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摘要：通過對上海東方電視台90年代初配電係統的改造，將各配電櫃安裝的機械式電度表、電流表、電壓表更新成帶通訊遠傳功能的智能電力儀表ACR220ELH、AMC16-1I9、ARTU-K32,將原有靜態模擬屏更新成可與配電係統狀態同步的動態模擬屏，上位監控軟件使用Acrel-2000安科瑞電力監控組態軟件開發，完成了一套具有實時電力參數采集、配電回路狀態監測、遙信遙測及故障分析報警等功能的現代化智能電力監控係統。為世博期間及以後上海東方電視台安全、持續、可靠的電力供給提供了堅實的保障。
關鍵詞：Acrel-2000；電力監控係統；配電改造；智能儀表；上海東方電視台；應用
1 項目背景
上海東方電視台於1993年1月18日開播，1995年12月與上海科學教育電影製片廠影視部合並，組建了硬件設施與軟件設施一流的新的上海東方電視台。它通過亞洲第一高塔東方明珠廣播電視塔進行發射和微波差轉，信號覆蓋長江三角洲地區20多個大中型城市，覆蓋地區人口達1.3億。該台是由江澤民總書記題寫台名，是第一家落戶上海浦東新區、具有獨立法人資格的省級無線綜合性電視台（英文簡寫OTV）。
在世博會前上海東方電視台配電係統基本還是使用90年代初期建台時的設備，配電櫃中安裝的儀表都是機械式電度表、電(dian)流(liu)指(zhi)針(zhen)表(biao)和(he)電(dian)壓(ya)指(zhi)針(zhen)表(biao)。配(pei)電(dian)模(mo)擬(ni)屏(ping)為(wei)靜(jing)態(tai)式(shi)，各(ge)配(pei)出(chu)回(hui)路(lu)狀(zhuang)態(tai)靠(kao)人(ren)工(gong)手(shou)動(dong)調(tiao)節(jie)。整(zheng)個(ge)配(pei)電(dian)網(wang)絡(luo)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和(he)參(can)數(shu)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)人(ren)工(gong)定(ding)時(shi)檢(jian)查(zha)抄(chao)錄(lu)模(mo)式(shi)，配(pei)電(dian)故(gu)障(zhang)的(de)可(ke)預(yu)見(jian)性(xing)差(cha)，事(shi)故(gu)後(hou)的(de)原(yuan)因(yin)追(zhui)溯(su)分(fen)析(xi)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)。這(zhe)些(xie)情(qing)況(kuang)與(yu)上(shang)海(hai)國(guo)際(ji)化(hua)大(da)都(dou)市(shi)、東dong方fang台tai在zai國guo民min經jing濟ji和he生sheng活huo中zhong的de重zhong要yao地di位wei以yi及ji配pei電dian係xi統tong智zhi能neng化hua的de趨qu勢shi都dou是shi極ji不bu匹pi配pei的de。為wei了le確que保bao上shang海hai世shi博bo會hui期qi間jian東dong方fang電dian視shi台tai電dian力li的de安an全quan可ke靠kao供gong給gei，電dian視shi節jie目mu的de可ke靠kao轉zhuan播bo，對dui台tai內nei原yuan有you老lao配pei電dian係xi統tong的de升sheng級ji改gai造zao變bian的de勢shi在zai必bi行xing。通tong過guo電dian視shi台tai的de公gong開kai招zhao標biao，安an科ke瑞rui電dian氣qi以yi其qi穩wen定ding可ke靠kao的deAcrel-2000電力監控係統解決方案成功中標。
2 用戶需求
上海東方電視台配電係統共分為：4~10層豎井動力櫃、演播劇場UPS變電所、8層UPS變電所等3個區域。
UPS變電所配出回路都為單項回路，隻需要采集單項電流參數，電流參數的可查詢時間間隔需小於5分鍾，各回路要求能夠獨立設置電流上限報警參數，當某個回路電流越限時主機要彈出報警窗口顯示報警回路名稱、報警類型、報警數值等信息，主機的音箱也要發出報警聲音，並且報警聲音可以人為設置打開或關閉；對於報警事件具有存儲、查詢和打印的功能，至少可以查詢2年以內的報警記錄。
4~10層豎井動力櫃各饋線回路需要采集電流、電壓、功率、功率因數、有功電能、無功電能、頻率等電參量。對電流、dianyacanshudouyaoshezhiyuexianbaojinggongneng，gehuiludoukezhaxunlishidiancanliang，kezidongshengchengdianliuhegonglvqushiquxian。gehuiluduanluqizhuangtaishishicaiji，zhujishangdeshuaxinpinlvxiaoyu5秒miao鍾zhong。東dong廣guang電dian甲jia線xian和he東dong廣guang電dian乙yi線xian的de總zong進jin線xian電dian參can數shu以yi及ji各ge回hui路lu的de斷duan路lu器qi狀zhuang態tai要yao實shi時shi同tong步bu轉zhuan發fa給gei動dong態tai模mo擬ni屏ping，模mo擬ni屏ping的de狀zhuang態tai和he主zhu機ji界jie麵mian的de顯xian示shi狀zhuang態tai要yao求qiu同tong步bu時shi間jian間jian隔ge不bu大da於yu5秒鍾。各回路名稱要求用戶可編輯修改。
需要有監測點位分布圖，監測點位通訊發生故障時可通過手機發送短信給相關值班人員。可通過監測點表查看到儀表的型號、通訊地址、CT變比、安裝位置等信息。
3 設計方案
3.1主要設計參考標準
DL/T721-2006 《配電網自動化係統遠方終端》
GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》
GB50254～59－96 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》
