工控自動化技術文摘：電力監控係統在蘇州大型商業樓宇的應用

蘇州吳中商務中心項目是蘇州吳中國裕資產經營有限公司投資興建的一項商業樓宇工程，項目總投資約1.3億元，總建築麵積為124440平方米，分兩幢22層高辦公樓，兩層地下停車場。

本項目為蘇州吳中商務中心地下變電所電力監控與電能管理係統。根據配電係統管理的要求，需要對蘇州吳中商務中心兩個地下變電所內的高壓櫃、低壓配出線進行電力監控，以保證用電的安全、可靠和高效。

Acrel-2000/3000型低壓智能配電係統，充分利用了現代電子技術、計算機技術、網wang絡luo技ji術shu和he現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de最zui新xin發fa展zhan，對dui變bian配pei電dian係xi統tong進jin行xing分fen散san數shu據ju采cai集ji和he集ji中zhong監jian控kong管guan理li。對dui配pei電dian係xi統tong的de二er次ci設she備bei進jin行xing組zu網wang，通tong過guo計ji算suan機ji和he通tong訊xun網wang絡luo，將jiang分fen散san的de配pei電dian所suo的de現xian場chang設she備bei連lian接jie為wei一yi個ge有you機ji的de整zheng體ti，實shi現xian電dian網wang運yun行xing的de遠yuan程cheng監jian控kong和he集ji中zhong管guan理li。

本監控係統主要實現吳中商務中心兩個地下變電所（東區變電所和西區變電所）的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；監控範圍為東區變電所的T1、T2、T3、T4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃及高壓側儀表和西區變電所的T5、T6、T7、T8變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃儀表進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有219隻儀表（其中包括187隻ACR網絡智能電力儀表，10隻ABB綜合保護裝置，14隻高壓開關狀態指示儀，8隻溫控儀），分13條總線，其中東區變電所8條總線，西區變電所5tiaozongxian，liangbiandiansuozhijianjulijiaoyuan，caiyongguangxianzuwanglianjie，zuihoutongguowangxianlazhidiangongzhibanshilianjiedaojiankongzhujishixianzongxianshangyibiaoyujiankongzhujideshujuliantong。

間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。

站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器、UPS電源、打印機、報警蜂鳴器等設備。監控係統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況，以人機交互的形式顯示給用戶。

以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲幹擾能力增強，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

數據采集是配電監控的基礎，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數COSφ、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。

數shu據ju處chu理li主zhu要yao是shi把ba按an要yao求qiu采cai集ji到dao的de電dian參can量liang實shi時shi準zhun確que的de顯xian示shi給gei用yong戶hu，達da到dao配pei電dian監jian控kong的de自zi動dong化hua化hua和he智zhi能neng化hua要yao求qiu，同tong時shi把ba采cai集ji到dao的de數shu據ju存cun入ru數shu據ju庫ku供gong用yong戶hu查zha詢xun。

係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵，CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖，顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數，畫麵定時輪巡切換；畫麵實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等。

曆時事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、yuexianjilutigongfangbianyouhaoderenjijiaohu，tongguolishishijianzhakanpingtai，ninkeyigenjuzijideyaoqiuhezhaxuntiaojianfangbiandingweininsuoyaozhakandelishishijian，weininbawozhenggexitongdeyunxingqingkuangtigonglelianghaoderuanjianzhichi。

zhenduibutongjibiedeyonghu，shezhibutongdequanxianzu，fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan，shenghuodailaidesunshi，shixianpeidianxitongdeanquan，kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian功gong能neng主zhu要yao負fu責ze定ding時shi采cai集ji進jin線xian及ji重zhong要yao回hui路lu電dian流liu和he功gong率lv負fu荷he參can量liang，自zi動dong生sheng成cheng運yun行xing負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian的de，方fang便bian用yong戶hu及ji時shi了le解jie設she備bei的de運yun行xing負fu荷he狀zhuang況kuang。點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan；可以查看實時趨勢曲線或曆史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨

報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把係統中處理的數據經過篩選、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。報表具有自由設置查詢時間實現日、月、年的電能統計，數據導出和報表打印等功能。

蘇州吳中商務中心電力監控與電能管理係統分兩個變電所（東區變電所和西區變電所），本項目針對這兩個變電所的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；監控範圍為東區變電所的T1、T2、T3、T4變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃及高壓側儀表和西區變電所的T5、T6、T7、T8變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃、饋線櫃儀表進行遠程實時監控和電能管理。

進線回路采用ACR330ELH多功能諧波儀表，其是針對電力係統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度、並可監測電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點，這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀表主要應用於變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。

重要配出回路采用ACR220EL係列網絡電力儀表，該儀表主要測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度、無功電度。

