趙斌

摘要：介jie紹shao安an科ke瑞rui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變bian電dian所suo內nei的de各ge種zhong電dian參can量liang。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遠yuan傳chuan至zhi監jian控kong後hou台tai，通tong過guo電dian能neng管guan理li係xi統tong實shi現xian對dui變bian電dian所suo配pei電dian回hui路lu用yong電dian的de實shi時shi監jian控kong和he管guan理li。

關鍵詞：變電所;智能電力儀表;電能管理係統; 白城移動

0  概述 

    白城移動通信分公司於1999年7月成立，隸屬中國移動通信集團吉林有限公司。現有正式員工251人、社會化用工381人，固定資產5.5億元


，基站數281個，網上用戶數近百萬，業務收入3個多億，市場占有率71.44%。

    本項目變電所內的配電櫃
，共計34個0.4KV回路需要進行監測。

1  客戶需求

    根據其實際情況提出以下需求：

    1.1本次設計
、集成的主要目的對配電回路的集中管理
，實現數據共享。

    1.2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。

    1.3需實時監測各回路的實時電流、電壓、功率的波動情況。

    1.4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，需要對變電所內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34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

、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、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：

    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變電所內的配電櫃內，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。

圖（1）電能管理係統網絡拓撲圖

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。

    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)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)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)。

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

    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。

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。

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

    遙(yao)測(ce)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)，主(zhu)要(yao)完(wan)成(cheng)對(dui)直(zhi)變(bian)和(he)主(zhu)變(bian)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）。

圖（4） 越限報警信息

    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
，用yong戶hu可ke以yi直zhi接jie打da印yin報bao表biao，並bing導dao出chu為weiEXCEL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

    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（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。

5  結束語

   5.1本係統於2014年3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。

   5.2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。

   5.3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。

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.電力儀表在大型公共建築電能分項計量中的應用[J].現代建築電氣 2010. 6

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：