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摘要：介(jie)紹(shao)上(shang)海(hai)日(ri)立(li)電(dian)器(qi)有(you)限(xian)公(gong)司(si)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)，采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)對(dui)公(gong)司(si)原(yuan)有(you)配(pei)電(dian)現(xian)場(chang)的(de)改(gai)造(zao)，通(tong)過(guo)總(zong)線(xian)型(xing)組(zu)網(wang)方(fang)式(shi)，將(jiang)現(xian)場(chang)各(ge)種(zhong)電(dian)參(can)量(liang)集(ji)中(zhong)采(cai)集(ji)，上(shang)傳(chuan)至(zhi)後(hou)台(tai)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)，進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)化(hua)組(zu)網(wang)。Acrel-2000係(xi)統(tong)在(zai)上(shang)海(hai)日(ri)立(li)電(dian)器(qi)有(you)限(xian)公(gong)司(si)的(de)應(ying)用(yong)，加(jia)強(qiang)了(le)公(gong)司(si)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)，也(ye)為(wei)公(gong)司(si)節(jie)約(yue)了(le)大(da)量(liang)了(le)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)，實(shi)現(xian)了(le)公(gong)司(si)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)智(zhi)能(neng)化(hua)。
關鍵詞： （DSM）電力需求側管理係統 智能電力儀表 Acrel-2000型 MD
0 引言
九十年代中後期隨著計算機、網絡、tongxinjishudefazhan，yijiweijixingjidianbaohuzhuangzhidedaliangcaiyonghebiandianzhanjiankongxitongzaigongnenghekekaoxingfangmiandezhujianwanshanhetigao，biandianzhanjiankongxitongzaixinjianhekuojiandebiandianzhanjianshezhongdedaojiaoweiguangfancaiyong。gaixitongtongchangcaiyongfencengfenbushijiegou，anjiangesheji，kuochongxinghao，anzhuangbijiaofangbian，gezhongkongzhidianlanzhijiedaojidianbaohuxiaoshi，xiaoshineiI/O單元通過現場總線連接，並與站控層通過光纖連接，抗幹擾能力強，大大地減少了控製電纜的使用和敷設數量。
本課題提出了利用安科瑞公司網絡電能管理儀表和Acrel-2000組態軟件研製了一套適用於工廠的高、低di壓ya配pei電dian的de集ji中zhong監jian控kong係xi統tong。該gai課ke題ti的de研yan究jiu和he實shi施shi，可ke實shi現xian工gong廠chang高gao低di壓ya變bian電dian所suo的de用yong電dian數shu據ju集ji中zhong管guan理li。對dui於yu提ti高gao供gong電dian係xi統tong的de可ke靠kao性xing和he經jing濟ji運yun行xing指zhi標biao，促cu進jin供gong電dian係xi統tong管guan理li的de科ke學xue化hua、現代化，有著非常重要的現實意義。
1 項目概況
上海日立電器有限公司創建於1993年1月，位於浦東金橋出口加工區，由上海海立（集團）股份有限公司投資、日本國日立家用電器公司合資組建而成。是當今國內最大的空調壓縮機生產企業。上海安科瑞電氣股份有限公司於2011年2月承接了上海日立電器有限公司電力監控係統項目。整個係統采用Acrel-2000型電力監控係統，完成對配電室內主要設備和輸配電線路的監測與管理。
本項目為改造項目，供配電分為高壓和低壓部分，高壓以35kV/10kV變電和10kV配電為主，而低壓部分以10/0.4kV變電站及低壓配電為主。針對上海日立電器有限公司內的11個降壓站/變配電站所（其中4個降壓站平均分布在2個配電室內，其它各降壓站均為獨立配電室）、204個監測點、178個待改造回路進行設計改造。監控室設置在其中一個降壓站2樓值班室。
係統采用分層分布式結構，各配電室內為我公司各係列帶通訊網絡儀表共計184隻，項目在每個配電室設置一台通訊管理機，采用RS485zongxianjiangwangluoyibiaojierutongxunguanliji，zaitongguoguangxianchuanshu，jiangcaijidesuoyouxianchangshebeideshujuchuanzhijiankongzhuji，shixianyuanchengdiancanliangshishijianceyudiannengjiliang。
2 用戶需求
根據與甲方溝通，共同確定現場係統需求如下：
1、實時數據采集功能及處理：係統能夠對現場現有的模擬量、脈衝量及開關量、測量量、外部輸入信號等進行實時和定時數據采集，定時數據可根據設定的時間間隔自動轉存與硬盤，生成曆史數據庫。
