趙斌

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

摘要：jiyumuqiankexuejishufeisufazhan，renmenduidianliziyuandeyilaiyuelaiyueguangfan，erxianjieduanguoneidianlixitongdeyunyingchengbenhaixiangduijiaogao，yinciwanshandianlixitonggefangmiandegongzuoyijingshizaibixing。dianlijiankongxitongzaizhenggedianlixitongzhongjuyouzhongyaodezuoyong
，tanenggouyoulidecujindianwangguanligongzuoxiaolv，jiangdidianlixitongdeyunyingchengben，benwentongguoshenyangchangbaidianqizhizaoyouxiangongsidianlijiankongxitongdeyingyongjieshaodianlijiankongxitongzaidianqizhizaogongchangzhongdeyingyong。

關鍵字：電力係統
；數據采集
；長白電器；監控係統

0  引言

    配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術
、控製技術
、xiandaihuashebeijiguanliyuyitidezonghexinxiguanlixitong。qimudeshitigaogongdiankekaoxing，gaishandiannengzhiliang，xiangyonghutigongyouzhifuwu
，jiangdiyunxingfeiyong，jianqingyunxingrenyuandelaodongqiangdu。

    隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)網(wang)絡(luo)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)
，用(yong)電(dian)負(fu)荷(he)的(de)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)
，各(ge)種(zhong)新(xin)型(xing)負(fu)載(zai)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian)，用(yong)戶(hu)更(geng)加(jia)關(guan)注(zhu)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)
，同(tong)時(shi)也(ye)對(dui)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)加(jia)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)。用(yong)戶(hu)需(xu)要(yao)更(geng)加(jia)有(you)效(xiao)的(de)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)來(lai)應(ying)對(dui)上(shang)述(shu)變(bian)化(hua)帶(dai)來(lai)的(de)挑(tiao)戰(zhan)
，以(yi)實(shi)現(xian)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)持(chi)續(xu)可(ke)靠(kao)

、高效低耗的運行。本文通過對沈陽長白電器製造有限公司電力監控的建設，介紹電力監控係統在電器製造中的應用

1   項目概述及建設目標

    沈陽長白電器製造有限公司占地麵積24000平方米，建築麵積12710平方米。現有職工240人，其中工程技術人員40人
，具有高級職稱8人。注冊資本2000萬元，固定資產 3000萬元。各類機械加工機床及試驗設備70台（套）
，見圖1。其中，包括國內最先進的數控剪板機
、數控折彎機

、數控轉塔衝床
、數控激光切割機、母線成型機及各 種電控產品檢驗設備。本電力監控係統中
，監控要求主要有以下幾個方麵：

圖1 長白電器

    1)要求係統能夠準確的對電流、電壓、有功功率


、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數、頻率
、開關狀態等信息進行檢測。2)要求係統能夠及時的傳遞設備運作狀態以及故障信息。3)要求係統能夠通過設定

，對各種信息進行報警。4)要求係統能夠就地顯示出各部分運作信息。

2   電力監控係統的設計

    在監控係統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力係統的實際結構、電力係統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利於減少係統運作的成本，同時也有利於係統功能的實現。

    benxiangmudedianlijiankongxitong，keyishixianduibiandiansuoneidiyapeidianhuiludeshishijiankong
，youliyudiannengguanli。lingyifangmian，dianlijiankongxitongbujinnenggouzhunquedebiaoshichuhuiludeyongdianzhuangkuang，tahaijubeiwangluotongxundenggongneng
，nenggouyujisuanji
、協(xie)議(yi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)等(deng)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)組(zu)合(he)
，及(ji)時(shi)的(de)顯(xian)示(shi)廠(chang)內(nei)各(ge)個(ge)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)運(yun)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)，當(dang)工(gong)廠(chang)內(nei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)載(zai)越(yue)標(biao)時(shi)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)迅(xun)速(su)報(bao)警(jing)
，發(fa)出(chu)語(yu)音(yin)提(ti)示(shi)。另(ling)外(wai)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)還(hai)能(neng)夠(gou)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)、quxiantudengtongjixinxi，bianyuyouguanrenyuanfenxigongchangneigebufendeyongdianzhuangkuang，shigongchangneideyongdianhuodonggengjiaanquan，congerbaozhenggongchangneirenyuandeshengminganquan，tigaochangneigongzuorenyuandegongzuoxiaolv。   

2.1 係統結構   依據新建工廠的配電情況分布情況，在線監測係統建設采用分層分布式結構，係統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。係統網絡結構  如圖2所示：

圖2 拓撲圖

    站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口
，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，並以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是係統的最上層部分。主要由係統軟件和必要的硬件設備
，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。

    通訊層使用的設備為工控機自帶串口鏈接協議轉換器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集
、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控製命令。

    xianchangshebeicengzhuyaoshilianjieyuwangluozhongyongyudiancanliangcaijiceliangdegeleixingdeyibiaodeng，yeshigoujiangaipeidianxitongbiyaodejibenzuchengyuansu。xianchangpeizhiankeruidianqidediyayibiao、馬達保護、電氣火災探測器。實現每個回路三相電流、三相電壓

、頻率、功率
、四象限電能等電參量監測、保護動作信息檢測；並對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

