安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

摘要：本文主要針對智能建筑中電力監控系統應用展開(kāi)深入研究，先闡述了電力智能監控系統功能特點(diǎn)。如提高現場(chǎng)工作效率、降低能源成本、優(yōu)化資源等等；然后分析了智智能建筑中常規電力監控和電能質(zhì)量監控應用，進(jìn)而促進(jìn)智能建筑更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能建筑；電力監控系統；應用

    在經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，也使得計算機技術(shù)和信息技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中，取得了一定的進(jìn)步。隨著(zhù)生活和公共建筑在智能管理和節能要求不斷提高下，也出現了電力監控系統，并逐漸引入在人們的生活中。通過(guò)經(jīng)濟氛圍的優(yōu)化下，在辦公和生活環(huán)境上，也使得人們對此環(huán)境的安全性和舒適性不斷提高，其出現了智能建筑，在生活質(zhì)量和信息服務(wù)上，使其實(shí)現了兩者結合。對于電力智能建筑和電力管理系統來(lái)說(shuō)，兩者之間有著(zhù)相輔相成的關(guān)系?；诖?，本文深入研究了智能建筑中電力監控系統的應用。

1.1 提高現場(chǎng)工作效率

    針對電力智能監控系統，工作人員通過(guò)對此系統設置下，可實(shí)現正確的判斷和操作，而且還是在較短的H~f.q內。與此同時(shí)，從現場(chǎng)人員的角度上來(lái)看，對于電能流量的狀態(tài)，由“透明化"下，對此狀態(tài)同步了解，所以，如果發(fā)生了故障，其解決和處理的及時(shí)化；而且相關(guān)人員不在現場(chǎng)下，也能對故障信息進(jìn)行獲取，主要就是在系統配置下，通過(guò)對無(wú)線(xiàn)的利用將其發(fā)來(lái)的模板，針對此設備在使用上，能將其使用的情況充分反映出來(lái)，便于工作人員更好地維護，將此合理安排到位。

1.2 降低能源成本

    電力智能監控系統在能源上，對其成本可優(yōu)化。在電力智能監控系統下，針對電量的基準進(jìn)行檢測，將反常用電量基準檢測出來(lái)，在用電量上，可進(jìn)行跟蹤；從優(yōu)化管理的負載的角度上來(lái)看，在各區域之間，其用電上，將簡(jiǎn)單的負荷方案制定出來(lái)；在電能上，如果由于質(zhì)量的問(wèn)題使得損耗，可將相應的賠償要求提出來(lái)。

1.3 優(yōu)化資源

    從電力智能監控系統的角度上來(lái)看，針對相關(guān)設備后備用量可以正確評估出來(lái)，如電網(wǎng)、配電盤(pán)和配電柜等相關(guān)的設備，因為在其相應的數據下，將電子資源使用的情況充分反映出來(lái)，而且此數據還正確化，由此以來(lái)，從業(yè)主的角度上來(lái)看，給電力資源和決策的調配帶來(lái)了便利，促進(jìn)配電系統更好地發(fā)展。

2.1 常規電力監控應用

    在電力系統中，其各檢測點(diǎn)上，對于電力參數的采集監視和數據記錄統計和遠方控制等需求，從常規的監控方案的角度上來(lái)看，可以滿(mǎn)足以上的需求。通常情況下，常用的電力參數的采集監視有以下幾點(diǎn)，分別為開(kāi)關(guān)運行狀態(tài)、電壓、電流、功率和電能等等。除了“電能質(zhì)量監視"外，可實(shí)現以上的主要功能。

    對于某個(gè)大學(xué)園區來(lái)說(shuō)，有8個(gè)變電站，而且是10KV，每個(gè)變電站都有2臺變壓器，此變壓器為10KV/380V，通過(guò)兩進(jìn)一線(xiàn)母聯(lián)結構，且從每個(gè)變電站來(lái)看，其內部上，都有低壓饋出線(xiàn)。為了對學(xué)校的正常教學(xué)和科研等方面其供電上提供重要的保障，從學(xué)校的角度上來(lái)看，可通過(guò)電力監控系統。并結合學(xué)生的實(shí)際情況，合理運用常規監控方案。進(jìn)而可將全系統進(jìn)行劃分，劃分成子工作站和監控中心，可劃分成的子工作站為8個(gè)，監控中心為1個(gè)，運用光纖以太網(wǎng)的主通信網(wǎng)，在子站內的現場(chǎng)監控層中，通過(guò)Modbus總線(xiàn)通信接入TCP/IP太網(wǎng)，在實(shí)際接入的過(guò)程中，可通過(guò)串口服務(wù)器。并將主服務(wù)器設在監控中心，主服務(wù)器的數量為2個(gè)；1臺在數據存儲分析中應用；1臺在系統實(shí)時(shí)監控中應用。

 

2.2 電能質(zhì)量監控應用

    從電能質(zhì)量監控應用方案的角度上來(lái)看，其電壓波動(dòng)和電能質(zhì)量問(wèn)題等方面，可進(jìn)行相應監視，還做到全面化，而且在系統功能中的全部功能中，使其能更好地實(shí)現。與此同時(shí)，通過(guò)波形捕捉功能下，如果波形發(fā)生了異常，針對此變化能將其記錄下來(lái)，而且對電能質(zhì)量和故障的分析上，對于這些波形記錄來(lái)說(shuō)，可作為一定的依據。