2、屏幕顯示功能：係xi統tong動dong態tai刷shua新xin顯xian示shi主zhu接jie線xian圖tu，對dui各ge開kai關guan運yun行xing狀zhuang體ti，在zai線xian運yun行xing參can數shu，網wang絡luo通tong訊xun狀zhuang態tai，曲qu線xian趨qu勢shi等deng，對dui實shi時shi及ji曆li史shi時shi間jian，複fu費fei率lv統tong計ji采cai用yong模mo擬ni圖tu的de方fang式shi實shi時shi顯xian示shi。運yun行xing狀zhuang態tai監jian視shi圖tu分fen為wei主zhu接jie線xian圖tu（主畫麵、分畫麵）、負荷曲線圖、波形分析圖以及用戶推出的其它需要顯示的運行狀態畫麵。
3、報表記錄及打印功能：係統可以定時、隨機、召喚打印各類故障及事故報警信息打印、事件順序記錄打印、報表及曲線等。
4、報警功能：當出現開關事故變位、遙測越限、保護動作、開關跳閘時，係統能發出聲音報警，並在主界麵上顯示報警內容，報警聲音根據報警信號的不同而不同。
5、曆史數據管理功能：周期性存儲運行數據，保存操作記錄、設備運行狀態、保護動作記錄、事故記錄等信息，形成完備曆史數據庫。
6、用戶管理功能：係統提供完善的用戶權限及口令控製，對不同等級的用戶設置不同的查看環境，方便用戶管理。
3 設計方案
上海安科瑞公司根據上海日立電器有限公司的實際情況為其選用了ACREL-2000電力監控係統。
3.1 Acrel -2000符合的標準
本技術方案以現行國家及電力行業的有效標準為依據，國標未列入部分應參考IEC最新標準和規範。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
GB2887-2000 《計算站場地技術要求》
GB/T13729-2002 《遠動終端通用技術條件》
DL478-2001 《靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》
DL/T400-2010 《繼電器和安全自動裝置技術規程》
DL/T 814-2002 《配電自動化係統功能規範》
DL/T634-2002 《遠動設備和係統傳輸規約基本遠動任務配套標準》
DL/T721-2000 《配電網自動化係統遠方終端》
DL/T770-2001 《微機變壓器保護裝置通用技術條件》
GB/T50063-2008 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》
GB-14285-2006 《繼電保護和安全自動裝置技術規程》
GBJ232-2002 《建築電氣工程施工質量驗收規範》
GB/T15145-2001 《微機線路保護裝置通用技術條件》
GB50171-2006 《電氣裝置安裝工作盤、櫃及二次回路結線施工及驗收規範》
GB/50198-2011 《監控係統工程技術規範》
GB/T17626.5 《浪湧（衝擊）抗擾度試驗》
DL/T5003-2005 《電力係統調度自動化設計技術規程》
IEC-61131-3 《圖形可編程標準》
3.2 Acrel-2000設計方案
上圖為安科瑞電氣股份有限公司為上海日立電器該著係統設計的Acrel-2000變配電監控係統拓撲圖，現場中的IO設備的通訊線纜均采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線。
上海日立電器需改造的部分主要包括：1#降壓站、2#降壓站、3#降壓站、4#降壓站、監控中心降壓站、5#降壓站、6#降壓站、7#降壓站和8#降壓站。其中監控中心降壓站距離中心值班室距離比較近，采用屏蔽雙絞線直接上傳的模式（把屏蔽雙絞線直接拉到監控中心的1台通訊管理機上）；其餘降壓站距離監控中心距離比較遠，均采用單模光線數據上傳（每個降壓站的通訊管理機位於該站房內，通過單模光纖連接至監控中心交換機上，進行數據上傳）；該項目總共用到9台通訊管理機，其中1~8#降壓站均通過單模光纖上傳數據，在距離比較遠的情況下，保障了現場數據傳輸的實時性與穩定性。
4 係統變更
4.1一階段項目變更：
增加周報表、增加MD曲線（各低壓回路和總進線）、日報表和月報表增加時間欄、增加峰、平、穀用電量查詢功能、支持各用電回路名稱更改
根gen據ju客ke戶hu對dui項xiang目mu的de變bian更geng需xu求qiu，上shang海hai安an科ke瑞rui電dian氣qi股gu份fen有you限xian公gong司si項xiang目mu組zu對dui項xiang目mu變bian更geng進jin行xing評ping審shen和he估gu算suan，由you該gai項xiang目mu軟ruan件jian部bu門men對dui原yuan方fang案an進jin行xing修xiu改gai，除chu原yuan有you的de日ri報bao表biao和he月yue報bao表biao，為wei用yong戶hu增zeng加jia了le周zhou報bao表biao功gong能neng，在zai原yuan有you的de曲qu線xian功gong能neng基ji礎chu上shang，增zeng加jia了leMD曲線查詢功能，對原有的日報表和月報表進行修改，增加了了時間欄，增加了峰、平、穀用電量查詢，對回路名稱采用權限設定更改功能。軟件更改設計經過檢測後滿足了客戶提出的項目變更要求。
4.2 二階段項目變更：
可查詢任一變壓器或任一總線的MD曆史曲線、在MD曲線界麵上需加時間點設置（單一回路和總回路都需要）、加一個UTE字段、在周報表、日報表、月報表中對10KV電能數據進行刪除。
根據客戶對項目的變更需求，上海安科瑞電氣股份有限公司項目組對項目變更進行評審和估算，再由該項目軟件部門對原方案進行修改，對MD曲線加設了時間點，增加了UTE字段，對周報表、日報表、月報表進行了修改。
5 項目難點
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現場情況 |
一、查看儀表安裝情況如下:
