趙斌¹

 1安科瑞電氣股份有限公司
，上海 嘉定 201801
；

摘要：介(jie)紹(shao)蘇(su)州(zhou)吳(wu)中(zhong)長(chang)橋(qiao)街(jie)道(dao)集(ji)宿(xiu)樓(lou)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)，采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)電(dian)力(li)儀(yi)表(biao)采(cai)集(ji)配(pei)電(dian)現(xian)場(chang)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)參(can)量(liang)和(he)開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)。係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)現(xian)場(chang)就(jiu)地(di)組(zu)網(wang)的(de)方(fang)式(shi)，組(zu)網(wang)後(hou)通(tong)過(guo)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)通(tong)訊(xun)並(bing)遠(yuan)傳(chuan)至(zhi)後(hou)台(tai)，通(tong)過(guo)Acrel-2000/3000型電力監控與電能管理係統實現變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：吳中長橋街道集宿樓;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電力監控係統;電能管理係統

0  概述

    蘇州吳中長橋街道集宿樓項目是蘇州吳中區的一項商業綜合工程
，項目工程金額為255萬元

，建築麵積為26544平方米。項目地址位於吳中區長橋鎮長興街，對提升城市品位

、完善城市功能

、塑造城市形象、提高全民素質、構建和諧吳中等都有重大現實意義。

    本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)蘇(su)州(zhou)吳(wu)中(zhong)長(chang)橋(qiao)街(jie)道(dao)集(ji)宿(xiu)樓(lou)變(bian)電(dian)所(suo)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。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)集(ji)宿(xiu)樓(lou)內(nei)的(de)低(di)壓(ya)配(pei)出(chu)線(xian)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)和(he)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)
，以(yi)保(bao)證(zheng)用(yong)電(dian)的(de)安(an)全(quan)
、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、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang，tongguojisuanjihetongxunwangluo
，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。

1  客戶需求

    本ben工gong程cheng主zhu要yao是shi設she計ji長chang橋qiao街jie道dao集ji宿xiu樓lou電dian能neng管guan理li係xi統tong，監jian控kong範fan圍wei為wei集ji宿xiu樓lou的de低di壓ya配pei電dian所suo，完wan成cheng該gai配pei電dian所suo電dian能neng消xiao耗hao統tong計ji。係xi統tong應ying通tong過guo多duo功gong能neng表biao計ji、通訊網絡和計算機軟件，實現供配電係統在運行過程中的數據采集、數據計算、電能抄表、報表生成等
，完成長橋街道集宿樓的安全供電
、電能計量、設備管理和運行管理。係統由站控管理層、網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)層(ceng)和(he)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)層(ceng)構(gou)成(cheng)。係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)集(ji)中(zhong)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)的(de)裝(zhuang)置(zhi)以(yi)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)通(tong)訊(xun)可(ke)靠(kao)性(xing)。由(you)於(yu)該(gai)項(xiang)目(mu)儀(yi)表(biao)數(shu)量(liang)較(jiao)少(shao)，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)直(zhi)接(jie)通(tong)過(guo)隔(ge)離(li)轉(zhuan)換(huan)器(qi)接(jie)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)的(de)方(fang)案(an)，可(ke)以(yi)給(gei)客(ke)戶(hu)達(da)到(dao)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)化(hua)的(de)目(mu)的(de)。自(zi)動(dong)抄(chao)表(biao)功(gong)能(neng)節(jie)省(sheng)了(le)人(ren)力(li)物(wu)力(li)
，電(dian)流(liu)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)功(gong)能(neng)能(neng)夠(gou)直(zhi)觀(guan)的(de)顯(xian)示(shi)各(ge)回(hui)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)與(yu)時(shi)間(jian)，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)找(zhao)出(chu)非(fei)正(zheng)常(chang)用(yong)電(dian)回(hui)路(lu)並(bing)且(qie)及(ji)時(shi)進(jin)行(xing)整(zheng)改(gai)。

2  係統結構描述

    本監控係統主要實現吳中長橋街道集宿樓的變電所的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理
；監控範圍為該變電所的T1

