0  æ¦‚è¿°

    蘇州市藝術(shù)å­¸(xué)校電能管理系統(tÇ’ng)é …(xiàng)目位于江蘇州市高新區(qÅ«)濱河路1859號(hào)。本項(xiàng)目為蘇州藝術(shù)å­¸(xué)校電能管理系統(tÇ’ng)。根據(jù)配電系統(tÇ’ng)管理的要求，需要對(duì)蘇州藝術(shù)å­¸(xué)校的一個(gè)主變電所內(nèi)的低壓配進(jìn)出線回路進(jìn)行電能管理，以保證用電的安全、可靠和高效。

    Acrel-3000型低壓智能配電系統(tÇ’ng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)技術(shù)、網(wÇŽng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)å ´(chÇŽng)總線技術(shù)的最新發(fā)展，對(duì)變配電系統(tÇ’ng)進(jìn)行分散數(shù)æ“š(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tÇ’ng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wÇŽng)，通過計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)和通訊網(wÇŽng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)å ´(chÇŽng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jÄ«)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wÇŽng)運(yùn)行的遠(yuÇŽn)程監(jiān)控和集中管理。

1  ç³»çµ±(tÇ’ng)結(jié)構(gòu)描述

    本監(jiān)控系統(tÇ’ng)主要實(shí)現(xiàn)蘇州藝術(shù)å­¸(xué)校一個(gè)變電所的0.4kV配電系統(tÇ’ng)進(jìn)行用電監(jiān)控與電能管理。該系統(tÇ’ng)總計(jì)有29只儀表（其中包括2只ACR220ELH，27只PZ72L-E4/KCP），分2條總線，直接拉至變電所值班室監(jiān)控主機(jÄ«)，實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jÄ«)的數(shù)æ“š(jù)連通。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    間隔設(shè)備層主要為：多功能網(wÇŽng)絡(luò)電力儀表。這些裝置分別對(duì)應(yÄ«ng)相應(yÄ«ng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)å ´(chÇŽng)MODBUS總線組網(wÇŽng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)æ“š(jù)現(xiàn)å ´(chÇŽng)采集。

    網(wÇŽng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)å ´(chÇŽng)采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuÇŽn)傳至站控層，完成現(xiàn)å ´(chÇŽng)層和站控層之間的數(shù)æ“š(jù)交互。

    站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)、顯示器、UPS電源、打印機(jÄ«)等設(shè)備。監(jiān)控系統(tÇ’ng)安裝在計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)上，集中采集顯示現(xiàn)å ´(chÇŽng)設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jÄ«)交互的形式顯示給用戶。

    以上網(wÇŽng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡(jiÇŽn)單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)æ“š(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)æ“š(jù)，數(shù)æ“š(jù)最高傳輸速率為10Mbps。 RS485接口是采用平衡驅(qÅ«)å‹•(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。

2  é›»åŠ›ç›£(jiān)控系統(tÇ’ng)主要功能

    2.1  æ•¸(shù)æ“š(jù)采集與處理

    數(shù)æ“š(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chÇ”)，數(shù)æ“š(jù)采集主要由底層多功能網(wÇŽng)絡(luò)儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuÇŽn)程數(shù)æ“š(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、遠(yuÇŽn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)æ“š(jù)。

    數(shù)æ“š(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhÇ”n)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求， 同時(shí)把采集到的數(shù)æ“š(jù)存入數(shù)æ“š(jù)庫供用戶查詢。

    2.2  äººæ©Ÿ(jÄ«)交互

    系統(tÇ’ng)提供簡(jiÇŽn)單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tÇ’ng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tÇ’ng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yÄ«ng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，畫面定時(shí)輪巡切換；畫面實(shí)時(shí)å‹•(dòng)æ…‹(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

    2.3  æ­·æ™‚(shí)事件

    歷時(shí)事件查看界面主要為用戶查看曾經(jÄ«ng)發(fā)生過的故障記錄、信號(hào)記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jÄ«)交互，通過歷史事件查看平臺(tái)，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個(gè)系統(tÇ’ng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。

    2.4  æ•¸(shù)æ“š(jù)庫建立與查詢

    主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù)æ“š(jù)庫，定期生成報(bào)表，以供用戶查詢打印。

    2.5  ç”¨æˆ¶æ¬Š(quán)限管理

    針對(duì)不同級(jí)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(chÇŽn)，生活帶來的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tÇ’ng)的安全，可靠運(yùn)行。可以通過用戶管理進(jìn)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(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。

