趙斌¹

 1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
；

摘要：介紹上海銀行營業部項目，采用智能電力儀表、智能斷路器，采集配電現場的各種電參量和開關信號。係統采用現場就地組網的方式，組網後通過現場總線通訊並遠傳至後台，通過Acrel-2000型電力監控實現變電所配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：大型建築;上海銀行營業部;10KV變電所;0.4KV變電所
；高壓微機保護；智能電力儀表;Acrel-2000型;電力監控係統;

概述

    上海銀行營業部辦公場所新址位於四川中路261號，即早前的聯合銀行大樓。四川中路261號出自匈牙利建築師鄔達克之手，被譽稱為“建築經典”。鄔達克在上海的作品還包括國際飯店
、大光明電影院等知名優秀曆史建築。該大樓建於1925年(nian)，整(zheng)個(ge)建(jian)築(zhu)顯(xian)現(xian)了(le)折(zhe)衷(zhong)主(zhu)義(yi)風(feng)格(ge)，室(shi)內(nei)裝(zhuang)修(xiu)豪(hao)華(hua)，底(di)層(ceng)大(da)廳(ting)漢(han)白(bai)玉(yu)裝(zhuang)飾(shi)櫃(gui)台(tai)
，上(shang)設(she)銅(tong)製(zhi)矮(ai)柵(zha)欄(lan)和(he)古(gu)典(dian)洞(dong)式(shi)小(xiao)窗(chuang)，體(ti)現(xian)出(chu)當(dang)年(nian)銀(yin)行(xing)營(ying)業(ye)大(da)廳(ting)風(feng)韻(yun)
，堪(kan)稱(cheng)一(yi)絕(jue)。大(da)樓(lou)1994年被列為市優秀曆史保護建築。

    上海銀行營業部辦公場所總建築麵積為6140平方米，套內麵積5495平方米，實用麵積4669.5平方米。共9層（包括頂層），包括：消防係統、噴淋係統、消防栓係統
、機房氣體滅火係統等。

    上海銀行營業部辦公場所電力監控係統根據配電係統管理的要求，需要對變電所用電回路的電能進行計量，為用電可靠性、安全性提供依據。

    Acrel-2000型電力監控係統
，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。

需求分析

現場共有1個變電所分為高壓部分和低壓部分兩部分組成。電力監控係統能夠實現數據集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：

    電壓
、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實時刷新，並以一次圖形式直觀動態顯示。各回路子畫麵上顯示該回路各電參量、回路名稱、電流越限值及開關狀態等信息。

    對各回路的電流繪製趨勢曲線，便於分析該回路配電運行工況。

    對各回路的電能集抄功能，並可生成時間段內符合客戶管理需求的用電報表。

    對各回路異常用電及非操作票範圍內的分合閘操作進行報警
，便於管理人員實時掌握並分析配電運行情況。

    本技術條件適用於上海銀行營業部的配電室低壓櫃以及高壓櫃。供方產品應具有高安全性與可靠性、易於擴展、便於維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限於此
，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。

數據采集

    自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據
，自動采集現場開光狀態以及故障狀態等開關量數據。

    支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鍾～24小時）。

    支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動處理。

    支持多線程處理機製

，提高數據采集效率
，能同時對多個設備進行數據采集。

    數據實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式
，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。

數據分析與處理

    數據的綜合統計、分析需要實現以下功能：

    各設備用電數據小時、日、月、年等時間段內的統計
、計算。

    各設備的用電負荷（有功、無功）最大
、最小、平均值計算。

    統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。

數據查詢與展示

    要yao求qiu能neng方fang便bian實shi現xian客ke戶hu端duan查zha詢xun和he各ge級ji管guan理li人ren員yuan的de查zha詢xun，查zha詢xun界jie麵mian能neng適shi應ying各ge級ji管guan理li人ren員yuan的de要yao求qiu能neng夠gou支zhi持chi靈ling活huo的de條tiao件jian組zu合he查zha詢xun和he對dui比bi分fen析xi

，各ge類lei統tong計ji分fen析xi的de數shu據ju可ke靈ling活huo采cai用yong報bao表biao等deng多duo種zhong圖tu表biao方fang式shi直zhi觀guan的de展zhan示shi功gong能neng。

