。

    電流曲線(xiàn)可以幫助用戶(hù)進(jìn)行電能質(zhì)量分析和故障分析。

報警及事件

    實(shí)時(shí)報警

    遙測實(shí)時(shí)報警功能

    實(shí)時(shí)報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會(huì )在系統運行時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，并一直隱藏在后臺。

    當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實(shí)時(shí)報警”窗口就會(huì )自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

   歷史報警

   報警歷史查詢(xún)功能

    點(diǎn)擊“報警查詢(xún)，選擇“遙測歷史報警”。進(jìn)入上圖界面

    在歷史報警界面中點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕，通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，即可查詢(xún)到過(guò)去任意時(shí)間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時(shí)間，報警類(lèi)型，報警內容等。

系統事件

   系統事件查詢(xún)功能

點(diǎn)擊“報警查詢(xún)”按鈕，選擇“事件記錄”

可以查看當前狀態(tài)下系統的各部分運作情況，選擇“事件查詢(xún)”，可以查詢(xún)任意時(shí)刻的運作情況。

用戶(hù)管理

    點(diǎn)擊菜單欄的“用戶(hù)管理”、“用戶(hù)登錄”、“用戶(hù)注銷(xiāo)”。

    系統為用戶(hù)提供了3項與用戶(hù)身份和管理有關(guān)的功能。“用戶(hù)登錄”可以實(shí)現登錄用戶(hù)身份的切換；已登錄用戶(hù)可以通過(guò)“用戶(hù)注銷(xiāo)”刪除登錄用戶(hù)的身份；“管理員”可以通過(guò)“用戶(hù)配置” ，修改所有用戶(hù)的登錄密碼；”管理員“可以使用“添加刪除”增添用戶(hù)身份，也可以刪除已有的用戶(hù)身份。

4  結束語(yǔ)

在當今配電設施的應用中，宿舍樓的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統在江蘇洋河酒廠(chǎng)的應用，可以實(shí)現對變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，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控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話(huà)框、語(yǔ)音提示、短信報警燈，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為工廠(chǎng)解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的企業(yè)效益。

參考文獻：

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