摘要：jieshaozhongqingjiangsenzikongdianchiyouxiangongsidianlijiankongxitong，caiyongzhinengdianliyibiaocaijipeidianxianchangdegezhongdiancanlianghekaiguanxinhao。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi
，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunbingyuanchuanzhihoutai，tongguoAcrel-2000型電力監控係統實現變電所配電回路用電的實時監控。

關鍵詞：重慶江森;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監控係統;

0 概述 

      世界500強企業美國江森自控公司規劃在涪陵區新建一個獨立法人企業——重慶江森自控電池有限公司（以下簡稱重慶江森），生產高容量全密封免維護鉛酸蓄電池及其他高性能動力蓄電池。該項目將於2012年6月建成投產，2013年形成600萬隻/年產能規模。

      本項目為重慶江森電力監控係統。根據配電係統管理的要求
，需要對重慶江森的一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所（1#變電所、2#變電所、3#變電所
、4#變電所、5#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)。

1  係統結構描述

      本監控係統主要實現重慶江森的一個高壓室、一個發電機房和五個低壓變電所（1#變電所
、2#變電所、3#變電所、4#變電所

、5#變電所）的10/0.4kV配電係統進行用電監控與管理
；監控範圍為地下一層高壓室的高壓櫃
，柴油發電機房配電屏
，5個低壓變電所的變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃
、饋線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有212隻儀表（其中包括12隻ACR230ELH、188隻ACR220EL和12隻ABB綜保），分12條總線，其中高壓室1條總線、發電機房1條總線、1#變電所2條總線
，采用屏蔽雙絞線直接拉設至監控室；2#、3#變電所采用4根總線，拉設至2#變電所通訊采集箱內，通過光纖上傳至監控值班室；4#
、5#變電所采用4根總線
，拉設至4#變電所通訊采集箱內
，通過光纖上傳至監控值班室,最後通過工業交換機將數據統一彙總至監控主機。

      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）所示：

                          圖（1）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
，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。

      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yuan程cheng設she備bei運yun行xing狀zhuang態tai等deng數shu據ju。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

      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

      重慶江森電力監控係統分1個高壓室、1個發電機房和5個低壓變電所（1#變電所、2#變電所
、3#變電所、4#變電所
、5#變電所）的10/0.4kV配電係統進行用電監控與管理；監控範圍為地下一層高壓室的高壓櫃
，柴油發電機房配電屏，5個低壓變電所的變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃

、饋線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有212隻儀表（其中包括12隻ACR230ELH
、188隻ACR220EL和12隻ABB綜保），分12條總線
，其中高壓室1條總線
、發電機房1條總線、1#變電所2條總線
，采用屏蔽雙絞線直接拉設至監控室
；2#、3#變電所采用4根總線，拉設至2#變電所通訊采集箱內，通過光纖上傳至監控值班室
；4#、5#變電所采用4根總線，拉設至4#變電所通訊采集箱內，通過光纖上傳至監控值班室,最後通過工業交換機將數據統一彙總至監控主機。

      進線回路采用ACR230ELH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，見圖（3）。

      低壓配電二次圖見圖（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。 

       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）。

       canshuchaobiaogongneng



，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxungonglianggebiandiansuo4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（6）。

      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（7）。

        xitongtongxunjiegoushiyitu，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou

，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。lvsebiaoshitongxunzhengchang，hongsebiaoshitongxunguzhang。jiantu（8）。

        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（9）。

4  結束語

      智能化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(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)重(zhong)慶(qing)江(jiang)森(sen)的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)，不(bu)僅(jin)能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)，還(hai)具(ju)有(you)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)
，可(ke)以(yi)與(yu)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)、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

作者簡介：

趙斌，男，漢族，本科，工程師
，主要研究方向為智能建築供配電監控係統

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