    數據展示功能按照不同用戶的不同的權限
，分為操作層、管理層
、決策層三層展示。

    操作層具備電能累計用量

、實時監測
、運行記錄等功能。

    管理層具備數據統計和分析
、分類分項的對比等功能。

    決策層具備數據分析、數據刪除、數據庫導入/導出等功能。

權限管理

    要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄
、數據記錄等。

    係統要求具備合理完善的用戶安全控製機製，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

節能改造及效果評估

    要求為生產節能改造提供數據支撐
，並能提供節能改造前後的效果評估。

參數設置

    可通過采集櫃設置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。

    故障判斷與報警
，具有故障自動判斷並采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓
、電(dian)流(liu)超(chao)限(xian)，現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)模(mo)塊(kuai)通(tong)訊(xun)故(gu)障(zhang)，與(yu)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)通(tong)訊(xun)故(gu)障(zhang)等(deng)。報(bao)警(jing)時(shi)間(jian)自(zi)動(dong)記(ji)入(ru)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)庫(ku)，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)，發(fa)現(xian)變(bian)配(pei)電(dian)運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)並(bing)作(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)處(chu)理(li)，提(ti)高(gao)變(bian)配(pei)電(dian)的(de)管(guan)理(li)效(xiao)率(lv)，提(ti)升(sheng)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)性(xing)、可靠性。

2  係統方案

    監控係統主要實現上海銀行營業部的一個變電所（高壓變電所部分和低壓部分）的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；高壓部分監控範圍為高壓部分的1隻SIEMENS SIPROTEC 7SJ68型微機保護測控裝置；低壓部分監控範圍為變電所內低壓進線櫃
、聯絡櫃
、饋線櫃及高壓側儀表進行遠程實時監控和電能管理。該高壓係統總計有1隻SIEMENS SIPROTEC 7SJ68型微機保護測控裝置分一條總線直接接至監控主機，低壓係統40隻多功能電力儀表，分2條總線直接接至監控主機
，另外幹式變壓器溫控箱溫控儀1台分一條總線直接接至監控主機。最後通過采集設備連接至值班室監控主機實現總線上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

係統拓撲圖

    1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在上海銀行營業部工程中主要指置於配電所的監控主機。

    2）網絡通訊層

    通訊層主要是由主機及總線網絡組成。本項目中采集設備直接選用主機，通過主機後麵的RS232口實現數據采集現場智能儀表；使配電係統管理集中化、信息化、智能化
，極大提高了配電係統的安全性
、可靠性和穩定性
，真正達到了無人值守的目的。

    3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入主機

，從而實現數據上傳。

智能儀表現場連接示意

    現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量在20隻左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然後將數據上傳至主機。具體連接示意圖如下所示：

    高壓進線和饋線回路采用微機保護裝置，它能測量所有常規電力參數，以及各種保護參數
，開關量狀態、手車位置信息、斷線告警等等功能。

    低壓進線和饋線回路采用多功能儀表
，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。

3  係統功能

    變(bian)電(dian)所(suo)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)圖(tu)為(wei)主(zhu)監(jian)控(kong)畫(hua)麵(mian)，主(zhu)要(yao)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)變(bian)電(dian)所(suo)所(suo)有(you)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)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)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、有功電度等。如下圖所示：

 變電所一次係統圖

    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高gao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。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。如ru下xia圖tu所suo示shi：

曆史報警記錄查詢

    參can數shu抄chao表biao功gong能neng
，主zhu要yao對dui高gao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演yan藝yi中zhong心xin變bian電dian所suo變bian壓ya器qi出chu線xian各ge低di壓ya回hui路lu的de電dian參can數shu，主zhu要yao包bao括kuo：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。如下圖所示

電參數抄表

    yongdianliangbaobiaogongneng，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian
，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng。ruxiatusuoshi，xianshigepeidianhuiludejingqueyongdianliang，yonghukeyizhijiedayinbaobiao
，keyiyiEXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

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)。下(xia)圖(tu)為(wei)該(gai)變(bian)電(dian)所(suo)通(tong)訊(xun)狀(zhuang)態(tai)示(shi)意(yi)圖(tu)。

通訊結構示意圖

    電dian流liu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電dian流liu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。如下圖所示：

趨勢曲線圖

4  結束語

    在當今配電設施的應用中
，銀行的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000電dian力li監jian控kong係xi統tong在zai上shang海hai銀yin行xing營ying業ye部bu的de應ying用yong
，可ke以yi實shi現xian對dui變bian電dian所suo供gong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、語音提示
、短信報警燈，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
，為解決用電問題提供了真實可靠的依據
，取得了較好的企業效益。

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