趙斌

 安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：介紹 蘇su州zhou市shi藝yi術shu學xue校xiao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guoAcrel-3000型電能管理係統實現配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：學校;蘇州市藝術學校電能管理係統;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型
；電能管理係統

0  概述 

    蘇州市藝術學校電能管理係統項目位於江蘇州市高新區濱河路1859hao。benxiangmuweisuzhouyishuxuexiaodiannengguanlixitong。genjupeidianxitongguanlideyaoqiu
，xuyaoduisuzhouyishuxuexiaodeyigezhubiandiansuoneidediyapeijinchuxianhuilujinxingdiannengguanli
，yibaozhengyongdiandeanquan、可靠和高效。

    Acrel-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、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。

1  係統結構描述

    本監控係統主要實現蘇州藝術學校一個變電所的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理。該係統總計有29隻儀表（其中包括2隻ACR220ELH，27隻PZ72L-E4/KCP）

，分2條總線，直接拉至變電所值班室監控主機，實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

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。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：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。

    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。

    數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化和智能化要求
， 同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

    2.2  人機交互

    係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵，CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖，顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數，畫麵定時輪巡切換
；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  曆時事件

    曆時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

    zhenduibutongjibiedeyonghu
，shezhibutongdequanxianzu，fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan，shenghuodailaidesunshi，shixianpeidianxitongdeanquan，kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、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  案例分析

    蘇州藝術學校電能管理係統共計一個變電所，本項目針對該變電所的0.4kV配電係統進行電能管理
，從而進行遠程實時監控和電能管理。

    配電所進線回路采用ACR220ELH多功能諧波儀表
，其是針對電力係統
、工礦企業、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表，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

、並可監測電壓、電流的2-31次諧波分量等多種電參量。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點，這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀表主要應用於變電站自動化
、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。

    重要配出回路采用PZ72L-E4/KCP係列網絡電力儀表，該儀表主要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。

    低壓配電二次圖見圖（2），功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：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）低壓配電二次圖

    canshuchaobiaogongneng，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxungongyigebiandiansuo1台變壓器出線各低壓回路的電參數

，主要包括：三相電流
、有功功率和有功電度及變壓器溫度。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（3）。

                                  圖（3） 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，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（4）。

 圖（4） 電能報表

    xitongtongxunjiegoushiyitu
，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。hongsebiaoshitongxunzhengchang，lvsebiaoshitongxunguzhang。jiantu（5）。

圖（5）係統通訊結構示意圖

    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（6）。

圖（6）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-2000/3000dianlijiankongyudiannengguanlixitongzaisuzhouyishuxuexiaodeyingyong，keyishixianduibiandiansuogaodiyapeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang
，haijuyouwangluotongxungongneng，keyiyuchuankoufuwuqi、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，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，本科，安科瑞電氣股份有限公司工程師，主要研究方向為智能電力監控與電能管理係統.

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