ISARP55.1 《數字處理計算機硬件測試》
DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》
DL/T 814-2002 《配電自動化係統功能規範》
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
GBJ232-2006 《電測量儀表裝置設計技術規程》
DL5002-2010 地區電網電力調度自動化設計技術規範
DL451-2003 循環式遠動規約
3.2 配電回路的改造
根據上海東方電視台原有配電係統的現有情況和用戶需求分析，確定需要改造的配電回路，並進行合理的儀表選型，如下表所示（部分）：
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序號 |
設備 |
櫃號 |
儀表型號 |
數量 |
合計 |
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一、地下室高壓配電室電力監控配置 |
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1 |
高壓進線1#、14#監控 |
1#、14# |
ACR220ELH |
2 |
ACR220ELH |
10 |
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2 |
高壓總開關2#、13#監控 |
2#、13# |
ACR220ELH |
2 |
WHD96-11 |
10 |
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3 |
高壓動力5#、10#監控 |
5#、10# |
ACR220ELH |
2 |
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4 |
高壓技術6#、9#監控裝置 |
6#、9# |
ACR220ELH |
2 |
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5 |
高壓二期7#、8#監控裝置 |
7#、8# |
ACR220ELH |
2 |
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6 |
變壓器溫濕度控製器 |
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WHD96-11 |
10 |
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二、地下室技術低壓配電室電力監控配置 |
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1 |
低壓進線1#監控裝置 |
1# |
ACR220ELH |
1 |
ACR220ELH |
2 |
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2 |
低壓出線5#監控裝置 |
5# |
AMC16-3I3/K |
1 |
AMC16-3I3 |
3 |
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3 |
低壓聯絡6#監控裝置 |
6# |
AMC16-3I3/K |
1 |
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4 |
低壓出線7#監控裝置 |
7# |
AMC16-3I3/K |
1 |
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5 |
低壓進線11#監控裝置 |
11# |
ACR220ELH |
1 |
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三、地下室動力低壓配電室電力監控配置 |
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1 |
低壓進線1#監控裝置 |
1# |
ACR220ELH |
1 |
ACR220ELH |
2 |
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2 |
低壓出線5#監控裝置 |
5# |
AMC16-3I3/K |
2 |
AMC16-3I3 |
8 |
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3 |
低壓聯絡6#監控裝置 |
6# |
AMC16-3I3/K |
1 |
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4 |
低壓出線7#監控裝置 |
7# |
AMC16-3I3/K |
1 |
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5 |
低壓進線11#監控裝置 |
11# |
ACR220ELH |
1 |
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6 |
播出區空調配電櫃監控裝置 |
P1 |
AMC16-3I3/K |
2 |
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P2 |
AMC16-3I3/K |
2 |
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四、播出用電配電室（播出區2F）電力監控配置 |
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1 |
P1櫃電力監控裝置 |
P1 |
AMC16-3I3/K |
1 |
AMC16-3I3 |
4 |
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2 |
P2櫃電力監控裝置 |
P2 |
AMC16-3I3/K |
1 |
AMC16-1I9 |
7 |
