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1 係統結構描述
本監控係統主要實現常熟常客隆廣場樓層的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理。監控範圍為590台安科瑞自製的多功能電力儀表進行遠程實時監控和電能管理,其中215台PZ80L-E4/C,375台DTSF1352-C。該係統590台多功能電力儀表,分28條總線,所有總線通過屏蔽雙絞線拉至串口服務器,經TCP/IP網絡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。
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:
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圖(1)低壓網絡拓撲圖
間隔設備層主要為:安科瑞多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。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:串口服務器,其主要功能為把RS485信號轉換成RS232信號,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 電能管理係統主要功能
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。
shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu,dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu,tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。
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。
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
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。
2.6 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 案例分析
常熟常客隆廣場電能管理係統監控區域為樓層配電箱,本項目針對樓層配電係統進行用電監控與電能管理。現場所有回路均采用PZ80L-E4/KC、DTSF1352-C多功能儀表,其是針對電力係統、工礦企業、公共設施、智能大廈的電能管理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、無功電度等多種電參量。並且本儀表帶有2路光電隔離開關量輸入接點,這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信操作。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、小區電能管理、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。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。
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圖(2)低壓配電二次圖
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,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(3)。
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圖(3) 實時及曆史遙信遙測報警信息查詢
參can數shu抄chao表biao功gong能neng,主zhu要yao對dui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樓lou層ceng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(4)。
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圖(4) 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,某mou段duan時shi間jian內nei的de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(5)。
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圖(5) 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)故(gu)障(zhang),綠(lv)色(se)表(biao)示(shi)通(tong)訊(xun)正(zheng)常(chang)。見(jian)圖(tu)(6)。
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圖(6)係統通訊結構示意圖
4 結束語
隨著社會的發展及電力的廣泛應用,電能管理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-3000diannengguanlixitongzaichangshuchangkelongguangchangdeyingyong,keyishixianduiloucengpeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli,bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang,haijuyouwangluotongxungongneng,keyiyuchuankoufuwuqi、jisuanjidengzuchengdiannengguanlixitong,fangbianzhibanrenyuandeyuanchengguanli,liyujieshengdiannengchaobiaodeshijian,jiangxinxihuadairupeidianjiankong。xitongshixianduicaijishujudefenxi、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及語音提示,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。
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