0 概述
蒙牛乳業(清遠)有限公司創建於2009年10月18日,地處中國經濟發展較快的廣東省清遠市,是目前蒙牛在長江以南集團自籌資金建設的第二個工廠,工廠一期總投資2.6億元,二期投資2億元。占地麵積178.8畝,一期低溫日處理鮮牛奶200噸,預處理日處理量400噸。
清遠蒙牛事業部項目包括一期電力監控係統，二期電力監控係統。其中一期包括動力中心配電房，生產車間配電房；二期包括二期配電房。
一期電力監控：
根gen據ju配pei電dian係xi統tong管guan理li的de要yao求qiu，需xu要yao對dui清qing遠yuan蒙meng牛niu事shi業ye部bu一yi期qi和he二er期qi所suo有you低di壓ya配pei出chu線xian進jin行xing電dian力li監jian控kong，且qie在zai一yi期qi與yu二er期qi值zhi班ban室shi內nei需xu設she有you獨du立li的de監jian控kong係xi統tong平ping台tai，同tong時shi該gai監jian控kong平ping台tai也ye可ke查zha看kan另ling一yi平ping台tai的de實shi時shi數shu據ju，以yi保bao證zheng用yong電dian的de安an全quan、可靠和高效。
Acrel-2000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、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。
1 係統結構描述
本監控係統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層；如圖（1）（2）所示：
圖（1）一期網絡拓撲圖
圖（2）二期網絡拓撲圖
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。
網絡通訊層主要為：通訊服務器/通訊擴展卡，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。
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；一期電力監控係統和二期電力監控係統之間采用光纖連接，實現數據與畫麵共享。
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。
2 電力監控係統主要功能
2.1 數據采集與處理
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)。
2.2 人機交互
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。
2.3 曆時事件
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。
2.4 數據庫建立與查詢
主要完成遙測量和遙信量定時采集，並且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。
2.5 用戶權限管理
針zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu，設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu，防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan，生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi，實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan，可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu、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。
2.6 運行負荷曲線
fuhequshiquxiangongnengzhuyaofuzedingshicaijijinxianjizhongyaohuiludianliuhegonglvfuhecanliang，zidongshengchengyunxingfuhequshiquxiande，fangbianyonghujishilejieshebeideyunxingfuhezhuangkuang。dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan；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
勢分析和故障追憶，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。
2.7 遠程報表查詢
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。
3 案例分析
本監控係統主要實現清遠蒙牛事業部一期、二期配電係統監控，監控範圍如下：
一期配電房由兩個相互獨立的配電房組成，生產車間配電房距動力中心配電房約200米。動力中心配電房包含主室和次室，次室距主室的約30米。其中Acrel-2000電力監控係統在動力中心配電室的次室裏。動力中心配電房有2台變壓器（1#變壓器、2#變壓器），共有57台智能儀表（3種類別）；現場采用4根屏蔽雙絞總線連接。
生產車間配電房中有2台變壓器（3#變壓器、4#變壓器），共有39台智能儀表，現場采用2根屏蔽雙絞總線連接。
二期電力監控：
二期配電房內有4台變壓器（5#變壓器、6#變壓器、7#變壓器、8#變壓器），共有187台智能儀表（3種類別），現場采用9根屏蔽雙絞總線連接。
在配電房內安裝的所有表計均為多功能網絡儀表，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。
配電室二次圖見圖（3）（4），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。
圖（3）一期低壓配電二次圖
圖（4）二期低壓配電二次圖
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)。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)（5）。
圖（5） 實時報警信息
參數抄表功能，主要對低壓各出線回路的電參數進線查詢。支持任意時刻電參數查詢，具備數據導出和報表打印等功能。該報表查詢供兩個變電所8台變壓器出線各低壓回路的電參數，主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱，如圖（6）為5#變壓器回路實時數據顯示。
圖（6） 參數抄表
用電量報表功能，可選擇時間段進行查詢，支持任意時間段電度累(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)，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(yi)EXCEL格式另存到其他位置，圖（7）為5#變壓器回路用電報表統計。
圖（7） 電能報表
係統通訊結構示意圖，主要顯示係統的組網結構，係統采用分層分布式結構，同時監測間隔層設備的通信狀態。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。見圖（1）和圖（2）。
fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian，dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan；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（8）。
圖（8）趨勢曲線圖
針zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu，設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu，防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan，生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi，實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan，可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu、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，見圖（9）
圖（9） 用戶登錄
4 結束語
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電力監控係統在清遠事業部的應用，可以實現對變電所低壓配電回路用電的實時監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊及WEB發布功能，可以與串口服務器、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］
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控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10