2.2 網絡設計   電dian力li監jian控kong係xi統tong中zhong的de網wang絡luo係xi統tong能neng夠gou及ji時shi的de對dui數shu據ju進jin行xing傳chuan輸shu
，並bing迅xun速su傳chuan遞di操cao作zuo指zhi令ling，是shi實shi現xian電dian力li監jian控kong係xi統tong各ge項xiang功gong能neng的de基ji礎chu。把ba現xian場chang每mei個ge設she備bei就jiu地di與yu總zong線xian連lian接jie
，之zhi後hou在zai把ba各ge條tiao總zong線xian全quan部bu接jie入ru通tong訊xun網wang關guan，來lai實shi現xian與yu主zhu機ji的de傳chuan遞di。

2.3監控係統軟件功能設計

    係統依據客戶實際需求進行設計，並實現了一次主接線圖界麵顯示
，如圖4所示；電參量遙測及電參量越限報警

；事件記錄；係統運行異常監測；故障報警及操作記錄
；報表查詢與打印；係統負荷實時、曆史曲線，用戶權限管理等主要功能
，如圖3所示。

圖3 權限管理

圖4 一次圖

2.3.1數據的采集與處理

    數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器
、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態，以及斷電保護、運yun行xing故gu障zhang等deng報bao警jing信xin息xi進jin行xing采cai集ji，實shi現xian遠yuan程cheng數shu據ju的de本ben地di實shi時shi顯xian示shi。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。

2.3.2數據記錄

    電dian力li監jian控kong係xi統tong的de數shu據ju記ji錄lu功gong能neng主zhu要yao就jiu是shi對dui斷duan路lu器qi分fen合he狀zhuang態tai以yi及ji保bao護hu動dong作zuo的de前qian後hou順shun序xu進jin行xing記ji錄lu，它ta要yao求qiu係xi統tong中zhong必bi須xu有you足zu夠gou的de內nei存cun空kong間jian，進jin而er長chang時shi間jian的de、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次
，電力監控係統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發生時的實時電流、實時電壓等數據進行記錄存儲
，如圖5所suo示shi。由you此ci可ke見jian，數shu據ju記ji錄lu功gong能neng可ke以yi通tong過guo對dui保bao護hu裝zhuang置zhi工gong作zuo狀zhuang態tai的de記ji錄lu
，以yi及ji對dui故gu障zhang信xin息xi的de記ji錄lu
，準zhun確que的de反fan映ying出chu係xi統tong中zhong存cun在zai的de問wen題ti，從cong而er便bian於yu工gong作zuo人ren員yuan解jie決jue。

圖5 報警信息查詢

2.3.3電能管理

    為(wei)了(le)實(shi)現(xian)對(dui)本(ben)工(gong)廠(chang)內(nei)各(ge)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)量(liang)的(de)監(jian)管(guan)，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)了(le)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)報(bao)表(biao)，係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)對(dui)有(you)功(gong)電(dian)度(du)的(de)采(cai)集(ji)，按(an)照(zhao)回(hui)路(lu)名(ming)稱(cheng)的(de)不(bu)同(tong)
，自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)日(ri)報(bao)表(biao)
、月報表和年報表並有報表打印功能，並可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢
，見圖6。可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)物(wu)業(ye)建(jian)立(li)有(you)效(xiao)的(de)用(yong)能(neng)管(guan)理(li)考(kao)核(he)製(zhi)度(du)。通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)和(he)製(zhi)度(du)的(de)建(jian)立(li)，使(shi)各(ge)入(ru)駐(zhu)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)節(jie)能(neng)意(yi)識(shi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)

，有(you)效(xiao)的(de)節(jie)約(yue)了(le)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)。

圖6 報表界麵

3  供配電設計中應用電力監控係統的意義

    綜上所述

，電力監控係統幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營成本，電力監控係統能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。電力監控係統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界麵, 直接了解到電力係統的運行狀態,並能迅速傳遞出操作指令，由於監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控係統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速
、精(jing)準(zhun)的(de)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，在(zai)供(gong)配(pei)電(dian)設(she)計(ji)中(zhong)運(yun)用(yong)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，應(ying)該(gai)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)選(xuan)擇(ze)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)。一(yi)般(ban)的(de)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)都(dou)采(cai)用(yong)具(ju)有(you)遠(yuan)程(cheng)通(tong)信(xin)、遠程觀測以及遠程控製等功能的設備，而一些高端電力監控係統則需要選擇功能更加齊全的智能設備。    zaigongchangjianzhudengchangsuoshezhidianlijiankongxitong
，keyishixianduichangneidiyapeidianhuiludeshishijiankong，youliyudiannengguanli。lingyifangmian，dianlijiankongxitongbujinnenggouzhunquedebiaoshichuhuiludeyongdianzhuangkuang，tahaijubeiwangluotongxundenggongneng
，nenggouyujisuanji、協議轉換器等設備進行組合，及時的顯示廠內各個配電回路的運作狀態

，當廠內電力係統的負載越標時
、保護動作時，電力監控係統能夠迅速報警
，發出語音提示。另外，電力監控係統還能夠生成報表
、曲qu線xian圖tu等deng統tong計ji信xin息xi，便bian於yu有you關guan人ren員yuan分fen析xi廠chang內nei各ge部bu分fen的de用yong電dian狀zhuang況kuang

，使shi廠chang內nei的de用yong電dian活huo動dong更geng加jia安an全quan，從cong而er保bao證zheng廠chang內nei人ren員yuan的de生sheng命ming安an全quan，提ti高gao工gong作zuo人ren員yuan的de工gong作zuo效xiao率lv。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中
，中國電力出版社

[2]《電力監控係統在供配電設計中的應用》
，高士宏，科技風

作者簡介：趙斌
，男，本科。任職單位：現任職於安科瑞電氣股份有限公司技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：