摘要：采用AMC系列多功能電力儀表、采集配電室內(nèi)0.4kV低壓配電回路現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。
概述
能源站(河南)為中國長城鋁業(yè)公司供熱改造項目,位于鄭州市上街區(qū),供熱區(qū)域主要為中國長城鋁業(yè)公司職工生活區(qū)。
本次項目承接其配電室的電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控主機位于配電室隔壁值班室內(nèi)。
需求分析
為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的0.4kV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。
數(shù)據(jù)采集
自動采集現(xiàn)場所有0.4kV回路AMC系列多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù)。
支持實時采集、自動周期采集(定時采集)可配置周期(1分鐘～24小時)。
支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態(tài)直觀可見。
數(shù)據(jù)查詢與展示
要求能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。
數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
權(quán)限管理
要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能*到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。
系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。
故障報警
故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括現(xiàn)場多功能儀表與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握能源站(河南)配電室配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。
2 系統(tǒng)方案
安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)能源站(河南)配電室現(xiàn)場實際情況， 23臺AMC系列多功能儀表、9臺REF615系列綜保和1臺直流屏采用屏蔽雙絞線分6根總線接至配電室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集箱，再從采集箱通過五類八芯線連接至值班室內(nèi)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機上，保障了配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D
1)站控管理層
站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在能源站(河南)配電室項目中主要指置于配電室監(jiān)控室的監(jiān)控主機。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場低壓多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，很大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。
3)現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由0.4kV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意
現(xiàn)場低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線連接電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：
通訊線路連接示意圖
3 系統(tǒng)功能
配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測能源站(河南)配電室內(nèi)所有配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到低壓進(jìn)出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。如下圖所示：
配電室一次系統(tǒng)圖
歷史曲線查詢功能，主要對低壓配電各回路的歷史電流趨勢曲線進(jìn)行查詢。
電流趨勢曲線
用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的電能報表。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：
電能報表
系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。
通訊結(jié)構(gòu)示意圖
4 結(jié)束語
在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，大型工業(yè)建筑的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在能源站(河南)配電室項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示中心配電室內(nèi)0.4kV低壓配電進(jìn)出線回路的運行狀態(tài)，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了大型工業(yè)建筑的用電可靠度。
參考文獻(xiàn)：
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)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(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10