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AMC16-1I9/K |
1 |
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3 |
P3櫃回路監控裝置 |
P3 |
AMC16-1I9/K |
1 |
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4 |
P4櫃回路監控裝置 |
P4 |
AMC16-3I3/K |
1 |
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AMC16-1I9/K |
1 |
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5 |
P5櫃回路監控裝置 |
P5 |
AMC16-1I9/K |
1 |
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6 |
P6櫃監控裝置 |
P6 |
AMC16-1I9/K |
1 |
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7 |
P7櫃監控裝置 |
P7 |
AMC16-1I9/K |
1 |
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8 |
P8（直播室照明）電力監控裝置 |
P8 |
AMC16-3I3/K |
1 |
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AMC16-1I9/K |
1 |
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五、節目中心UPS機房（播出區3F）電力監控配置 |
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1 |
P1櫃電力監控裝置 |
P1 |
AMC16-3I3/K |
1 |
AMC16-3I3 |
4 |
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2 |
P2櫃電力監控裝置 |
P2 |
AMC16-3I3/K |
2 |
AMC16-1I9 |
2 |
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3 |
P3櫃電力監控裝置 |
P3 |
AMC16-3I3/K |
1 |
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AMC16-1I9/K |
1 |
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4 |
P4櫃電力監控裝置 |
P4 |
AMC16-1I9/K |
1 |
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六、柴油發電機電力監控配置 |
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1 |
發電機櫃電力監控裝置 |
P1 |
AMC16-3I3/K |
2 |
AMC16-3I3 |
2 |
3.3 改造過程
模擬屏的設計圖如下，采用動態模擬屏取代原有需要值班人員手動操作的靜態模擬屏，
模擬屏的狀態數據由電力監控係統的上位計算機轉發，使得其狀態始終與現場設備狀態保持一致。
儀表的二次接線設計圖如下(部分)：
配電櫃間儀表通訊線纜的連接如下圖：
3.4 係統結構設計
網絡結構：係統采用間隔層、站級層和網絡層三層網絡結構。
1） 間隔層由智能測量儀表單元組成，這裏采用的上海安科瑞電氣股份有限公司生產的ACR220ELK、AMC16-1I9、ARTU-K32網絡多功能電力監控儀表和信號采集模塊。係統網絡分為9個網段，每個網段連接儀表個數不超過20台。並以總線形式接入站級層主控單元，傳輸介質采用屏蔽雙絞電纜。主要負責電力參數測量和信號采集並與主控單元進行通信。
2） 站級層由通訊子站構成（即通訊服務器），主要是作為本站間隔層設備采集電力係統數據的處理、儲存、調配以及通信協議的轉換，並接入網絡層，將本站經處理的數據上傳和接受網絡層下傳的設定參數或控製信號等指令。
3） 網絡層采用工業網絡交換機，將從現場儀表采集到的各種信號上傳到上位主機。網絡層傳輸層協議采用TCP/IP。
上海東方電視台電力監控係統的網絡拓撲結構如下圖。監控主機位於主樓地下一層的配電值班室內。
3.5 電力監控係統的軟件設計
在該項目中采用了Acrel-2000電力監控組態軟件作為開發平台。Acrel-2000電力監控組態軟件具有方便、靈活的開發環境，提供各種工程、畫麵模板、大大降低了組態開發的工作量；高性能實時、曆史數據庫，快速訪問接口在數據庫4萬點數據負荷時，訪問吞吐量可達到20000次/秒；強大的分布式報警、事件處理，支持報警、事件網絡數據斷線存儲，恢複功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控製各圖層的顯示與隱藏；強大的ACTIVEX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設計工具：提供豐富的報表操作函數集、支持複雜腳本控製，包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，可以設計多套報表模板。
上海東方電視台電力監控係統實現了10KV高壓配電間、演播劇場配電間、節目中心UPS機房、技術低壓配電室、柴油發電機房等各進線及饋線回路的一次係統圖顯示、高壓光字牌、動態實時模擬屏、各回路實時電參量遙測、重要回路電能報表、主進線回路的負荷用電趨勢、重要回路的分合閘報警、電流越限報警、用戶權限管理等功能，軟件運行界麵見下圖。
上圖為東方電視台10KV高壓配電室一次配電示意圖界麵。主要包括8東廣電甲線、17東廣電乙線、8東廣電丙線三個10KV總進線和1#--7# 10/0.4KV變壓器饋線回路，該處均使用ACR220ELH和ACR220EL網絡電力儀表。通過遙測我們可以查看各回路的三相線電壓、電流、功率、電能等電參量；遙信功能實現了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。對於三個總進線回路還可查看2-31次諧波含量以直觀的棒圖顯示。圖上各個斷路器圖形，如果是紅色說明此分支斷路器合閘母線有電，如果是綠色說明斷路器分閘母線無電。