、T2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53隻儀表（PZ72L-E4/KC）
，分4條tiao總zong線xian，由you於yu值zhi班ban室shi直zhi接jie置zhi於yu該gai配pei電dian所suo
，故gu直zhi接jie采cai用yong屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian組zu網wang連lian接jie至zhi監jian控kong主zhu機ji的de隔ge離li轉zhuan換huan器qi實shi現xian總zong線xian上shang儀yi表biao與yu監jian控kong主zhu機ji的de數shu據ju連lian通tong。

    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：RS485隔離轉換器
，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、遠程設備運行狀態等數據。

    shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu，dadaopeidianjiankongdezidonghuahezhinenghuayaoqiu
，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

2.2  人機交互

   係統提供簡單
、易用、良好的用戶使用界麵。顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖
，配電係統設備狀態及相應實時運行參數
，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  曆史事件

    曆史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、越(yue)限(xian)記(ji)錄(lu)提(ti)供(gong)方(fang)便(bian)友(you)好(hao)的(de)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)，通(tong)過(guo)曆(li)史(shi)事(shi)件(jian)查(zha)看(kan)平(ping)台(tai)
，您(nin)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)自(zi)己(ji)的(de)要(yao)求(qiu)和(he)查(zha)詢(xun)條(tiao)件(jian)方(fang)便(bian)定(ding)位(wei)您(nin)所(suo)要(yao)查(zha)看(kan)的(de)曆(li)史(shi)事(shi)件(jian)，為(wei)您(nin)把(ba)握(wo)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)提(ti)供(gong)了(le)良(liang)好(hao)的(de)軟(ruan)件(jian)支(zhi)持(chi)。

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(zu)合(he)和(he)統(tong)計(ji)生(sheng)成(cheng)用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)的(de)報(bao)表(biao)數(shu)據(ju)。本(ben)程(cheng)序(xu)還(hai)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)要(yao)對(dui)報(bao)表(biao)文(wen)件(jian)采(cai)用(yong)任(ren)意(yi)時(shi)間(jian)段(duan)內(nei)查(zha)詢(xun)打(da)印(yin)功(gong)能(neng)。同(tong)時(shi)本(ben)程(cheng)序(xu)還(hai)向(xiang)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)了(le)對(dui)生(sheng)成(cheng)的(de)報(bao)表(biao)文(wen)件(jian)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)。

    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

    吳中長橋街道集宿樓電力監控與電能管理係統監控範圍為其中的一個配電所
，本項目針對該配電所的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理
；監控範圍為集宿樓配電所的T1、T2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。

    進線饋線回路均采用PZ72L-E4/KC多功能儀表，，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
、無功電度等多種電參量。

    監控回路實時畫麵見圖（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各ge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
，功gong能neng有you電dian量liang遙yao測ce主zhu要yao監jian測ce運yun行xing設she備bei的de電dian參can量liang，其qi中zhong包bao括kuo：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（2） 各回路係統一次圖

    各回路電表參數見圖（3），可顯示各回路基本信息如儀表型號、回路名稱
、櫃子編號等等，以圖形實時顯示各回路電參量，曲線和棒圖對應顯示電流曲線以及電壓棒圖。

圖（3）電表參數以及趨勢圖

    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（4）和圖（5）。

圖（4） 實時遙信報警信息

圖（5）曆史遙測報警信息查詢

    參can數shu抄chao表biao功gong能neng
，主zhu要yao對dui低di壓ya各ge出chu線xian回hui路lu的de電dian參can數shu進jin線xian查zha詢xun。支zhi持chi任ren意yi時shi刻ke電dian參can數shu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。該gai報bao表biao查zha詢xun供gong一yi個ge變bian電dian所suo2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。見圖（6）。

圖（6） 參數抄表

    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，集ji宿xiu樓lou配pei電dian間jian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）。

圖（7） 電能報表

    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)（8）。

圖（8）係統通訊結構示意圖

    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（9）。

圖（9）趨勢曲線圖

4  結束語

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用
，電力監控和電能管理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-2000/3000電(dian)力(li)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)在(zai)蘇(su)州(zhou)吳(wu)中(zhong)長(chang)橋(qiao)街(jie)道(dao)集(ji)宿(xiu)樓(lou)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)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)
，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)隔(ge)離(li)轉(zhuan)換(huan)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  手機：，QQ：2880157852