1． C1B配電室C1B-5-1有功功率A相為負、C1B-8-1有功功率A、C相為負、C1B-8-4有功功率B相為負;
2． C2B配電室C2B-1有功功率A、B相為負、C2B-5-2有功功率B相為負;
3． C3B配電室C3B-1有功功率A相為負、C3B-4無功功率為負;
4． C4B配電室C4B-5-1無功功率為負;
5． A1B配電室A1B-4-2有功功率A、B、C相為負、A1B-11-1有功功率A、C相為負;
6． A3B配電室A3B-14-4有功功率A、C相為負、A3B-15-1有功功率B相為負、A3B-15-2有功功率A相負;
7． A3B配電室A3B-14-4有功功率A、C相為負、A3B-15-1有功功率B相為負、A3B-15-2有功功率A相負;
8． B1B配電室B1B-2-2有功功率A相為負;
9． D1B配電室B1B-11-1有功功率A、C相為負;
10．B3B、B4B配電室分相及總功率都很正常,就是電流、有功、無功功率波動比較大5-10s可以由0A-750A、OA-1600左右,0Kw-160Kw負載端為焊機;
11．C2B-1、C3B-1、C4B、E1B、B3B、B4B都是總進線
12．抽查部分回路CT變比與儀表設置一致; |
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情況分析 |
1. E1B總進線為其它公司儀表,前期已經提出此儀表通訊不正常;
2. B3B、B4B儀表接線正常,就是電流、有功、無功功率波動比較大5-10s可以由0A-750A、OA-1600左右,0Kw-160Kw負載端為焊機,可能采集數據有誤;
3. 其它10隻儀表由於施工時原二次線路標示不清楚,改造時電壓、電流信號接錯;
4. 係統報表數據可能有誤需查看; |
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解決方案 |
1. 其它公司儀表請聯係售後解決通訊問題;
2. 儀表接線錯誤已經聯係施工人員進行跳線調試;
3. 必須與研發部進行儀表分析;更改儀表采集頻率
4. 係統工程師再次進行軟件分析,找出問題盡快處理; |
經過安科瑞電氣股份有限公司各方麵協調，對現場情況進行更改，所有問題均已解決。
6 係統功能
6.1係統主界麵
係統開機後會自動進入操作係統和配電監控係統。本係統采用全中文界麵，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的係統功能模塊；係統具有一次係統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；係統具有人機界麵友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。
6.2報表查詢功能
係統采集的有功電度數據，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、周報表、月報表，並有報表打印功能，可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢與打印，同時這些報表也能以Excel的格式導出。
6.3趨勢曲線功能
曲線趨勢：實現了用戶所要求的通過對各配電回路的電流、功率及MD繪製趨勢曲線，分析該回路配電運行狀況。曲線可對測量數據量程進行設置，還可設置開始時間和時間間隔，方便用戶進行任意時間的曲線查看。
6.4 係統遙信狀態報警
在(zai)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)發(fa)生(sheng)運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)時(shi)，會(hui)及(ji)時(shi)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)報(bao)警(jing)提(ti)示(shi)用(yong)戶(hu)及(ji)時(shi)響(xiang)應(ying)故(gu)障(zhang)回(hui)路(lu)，同(tong)時(shi)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu)事(shi)件(jian)發(fa)生(sheng)的(de)時(shi)間(jian)和(he)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)，以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)，追(zhui)憶(yi)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)。
6.5通訊狀態
係統監控現場所有點的通訊狀態，紅色和綠色分別代表儀表通訊異常和正常，便於用戶查看各監測點通訊狀態。
6.6 用戶權限管理
zhenduibutongjibiedeyonghu，shezhibutongdequanxian，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。
7 運行效果
7.1項目施工前：每日、每周、每月抄表耗費人力較大；項目施工後：報表自動生成，打印、上傳方便，人員大大優化，實現智能化抄表。
7.2項目施工前：故障後查找問題點，分析問題耗費人力物力；項目施工後：實時監測用電參數，曆史曲線分析，實時報警聲光提示，報警曆史查詢，可具體到某線路，報警時間，故障類型。
7.3項目施工前：用電調度負載投入使用不明確，耗費資金大；項目施工後：實現峰、穀、平時間段的負載投切合理化，大大節約了用電成本。
7.4項目施工前：負載用電功率可視化程度差；項目施工後：負荷曲線可實時調取，查看任意時刻用電量，有利於分析、分類負載。
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
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