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摘要：本文介紹基于A(yíng)crel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：娛樂(lè)場(chǎng)所；電力監(jiān)控；剩余電流監(jiān)測(cè)；配電室無(wú)人值守
0引言
目前，供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國(guó)各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積用戶(hù)的急劇增加，對(duì)供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。 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(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。
本文以北京昆侖飯店為例，探討娛樂(lè)場(chǎng)所電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。
1項(xiàng)目介紹
昆侖飯店，位于北京朝陽(yáng)區(qū)新源南路，是我國(guó)第一家由中國(guó)人自己設(shè)計(jì)建造和管理的五星級(jí)飯店，是由錦江國(guó)際管理有限公司管理的具有國(guó)際水準(zhǔn)的五星級(jí)豪華商務(wù)型飯店，多年來(lái)以其良好的硬件設(shè)施、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，蜚聲海內(nèi)外酒店服務(wù)業(yè)。毗鄰使館區(qū)，周邊有京城大廈寫(xiě)字樓，中國(guó)國(guó)際展覽中心，燕莎購(gòu)物中心，和眾多寫(xiě)字樓環(huán)繞，高速公路近在咫尺。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2013年3月承接北京昆侖飯店電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。
2用戶(hù)需求
根據(jù)北京昆侖飯店，得出客戶(hù)需求結(jié)論如下：
變配電系統(tǒng)主要由地下變電所10KV和0.4KV兩部分進(jìn)行變配電管理，地下配電室提供整個(gè)昆侖飯店的所需電力，為實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)昆侖飯店電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及，在值班室設(shè)立了監(jiān)控中心，基于A(yíng)CREL-2000的電力監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。如下圖1所示：
圖1
3設(shè)計(jì)方案
本項(xiàng)目要求監(jiān)控地下配電室共監(jiān)控210塊表，分布在2個(gè)區(qū)域；低壓部分共180塊儀，高壓部分30塊儀表；高壓部分距離監(jiān)控中心值班室有近兩百米距離，其中多功能表10根總線(xiàn)，微機(jī)保護(hù)2根總線(xiàn)，共12根總線(xiàn)將儀表接至監(jiān)控中心的16口串口服務(wù)器；低壓部分與監(jiān)控中心只一墻之隔，現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)485總線(xiàn)走地溝接至監(jiān)控中心16口串口服務(wù)器。再將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心主機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，處理，顯示，存儲(chǔ)以及上傳和設(shè)備的監(jiān)督和控制。
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：
ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)》
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB/J63-90 《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)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》
GBJ63-93 《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》
GB2887 《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》
GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB50254/59-96 《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
IEC-61131-3 《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》
3.2組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D
為滿(mǎn)足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，配電室現(xiàn)場(chǎng)安裝安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)手拉手相連至串口服務(wù)器，串口服務(wù)器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)而傳輸至后臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢(xún)，如下圖2所示：
圖2
3.3儀表，通訊線(xiàn)纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備為188臺(tái)電力儀表。這些設(shè)備分別根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝在相應(yīng)的配電回路上。通過(guò)RS-485接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。多功能表和保護(hù)裝置的通訊規(guī)約為Modbus-RTU，通訊管理層由1臺(tái)Nport-5630-16串口服務(wù)器構(gòu)成，實(shí)際工程中使用了12個(gè)485串口，剩下4個(gè)串口備用。串口服務(wù)器將RS-485總線(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，通過(guò)TCP/IP與站控管理層主機(jī)相連，構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈路。通訊管理層設(shè)備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺(tái)中，與站控管理層設(shè)備安裝在一起; 站控管理層設(shè)備為華北工控主機(jī)、顯示器、HP打印機(jī)以及山特UPS電源，均安裝在電氣值班室的操作臺(tái)中。通過(guò)安裝在主機(jī)上的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)的采集、處理以及各種人機(jī)交互功能。
4 系統(tǒng)功能
上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1配電系統(tǒng)一次示意圖：0.4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線(xiàn)電壓，進(jìn)線(xiàn)、母聯(lián)或發(fā)電機(jī)雙切回路的三相電流、有功無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率；各饋線(xiàn)回路的三相電流和剩余電流。界面標(biāo)注回路編號(hào)、用途、斷路器編號(hào)、互感器變比，回路用途可由擁有管理員權(quán)限的用戶(hù)修改。0.4kV回路界面如圖3所示：
圖3
4.2報(bào)表功能：通過(guò)報(bào)表功能可以查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)刻主要回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、低壓回路的用電量、低壓饋線(xiàn)回路的漏電流值和配電線(xiàn)纜溫度值。用戶(hù)主要關(guān)注的是用電量報(bào)表，用電量報(bào)表用于對(duì)租戶(hù)進(jìn)行電費(fèi)收費(fèi)計(jì)量以及與供電局?jǐn)?shù)據(jù)核對(duì)后進(jìn)行成本核算，如下4、5所示:
圖4
圖5
4.3事故報(bào)警和追憶：電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了所有配電回路過(guò)負(fù)荷及開(kāi)關(guān)量變位實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警查詢(xún)等功能，如下圖6所示，列表中列出報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、回路名稱(chēng)、回路編號(hào)、數(shù)據(jù)點(diǎn)、報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警值等數(shù)據(jù)。
圖6
4.4用戶(hù)管理：系統(tǒng)提供完善的用戶(hù)權(quán)限及口令控制，對(duì)重要的操作（如遙控、遙測(cè)以及整定值下發(fā)等）設(shè)置雙重驗(yàn)證,如下圖7所示:
圖7
5 運(yùn)行效果
隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為娛樂(lè)場(chǎng)所必然選擇，Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過(guò)報(bào)警窗口的應(yīng)用，消除了電氣故障，遠(yuǎn)程的遙控操作，使值班人員更加安全，整套工作的實(shí)施也更加人性化。
6 結(jié)束語(yǔ)
本文以Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心，分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型，以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡(jiǎn)明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提高效率。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。
最后，雖然Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為用戶(hù)提供的是一套完整的數(shù)據(jù)，具體用到用電管理當(dāng)中時(shí)，還需要人為的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深刻的分析和加工。只有不斷的去運(yùn)用這套系統(tǒng)，才能從中發(fā)現(xiàn)它更多的益處。
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