楊興媚

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 江陰 214405

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；電力管道；應(yīng)用

0 引言

        節(jié)能是一項(xiàng)國家長期的基本國策，作為電力的供應(yīng)者，電力公司更應(yīng)該做節(jié)能的典范，除了加強(qiáng)用電業(yè)主的節(jié)能意識(shí)教育和加強(qiáng)用電管理之外，積極采用先進(jìn)的技術(shù)和管理手段更是行之有效的途徑。在山東電力管道工程公司供電系統(tǒng)的改造中，根據(jù)用電負(fù)荷晝夜落差大，呈周期性變化的特點(diǎn)，對(duì)兩個(gè)配電室實(shí)行基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電分配的合理化管理，進(jìn)而達(dá)到了節(jié)能的目的。

1 項(xiàng)目介紹

        山東電力管道工程公司是山東電力集團(tuán)公司的全資子公司，國有大型企業(yè)，主要承擔(dān)電力、水利、市政工程輸水管材的設(shè)計(jì)、制造、施工安裝及各種規(guī)格型號(hào)混凝土電桿的生產(chǎn)和電力運(yùn)營。公司始建于1958年座落在山東泰山腳下的新泰市，毗鄰京滬高速鐵路，擁有自備電廠和鐵路專用線，交通便利，生產(chǎn)發(fā)展條件優(yōu)越，總資產(chǎn)達(dá)26億元，公司擁有職工1600余人，各類專業(yè)技術(shù)人員500多人。

        山東電力管道工程公司有兩個(gè)配電室：容量1500KVA的生產(chǎn)配電室和800KVA的宿舍配電室，兩個(gè)配電室距離約1500米，為實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的規(guī)范化管理，對(duì)舊的配電系統(tǒng)進(jìn)行改造，兩配電室內(nèi)的老式指針式儀表更換為上海安科瑞公司的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，配套Acrel-2000電力監(jiān)控軟件對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控室位于生產(chǎn)配電室內(nèi)。

        山東電力管道工程公司，為實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化、統(tǒng)一化、智能化以及規(guī)范化的管理，經(jīng)過前期詳細(xì)的市場調(diào)研和對(duì)不同電力系統(tǒng)集成公司的考察后，最終提出以下需求：

        實(shí)時(shí)顯示:生產(chǎn)配電室宿舍配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新，配電室整體一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示；

        趨勢(shì)分析:完成對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線的繪制，便于分析該回路配電運(yùn)行工況，調(diào)配三相配電平衡和削峰填谷。

        電能管理:完成對(duì)各回路的電能集抄功能，并自動(dòng)生成符合客戶管理需求的用電報(bào)表，所有報(bào)表或圖表支持查詢打印功能

        事件報(bào)警:對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報(bào)警，便于管理人員實(shí)時(shí)掌握并分析配電運(yùn)行情況

        根據(jù)可靠性和高效率配電管理的要求，以及實(shí)用性，安全性，實(shí)時(shí)性，穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性和易維護(hù)性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對(duì)山東電力管道工程公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設(shè)計(jì)方案。

3.1 參考標(biāo)準(zhǔn)

        系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

        ISO/IEC11801              《國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

        JGJ/T 16-92                  《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

        GB/J63-90                    《電力裝置的電測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

        GB/T13730                   《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

        GBJ63-93                     《電力裝置電測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

        GB2887                        《計(jì)算站場地技術(shù)要求》

        GB/50198-94               《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

        GB50254/59-96          《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

        IEC-61131-3                《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D       

        為滿足兩個(gè)配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，容量1500KVA的生產(chǎn)配電室和800KVA的宿舍配電室通過一根單模四芯的光纖相連，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢。

3.3 儀表，通訊線纜，交換機(jī)及串口服務(wù)器選型

        對(duì)山東電力管道工程公司提出的需求和我們確定的組網(wǎng)方案，現(xiàn)場設(shè)備層采購安科瑞公司ACR320網(wǎng)絡(luò)電力儀表，網(wǎng)絡(luò)通訊層使用華為的33c16470的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及MIE-1102光電轉(zhuǎn)換器，現(xiàn)場總線鋪設(shè)屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網(wǎng)的要求，具體設(shè)備如下表：

應(yīng)用場合		型號(hào)	主要功能
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜		ACR320EFLH	LCD顯示、全電參量測(cè)量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測(cè)量等。
交換機(jī)		3c16470	桌面級(jí),二層,非網(wǎng)管型交換機(jī),存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式,16口,10M/100Mbps,支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.1d,IEEE 802.3x,支持全雙工。
串口服務(wù)器		NPORT5210	NPort 5200系列的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器可讓工業(yè)串口設(shè)備立即連上網(wǎng)絡(luò)。NPort 5200系列的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器體積小巧，將RS-232或RS-422/485串口設(shè)備，如PLC，測(cè)量儀，和傳感器連接到IP-based Ethernet LAN。
光電轉(zhuǎn)換器		MIE-1102	工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)收發(fā)器。用于10Base-T或100Base-TX雙絞線與100Base-FX光纜之間數(shù)據(jù)通訊，它將網(wǎng)絡(luò)傳輸距離的極限從雙絞線的100米擴(kuò)展到了100公里以上。
現(xiàn)場總線		RVVP2*1.0	屏蔽雙絞線：中距離傳輸 RS485通訊方式時(shí)傳輸距離≤1200m，沒跟現(xiàn)場總線理論上手拉手連接32塊網(wǎng)絡(luò)電力儀表。

4 系統(tǒng)功能

        上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1. 一次圖顯示：以一次圖形式直觀動(dòng)態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測(cè)信息。

4.2. 趨勢(shì)曲線：實(shí)現(xiàn)了用戶所要求的通過對(duì)各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢(shì)曲線，分析該回路配電運(yùn)行工況

4.3 遠(yuǎn)程遙控操作分合閘，各低壓回路可以在后臺(tái)遠(yuǎn)程控制回路的分合閘，避免了人工直接操作設(shè)備的危險(xiǎn)性

        實(shí)時(shí)性：人工抄錄，1天2次，各回路時(shí)間不統(tǒng)一，可對(duì)性差；計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集，50mS一次，可比性強(qiáng)

        存儲(chǔ)管理：紙質(zhì)記錄，查詢時(shí)翻箱倒柜，年久易失，數(shù)據(jù)日期管理復(fù)雜；計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)10年以上，查詢速度快，只需鼠標(biāo)一點(diǎn)，迅速準(zhǔn)確。

        高壓遙控：10kV手動(dòng)分合閘；10kV遠(yuǎn)程后臺(tái)控制，增加了操作的安全性

        在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表，具有實(shí)施簡明，投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對(duì)各種用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提高效率。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。