趙斌

安科瑞電氣股份有限公司
，上海 嘉定 201801

摘要：jieshaoankeruidiannengguanlixitong，caiyongzhinengdianliyibiaocaijidonglijifangheshengchanchejianpeidianxianchangdegezhongdiancanliang。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunyuanchuanzhijiankonghoutai，tongguodiannengguanlixitongshixianduibiandiansuopeidianhuiluyongdiandeshishijiankongheguanli。

關鍵詞：變電所;智能電力儀表;電能管理係統;

0 概述

    淄博魯瑞精細化工有限公司自2002年創建以來
，本著依托科技力量、集工貿為一體的經營理念、致力於化工醫藥中間體的開發和生產。

    本項目共有動力機房和生產車間兩處的配電櫃，共計30個0.4KV回路需要進行監測。

1、客戶需求

    因現場配電櫃分布在兩個車間內，給用電管理人員帶來了不便，根據其實際情況提出以下需求：

    1.本次設計
、集成的主要目的對分散配電的集中管理，實現數據共享。

    2.各個回路的電流越限時無法實時被管理人員得知，安全用電存在隱患，係統需能實現聲光告警功能。

    3.需實時監測主變和直變的實時電流
、電壓、功率的波動情況。

    4.能夠查看具體某個回路或幾個回路每天的用電量

，並可通過報表進行對比。

    根據用戶需求，需要對生產車間和動力機房配電櫃進行組網並建立電能管理係統（主要是數據的實時監控），在控製中心值班室內設置監控平台，對30個0.4KV回路實時監測、統計、分析，以保證用電的安全、可靠和高效。

    安科瑞電能管理係統
，充分利用了現代電子技術、計算機技術、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan
，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang
，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankong、集中管理。

2  係統結構描述

   本係統采用分層分布式結構進行設計
，即站控管理層

、網絡通訊層和現場設備層，項目組網圖如下，現場2地點的PZ80L-E4網絡電力儀表經RS485現場總線連接至串口服務器，然後通過以太網傳輸至現場監控主機，實現數據的采集
，存儲，處理，顯示和上傳如圖（1）所示：

圖（1）電能管理係統網絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：PZ80L-E4多功能網絡電力儀表
，分別對應相應的一次設備分散安裝在2個車間的配電櫃內，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。

    建設完成後的多功能網絡電力儀表均采用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。

3  電能管理係統主要功能

3.1  數據采集與處理

    數據采集是電能管理的基礎，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，dadaodiannengguanlidezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

3.2  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。

3.3  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。

3.4  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。

3.5  運行負荷曲線

    fuhequshiquxiangongnengzhuyaofuzedingshizhongyaohuiludianliuhegonglvfuhecanliang，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。

3.6  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。

3.7 數據轉發功能

    電能管理係統通過廠內局域網將數據轉發至控製中心的SQL Server數據庫中

，實現數據的共享，避免數據的重複采集。

4  案例分析

    安科瑞電氣股份有限公司為其選用PZ80L-E4的多功能網絡電力儀表。

    PZ80L-E4尺寸及詳細參數如下圖2所示：

圖2  PZ80L-E4尺寸

    係統監控現場所有點的通訊狀態
，紅色綠色分別代表儀表通訊異常和正常
，便於用戶查看各監測點通訊狀態，如圖3：

圖（3） 通訊狀態圖

    yaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduizhibianhezhubianfuzaiyuexiandanchubaojingjiemianzhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing
，tixingzhibanrenyuanjishichuli。fuzaiyuexianzhizaixiangyingquanxianxiakeziyoushezhi。jubeilishizhaxungongneng，jiantu（4）。

圖（4） 越限報警信息

    yongdianliangbaobiaogongneng
，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng，yonghukeyizhijiedayinbaobiao，bingdaochuweiEXCEL格式如圖（5）所示：

圖（5） 電能報表

    參數抄表功能，主要所有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。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。如圖（6）所示。

圖（6） 參數抄表

    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（7）。

圖（7）電流趨勢曲線圖

    係統可針(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。

4  結束語

    1）本係統於2013年9月完成現場調試，順利通過用戶驗收並投入運行
，係統穩定可靠
，至今未出現任何故障，得到用戶好評。

    2）本項目的成功實施表明：本項目的技術方案是科學的、合理的、可行的。

    3）本係統采用對分布式配電的集中監控，達到了預期的效果，電能管理軟件運行界麵滿足了用戶需求，並有效降低了設計和施工成本。

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。技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：