淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹浦江縣仙華文景項目新建0.4KV配電室，采用智能電力儀表，采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統(tǒng)采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊至后臺，通過Acrel-3000型電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)實現變電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關鍵詞：浦江縣仙華文景項目新建0.4KV配電室；智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電能管理系統(tǒng)

0   概述 

    仙華文景園(一期工程)總用地65.16公頃，總建筑面積7.4萬平方米，設有文化活動中心、書畫會展中心、仙龍廣場和仙墨湖大壩等，是一處處處散發(fā)著藝術氣息的建筑，串起了浦江書畫名人墻、剪紙雕塑、六大“非遺”展示墻等多處人文景觀。

    本次項目為文化活動中心、書畫會展中心部分提供電能管理系統(tǒng)，以滿足他們電能計量的需求。

1   需求分析

    現場為兩座0.4KV配電室。電能管理系統(tǒng)需要實現數據集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：

    電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監(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、電流越限值等信息。

    對各回路電力儀表的電流繪制趨勢曲線，便于分析該回路配電運行工況。

    對各回路電力儀表的電能集中抄表功能，并可生成時間段內符合客戶管理需求的用電報表。

    本技術條件適用于上海財經大學的0.4KV配電室低壓柜。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不于此，其技術性能應滿足對配電室數據監(jiān)控的要求。

2  系統(tǒng)方案

    監(jiān)控系統(tǒng)主要實現兩座建筑的樓層強電配電室0.4kV配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控與電能管理。監(jiān)控范圍為儀表進行遠程實時監(jiān)控和電能管理。兩套系統(tǒng)分別接入樓層配電室48只以及27只ACR120EL多功能電力儀表，總線直接接入本變電所內采集設備；后臺位于消控室內，總線直接上傳至后臺主機，從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。

    現場拓撲結構如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

1）站控管理層

    站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)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）網絡通訊層

    通訊層是由儀表總線經后232/485轉換器，連接至后臺主機的232串口，從而將智能電力儀表的數據上傳至系統(tǒng)后臺。

    通訊層的主要功能是實現數據交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監(jiān)控主機進行組網，實現遠程控制。

    低壓進線和饋線回路采用多功能儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數，如：三相電壓、電流、功率因數、頻率、有功電度、無功電度。

3  系統(tǒng)功能

功能特點

    本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示，網絡結構圖顯示及報表顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

用戶管理

    為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理提供可靠的安全保障。將用戶的級別分為操作工、工程師、系統(tǒng)管理員這三個等級，每個等級可以單獨賦給不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、報表管理。系統(tǒng)管理員為zui高等級用戶，高一級的用戶可以添加、刪除下一級別的用戶。

通訊狀態(tài)

通訊狀態(tài)功能說明

     實時顯示接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構，可在線診斷系統(tǒng)網絡通訊狀態(tài)，發(fā)生網絡故障時能自動在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統(tǒng)維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態(tài)，調查故障原因，對出現異常的設備及時維護，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

配電監(jiān)測

配電監(jiān)測功能說明

詳細參數

    上圖所示為本系統(tǒng)配電監(jiān)測界面，實時顯示配電室各回路三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、率因數，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，提醒值班人員及時處理故障，降低事故發(fā)生率。

電參量報表

電參量報表功能說明

    實時電力參數的存儲和歷史電力參數的管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監(jiān)控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢zui近更新的記錄數等，并通過報表方式顯示出來?？梢酝ㄟ^對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

電能報表

電能報表功能說明

    為了實現對本樓內各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設計了電能管理報表，系統(tǒng)通過對有功電度的采集，呈現系統(tǒng)運行期間的任意時間段內的各回路用電，每個進線回路及它所帶的出線回路制作在一張表內，可方便查詢和打印，可以幫助建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設和制度的建立，，有效的節(jié)約了能源消耗。

電流曲線

電流曲線功能說明

    對配電系統(tǒng)總進線回路（或重要負荷的出線）設計了電流勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。電流曲線可以幫助用戶進行電能質量分析和故障分析。

報警及事件

報警及事件查詢功能

 本系統(tǒng)提供遙信實時報警功能，分別對監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量和遙信量的數據判斷，并提供電流或者電壓越限報警功能。

    本系統(tǒng)提供過去任意時間段內的系統(tǒng)報警信息的查詢服務，包括遙測報警和遙信報警，內容為具體的報警時間，報警類型，報警內容等。

4  結束語

    在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在浦江縣仙華文景項目新建0.4KV配電室的應用，可以實現對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與串口服務器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現對采集數據的分析、處理，實時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框、語音提示、短信報警燈，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，為學校解決用電計量問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的效益。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡介：

淮亞利，女，本科。任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司