高壓側實時畫麵見圖（2），為wei係xi統tong主zhu監jian控kong畫hua麵mian，主zhu要yao實shi時shi監jian測ce高gao壓ya回hui路lu的de運yun行xing狀zhuang態tai，紅hong色se代dai表biao合he閘zha，綠lv色se代dai表biao分fen閘zha。在zai高gao壓ya係xi統tong圖tu中zhong可ke以yi直zhi觀guan的de看kan到dao每mei路lu高gao壓ya進jin線xian和he出chu線xian的de運yun行xing參can數shu和he狀zhuang態tai，可ke以yi看kan到dao變bian壓ya器qi出chu線xian側ce的de所suo有you常chang規gui電dian力li參can數shu，如ru：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電度及變壓器溫度。

低壓配電二次圖見圖（3），功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

遙yao信xin和he遙yao測ce報bao警jing功gong能neng，主zhu要yao完wan成cheng對dui低di壓ya各ge出chu線xian回hui路lu的de開kai關guan運yun行xing狀zhuang態tai和he負fu載zai進jin線xian監jian控kong，對dui開kai關guan變bian位wei和he負fu載zai越yue限xian彈dan出chu報bao警jing界jie麵mian指zhi示shi具ju體ti的de報bao警jing位wei置zhi並bing聲sheng音yin報bao警jing，提ti醒xing值zhi班ban人ren員yuan及ji時shi處chu理li。遙yao測ce報bao警jing值zhi設she置zhi界jie麵mian可ke以yi看kan到dao每mei個ge監jian控kong點dian的de實shi時shi值zhi和he報bao警jing設she置zhi值zhi，方fang便bian值zhi班ban人ren員yuan比bi對dui進jin線xian設she置zhi，負fu載zai越yue限xian值zhi在zai相xiang應ying權quan限xian下xia可ke自zi由you設she置zhi。具ju備bei曆li史shi查zha詢xun功gong能neng。見jian圖tu（4）至圖（6）。

canshuchaobiaogongneng，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxungonglianggebiandiansuo8台變壓器出線各低壓回路的電參數，主要包括：三相電流、有功功率和有功電度及變壓器溫度。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱。見圖（7）。

用yong電dian量liang報bao表biao功gong能neng，可ke選xuan擇ze時shi間jian段duan進jin行xing查zha詢xun，支zhi持chi任ren意yi時shi間jian段duan電dian度du累lei計ji查zha詢xun，具ju備bei數shu據ju導dao出chu和he報bao表biao打da印yin等deng功gong能neng。為wei值zhi班ban人ren員yuan提ti供gong了le精jing確que可ke靠kao的de電dian能neng報bao表biao。該gai報bao表biao各ge回hui路lu名ming稱cheng和he數shu據ju庫ku關guan聯lian，方fang便bian用yong戶hu修xiu改gai回hui路lu名ming稱cheng。如ru下xia圖tu所suo示shi，顯xian示shi健jian身shen中zhong心xin某mou段duan時shi間jian內nei的de各ge配pei電dian回hui路lu的de精jing確que用yong電dian量liang，用yong戶hu可ke以yi直zhi接jie打da印yin報bao表biao，可ke以yi以yiEXCEL格式另存到其他位置。見圖（8）。

係xi統tong通tong訊xun結jie構gou示shi意yi圖tu，主zhu要yao顯xian示shi係xi統tong的de組zu網wang結jie構gou，係xi統tong采cai用yong分fen層ceng分fen布bu式shi結jie構gou，同tong時shi監jian測ce間jian隔ge層ceng設she備bei的de通tong信xin狀zhuang態tai。紅hong色se表biao示shi通tong訊xun正zheng常chang，綠lv色se表biao示shi通tong訊xun故gu障zhang。見jian圖tu（9）。

負fu荷he趨qu勢shi曲qu線xian界jie麵mian中zhong可ke直zhi觀guan的de查zha看kan回hui路lu的de負fu荷he運yun行xing情qing況kuang。查zha看kan實shi時shi和he曆li史shi趨qu勢shi曲qu線xian，點dian擊ji畫hua麵mian相xiang應ying按an鈕niu或huo菜cai單dan項xiang可ke以yi完wan成cheng相xiang應ying功gong能neng的de切qie換huan；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見圖（10）。

隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電力監控係統已成為全國各地重點工程項目、標誌性建築/大型公共設施等大麵積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000/3000dianlijiankongyudiannengguanlixitongzaisuzhouwuzhongshangwuzhongxindeyingyong，keyishixianduibiandiansuogaodiyapeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng，keyiyuchuankoufuwuqi、計算機等組成電力監控係統。係統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，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便於電能的遠程抄表以及分析、研究。該係統運行安全、可靠、穩定，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的社會效益。［2］