趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：本文主要介紹了重慶梁平縣大井水廠采用Acrel-2000電力監控系統對廠區高低壓配電系統進行監測，儀表通過總線型組網方式，把數據上傳至后臺，進行智能化組網。系統實現了分散式采集和集中控制管理的智能化、數字化、網絡化變配電監控。

關鍵詞：電力監控；Acrel-2000；大井水廠

0 項目概述

    重慶梁平縣大井水廠電力監控系統針對廠區高低壓配電系統而設計，以實現廠區配電智能化。本項目監控范圍為：10/0.4KV變配電室，高壓部分3臺3AEF151綜保，低壓部分29只低壓多功能表DMX-300E；反沖房4只低壓多功能表DMX-300E。監控范圍儀表通過RS485總線連接至配電值班室電力監控系統。

1 用戶需求

1）數據采集及處理：通過間隔層單元實時采集現場各種電力參數、電度抄表等；

2）畫面顯示：全部設備的位置狀態、變位信息、保護設備動作及復歸信息、各測量值的實時數據、各種告警信息、計算機監控系統的狀態信息；

3)記錄功能：具有對各種歷史數據的記憶功能，以供隨時查詢、回顧、打印。

4)報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并將報警歸納于不同的報警窗口中，根據不同的報警級別，采用推出畫面、光顯示、條紋閃爍及不同聲音級別的音響進行報警；

5)應具有完善的用戶管理功能，避免越權操作；

6)歷史曲線顯示：可顯示存于歷史數據庫中的功率的任意時間的歷史波形圖；

7)報表打印功能：可召喚打印、定時打印各種歷史數據，運行參數，事故報告統計，電度量統計報表，主接線圖，負荷曲線。

2 設計原則引用標準

2.1 設計原則

1)開放性：本系統中將涉及到不同廠商的設備技術，以及系統的擴展需求，在本項目的產品技術選型中，避免采用專有技術，從而使系統的軟硬件平臺具有充分的開放性.

2)先進性：系統的軟硬件平臺建設、應用系統的設計開發以及系統的維護管理所采用的產品技術均綜合考慮當今技術發展趨勢，采用相對先進同時市場相對成熟的產品技術，以滿足系統未來的發展需求.

3)高性能：系統設計應從服務器處理能力、網絡帶寬傳輸能力、軟件系統效率等角度綜合分析，合理設計結構、使系統具有足夠的處理能力，以適應大數量量數據處理和用戶訪問需求，保障系統服務質量。

4)安全性：系統對安全性問題予以高度重視，從操作系統層，網絡層，應用層每個層次都有相應的措施以解決傳輸安全，系統安全和信息安全的需求。

5)可靠性：系統應從系統結構、網絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統中沒有單故障節點，實現7X24不間斷服務。

6)擴展性：在本系統中，所有的網絡、服務器、存貯、應用軟件的設計遵循可擴充的原則，以實現隨著需求的發展而擴展。系統采用模塊化結構，具有很好的兼容性和可擴充性，即可使不同的廠商的設備和系統集成到同一個平臺中，又可使系統在日后可以根據用戶需求方便地擴展。

2.2引用標準

1)ISO/IEC11801《國際綜合布線標準》

2)GB/50198《監控系統工程技術規范》

3)GB50052-2009《供配電系統設計規范》

4)GB50054-2011《低壓配電設計規范》

5)DL/T 698.1-2009《第1部分：總則》

6)DL/T 698.2-2010《第2部分：主站技術規范》

7)DL/T 698.31-2010《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》

8)DL/T 698.35-2010《第3-5部分：電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

9)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

10)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

11)DL/T 698.41-2010《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

12)DL/T 698.42-2010《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

3 解決方案

    采用分層、分布式組網結構：現場設備層、網絡通訊層、站控管理層。

3.1 現場設備層

    現場設備層儀表主要包括：3AEF151綜保，低壓多功能表DMX-300E。

3.2 網絡通訊層

    通訊介質：采用屏蔽雙絞線通過RS485現場總線方式接入NPORT5430I串口服務器，串口服務器上行以太網接入電力監控系統主機。  

3.3 站控管理層

    站控管理層是針對配電網絡的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統的最上層部分，主要是由電力系統軟件和必要的硬件設備如計算機、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界面，通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理，以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發送并檢測操作的執行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數據嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。系統結構拓撲圖如下： 

4 系統功能

1）配電監測

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備友好的人機界面，能夠以配電一次干線圖的形式直觀顯示配電線路的分布情況，同時將實時采集的各回路的電參量信息，以及配電回路開關的分合閘狀態，接地刀閘狀態及相關故障、告警信號，實時顯示在系統界面中。

2）電能報表

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性。

3）負荷曲線

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統對配電系統總進線回路（或重要負荷的出線）設計了負荷趨勢曲線。便于配電維護人員及時掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長趨勢，適時調整需量申報，減少因需量偏差過大造成的多余繳費。

4）電參量報表

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有對實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實時數據庫。在監控畫面中能夠自定義需要查詢的參數、查詢的時間段或選擇查詢最近更新的記錄數等，并通過報表方式顯示出來。該功能方便用戶進行事故追溯查詢。

5）遙測實時報警

     安科瑞Acrel-2000電力監控系統具備遙測報警配置功能，報警類型包括電壓越限、電流越限、頻率越限、功率因數越限、斷路器分合閘。系統報警時能夠進行信息語音提示，自動彈出報警畫面。

6）遙測歷史報警查詢

     安科瑞Acrel-2000電力監控系統能夠對遙信、遙測報警數據進行存儲，方便用戶對系統報警事件進行追溯查詢。

7）用戶權限管理

    安科瑞Acrel-2000電力監控系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。

5 結束語

    隨著用戶端變配電智能化管理需求的提高，電力監控系統的應用已成為發展趨勢。本文介紹了Acrel-2000電力監控系統在重慶梁平縣大井水廠項目中的應用，系統對采集數據的進行分析、處理，實時顯示各監控設備的運行使用狀況、告警狀態，并生成各種報表、分析曲線、圖形等，便于管理者進行設備管理和運行維護。該系統運行安全、可靠、穩定，為后期電力系統及設備的管理維護提供了科學的依據。

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筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6

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系統.

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