通過演播劇場配電係統圖界麵（如上圖），可查看ABB P1-P4配電櫃中安裝的AMC16-1I9dianliyibiaodeshishidianliucanshu，bingkeduimeiyigehuiludedianliushezhibaojingcanshu，danghuiludianliuchaoguoshedingdebaojingcanshushi，jisuanjihuifachushengyinbaojing，bingdanchubaojingchuangkou。ruxiatusuoshi。
當配電回路的斷路器狀態發生改變時，會彈出遙信實時報警窗口（如下圖），顯xian示shi分fen合he閘zha時shi間jian，回hui路lu位wei置zhi，報bao警jing內nei容rong等deng信xin息xi，使shi得de值zhi班ban人ren員yuan能neng夠gou及ji時shi掌zhang握wo各ge回hui路lu供gong電dian狀zhuang態tai或huo發fa生sheng故gu障zhang的de位wei置zhi。係xi統tong還hai支zhi持chi報bao警jing記ji錄lu的de曆li史shi查zha詢xun功gong能neng，可ke以yi協xie助zhu值zhi班ban人ren員yuan追zhui查zha事shi故gu發fa生sheng的de原yuan因yin。
4 運行情況
上海東方電視台電力監控預警係統自2010年4月正式投入運行，曆經上海世界博覽會和2010年廣州亞運會的考驗，累計有效預警56次，其中重要事故預警5次。如2010年6月份和10月份的預警，2F放(fang)映(ying)室(shi)回(hui)路(lu)和(he)音(yin)控(kong)室(shi)主(zhu)路(lu)回(hui)路(lu)在(zai)某(mou)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)經(jing)常(chang)發(fa)生(sheng)頻(pin)繁(fan)的(de)分(fen)合(he)閘(zha)報(bao)警(jing)，但(dan)是(shi)現(xian)場(chang)根(gen)本(ben)沒(mei)有(you)發(fa)生(sheng)回(hui)路(lu)的(de)分(fen)合(he)閘(zha)操(cao)作(zuo)。通(tong)過(guo)監(jian)控(kong)軟(ruan)件(jian)的(de)曆(li)史(shi)報(bao)警(jing)查(zha)詢(xun)事(shi)故(gu)追(zhui)溯(su)功(gong)能(neng)，經(jing)過(guo)分(fen)析(xi)台(tai)裏(li)決(jue)定(ding)在(zai)檢(jian)修(xiu)期(qi)間(jian)重(zhong)點(dian)檢(jian)查(zha)這(zhe)兩(liang)個(ge)回(hui)路(lu)，最(zui)終(zhong)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)出(chu)在(zai)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)輔(fu)助(zhu)觸(chu)點(dian)老(lao)化(hua)造(zao)成(cheng)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)，但(dan)同(tong)時(shi)也(ye)發(fa)現(xian)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)主(zhu)觸(chu)點(dian)碳(tan)化(hua)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)。如(ru)不(bu)及(ji)時(shi)更(geng)換(huan)故(gu)障(zhang)斷(duan)路(lu)器(qi)，必(bi)將(jiang)造(zao)成(cheng)電(dian)視(shi)直(zhi)播(bo)期(qi)間(jian)出(chu)現(xian)電(dian)力(li)中(zhong)斷(duan)的(de)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)。Acrel-2000電力監控係統的長期穩定良好表現受到了配電維護人員和台裏有關領導的肯定讚揚。
總zong的de來lai說shuo，上shang海hai東dong方fang電dian視shi台tai電dian力li監jian控kong係xi統tong功gong能neng完wan備bei，能neng夠gou很hen好hao的de滿man足zu現xian階jie段duan電dian視shi台tai用yong戶hu對dui配pei電dian網wang絡luo管guan理li的de要yao求qiu，做zuo到dao對dui配pei電dian網wang絡luo的de全quan麵mian實shi時shi監jian測ce，故gu障zhang的de實shi時shi有you效xiao預yu警jing，事shi故gu的de分fen析xi追zhui溯su。係xi統tong還hai預yu留liu了le充chong足zu的de通tong訊xun接jie口kou，為wei以yi後hou係xi統tong的de擴kuo容rong升sheng級ji打da下xia了le基ji礎chu。係xi統tong操cao作zuo簡jian便bian易yi學xue，用yong戶hu不bu需xu複fu雜za的de配pei置zhi即ji可ke使shi用yong，在zai用yong戶hu持chi續xu熟shu練lian地di使shi用yong之zhi下xiaAcrel-2000電力監控係統必會成為配電管理人員的好幫手，提高配電網絡的穩定性和維護人員的工作效率，為客戶帶來更多的實實在在的價值。
參考文獻
任致程、周中編著 電力電測數字儀表原理與應用指南 中國電力出版社 2007.4
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