    對于電能質(zhì)量來(lái)說(shuō)，直接關(guān)系到電力系統穩定運行，如機場(chǎng)行業(yè)和電信羞樞紐行業(yè)等，在供電上的要求比較高，要求要做到連續性，這對于電力監控系統來(lái)說(shuō)也提出了相應的特殊要求，為不僅要實(shí)現常規的監控功能，而且還能監視電能質(zhì)量，如果發(fā)生了故障，在記錄和分析上，實(shí)現快速化[3]。針對特殊場(chǎng)合，從用戶(hù)的角度上來(lái)看，要運用電能質(zhì)量監控方案。

     我們以重要工業(yè)建筑為例，對于此建筑來(lái)說(shuō)，其35KV進(jìn)線(xiàn)上有2條，而且是獨立的，母線(xiàn)單分段運行，其中母線(xiàn)為10KV，而且每條母線(xiàn)都有變壓器，此變壓器為10KV/400V，每臺變壓器饋線(xiàn)回路供電有100條左右。為此，可采取以下監控設備配置方案，35KV進(jìn)線(xiàn)上，來(lái)配置電力線(xiàn)路監控儀，此監控儀為CM4000T，而且在整個(gè)系統中，其系數上，是高的?；诖?，在精度和功能上，將這兩方面高的設備針對此回路來(lái)展開(kāi)監視。通常情況下，CM4000T配置主要對供電電源側的電能質(zhì)量進(jìn)行監視，避免給系統帶來(lái)一定的影響。

     對于電子監控系統來(lái)說(shuō)，在人們的生產(chǎn)和生活方面，起著(zhù)重要的作用。近年來(lái)，在經(jīng)濟不斷發(fā)展下，也出現了各種各樣的問(wèn)題，如環(huán)境污染問(wèn)題、社會(huì )調節系統絮亂問(wèn)題等等?；诖?，電力監控系統會(huì )朝著(zhù)自動(dòng)化的方向發(fā)展。針對海量化的信息，能實(shí)現進(jìn)行存儲，針對數據搜集和分析工作順利完成，而且還是迅速化，使其能夠快速解決相關(guān)問(wèn)題，節省了人力，還節約了資源，提高了資源利用率。

4.1 概述

     針對用戶(hù)變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過(guò)微機保護裝置、開(kāi)關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置、配電室環(huán)境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動(dòng)化的綜合監控系統，實(shí)現了變電、配電、用電的安全運行和全面管理。監控范圍包括用戶(hù)變電站、開(kāi)閉所、變電所及配電室等。

     Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動(dòng)化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監測、控制、通信等功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農網(wǎng)變電站和用戶(hù)變電站，可實(shí)現對變電站的控制和管理，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經(jīng)濟運行提供了堅實(shí)的保障。

4.2 應用場(chǎng)所

     適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶(hù)端供配電自動(dòng)化系統工程設計、施工和運行維護。

4.3 系統架構

      Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通信層和現場(chǎng)設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡(luò )結構、光纖星型網(wǎng)絡(luò )結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )結構，根據用戶(hù)用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

4.4 系統功能

4.4.1實(shí)時(shí)監測：直觀(guān)顯示配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。

 

4.4.2電參量查詢(xún)：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

4.4.3曲線(xiàn)查詢(xún)：可以直接查看各電參量曲線(xiàn)。

4.4.4運行報表：查詢(xún)各回路或設備時(shí)間的運行參數。

4.4.5實(shí)時(shí)告警：具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對配電回路遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

4.4.6歷史事件查詢(xún)：對事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

4.4.7電能統計報表：系統具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況。

4.4.8用戶(hù)權限管理：設置了用戶(hù)權限管理功能，可以定義不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限。

4.4.9網(wǎng)絡(luò )拓撲圖：支持實(shí)時(shí)監視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構。

4.4.10電能質(zhì)量監測：可以對整個(gè)配電系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測。

 

4.4.11遙控功能：可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。

4.4.12故障錄波：可在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況。

4.4.13事故追憶：可自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩態(tài)信息。

4.4.14 Web訪(fǎng)問(wèn)：展示頁(yè)面顯示變電站數量、變壓器數量、監測點(diǎn)位數量等概況信息，設備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

4.4.15 APP訪(fǎng)問(wèn)：設備數據頁(yè)面顯示各設備的電參量數據以及曲線(xiàn)。

 

4.5 系統硬件配置

 

 

 

     總而言之，在信息時(shí)代的背景下，對于電子監控系統來(lái)說(shuō)，作為時(shí)代的產(chǎn)物，充分反映了人們對生活質(zhì)量和簡(jiǎn)約工作程序的追求。而且在智能建筑中，可廣泛進(jìn)行應用，促進(jìn)了人們生活的簡(jiǎn)約化?？梢哉f(shuō)電子監控系統涉及生活方方面面。

 

[1]李庸長(cháng).智能建筑中電力監控系統應用研究[J].四川水泥,2018(8):125.

[2]王永濤.電力監控系統在智能建筑中的應用[J].電工技術(shù),2019(8):24-39.

[3]黨舜.智能建筑中電力監控系統的應用分析[J].通訊世界,2018(21):116-117.

[4]劉章銀，彭衛東.智能建筑中電力監控系統應用分析.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版本

 

作者簡(jiǎn)介

韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司