    2.6  é‹(yùn)行負(fù)荷曲線

    è² (fù)荷趨勢(shì)曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線的，方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diÇŽn)擊畫面相應(yÄ«ng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yÄ«ng)功能的切換；可以查看實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線或歷史趨勢(shì)線；對(duì)所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶，為分析整個(gè)系統(tÇ’ng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

    2.7  é (yuÇŽn)程報(bào)表查詢

    å ±(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)å ±(bào)表樣式，把系統(tÇ’ng)中處理的數(shù)æ“š(jù)經(jÄ«ng)過篩選、組合和統(tÇ’ng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)æ“š(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對(duì)å ±(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能。

    å ±(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tÇ’ng)計(jì)，數(shù)æ“š(jù)å°Ž(dÇŽo)出和報(bào)表打印等功能。

3  æ¡ˆä¾‹åˆ†æž

    蘇州藝術(shù)å­¸(xué)校電能管理系統(tÇ’ng)共計(jì)一個(gè)變電所，本項(xiàng)目針對(duì)該變電所的0.4kV配電系統(tÇ’ng)進(jìn)行電能管理，從而進(jìn)行遠(yuÇŽn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能管理。

    配電所進(jìn)線回路采用ACR220ELH多功能諧波儀表，其是針對(duì)電力系統(tÇ’ng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wÇŽng)絡(luò)電力儀表，它能測(cè)量所有常規(guÄ«)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、無功電度、并可監(jiān)測(cè)電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。并且本儀表帶有4路光電隔離開關(guān)量輸入接點(diÇŽn)å’Œ2路繼電器控制輸出接點(diÇŽn)，這些接點(diÇŽn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wÇŽng)絡(luò)電力儀表主要應(yÄ«ng)用于變電站自動(dòng)化、配電網(wÇŽng)自動(dòng)化、小區(qÅ«)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化、能源管理系統(tÇ’ng)及智能建筑等領(lǐng)域。

    重要配出回路采用PZ72L-E4/KCP系列網(wÇŽng)絡(luò)電力儀表，該儀表主要測(cè)量所有常規(guÄ«)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、無功電度。

    低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測(cè)主要監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)å ´(chÇŽng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警；斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶及時(shí)處理故障。

圖（2）低壓配電二次圖

    參數(shù)抄表功能，主要對(duì)低壓各出線回路的電參數(shù)進(jìn)線查詢。支持任意時(shí)刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)æ“š(jù)å°Ž(dÇŽo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表查詢供一個(gè)變電所1臺(tái)變壓器出線各低壓回路的電參數(shù)，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)æ“š(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。見圖（3）。

 åœ–（3） 參數(shù)抄表

    用電量報(bào)表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢，具備數(shù)æ“š(jù)å°Ž(dÇŽo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報(bào)表。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)æ“š(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示，各配電回路的精確用電量，用戶可以直接打印報(bào)表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 è¦‹åœ–（4）。

 åœ–（4） 電能報(bào)表

    系統(tÇ’ng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tÇ’ng)的組網(wÇŽng)結(jié)構(gòu)，系統(tÇ’ng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測(cè)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。見圖（5）。

圖（5）系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

    è² (fù)荷趨勢(shì)曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線，點(diÇŽn)擊畫面相應(yÄ«ng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yÄ«ng)功能的切換；幫助用戶進(jìn)線趨勢(shì)分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個(gè)系統(tÇ’ng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見圖（6）。

圖（6）趨勢(shì)曲線圖

4  çµ(jié)束語

    隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yÄ«ng)用，電力監(jiān)控系統(tÇ’ng)已成為全國(guó)各地重點(diÇŽn)工程項(xiàng)目、標(biāo)志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000/3000電力監(jiān)控與電能管理系統(tÇ’ng)在蘇州藝術(shù)å­¸(xué)校的應(yÄ«ng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所高低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與電能管理，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wÇŽng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)等組成電力監(jiān)控系統(tÇ’ng)。系統(tÇ’ng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)æ“š(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuÇŽn)程抄表以及分析、研究。該系統(tÇ’ng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wÄ›n)定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的社會(huì)效益。［2ï¼½

參考文獻(xiàn)：

[1].任致程 周中. 電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國(guó)電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 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[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡(jiǎn)介

吳海英，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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