電力監控係統：安科瑞AMC係列多回路監控單元在電力監控係統中的應用

周中¹  李曉東²

（1 上海安科瑞電氣股份有限公司     上海嘉定   201801）

（2 哈爾濱工業大學建築設計院   黑龍江  哈爾濱市 150090）

摘要：介紹了AMC係列多回路智能監控單元在智能配電回路中的的應用，將眾多配出回路的測量、計量
、開關狀態監測
、控製和數字通訊等功能於一體，大大簡化了係統的設計
，降低了設備成本，簡化了用戶投資，方便了用戶的使用和檢修。具有功能強大
、性價比高、方便用戶使用
、節約用戶投資等優點

關鍵字：AMC係列智能監控單元，電力監控
，簡化係統，降低投資，性價比高

0        引言

隨sui著zhe配pei電dian係xi統tong的de發fa展zhan，智zhi能neng配pei電dian回hui路lu中zhong各ge種zhong儀yi表biao向xiang集ji成cheng化hua和he網wang絡luo化hua發fa展zhan的de方fang向xiang是shi越yue來lai越yue清qing晰xi。目mu前qian單dan回hui路lu集ji成cheng化hua的de優you勢shi已yi經jing出chu現xian
，但dan是shi對dui多duo個ge回hui路lu的de集ji成cheng還hai未wei產chan生sheng。

本文將要介紹的是最新開發的AMC係列多回路智能監控單元在智能配電出線回路中的應用。該係列監控單元主要應用於多個配電出線回路的電參量的監測
，它將回路中的母線電壓、多個配出回路的電流
、功率

、電能和各個回路的開關狀態集中測量

、顯示、並通訊輸出，實現了對監控要求較簡單的配電出線回路的集中測量和監視，一個AMC多回路監控單元就能實現上述多個回路的監測功能
，大大方便了係統的接線、安裝、調試；節約了用戶的投資，降低了係統成本等優點
，必將引領國內外智能配電領域的發展方向，成為智能配電中出線回路監控係統的發展主流。

1        技術背景

在傳統的智能配電出線回路中，要實現對回路中每個負載的各種電參量的全麵監測，一般有以下2種組網方式（以三相為例）：

方案1：（圖1）

    該gai方fang案an在zai三san相xiang智zhi能neng配pei電dian出chu線xian回hui路lu中zhong是shi比bi較jiao常chang見jian的de一yi種zhong方fang案an。在zai對dui配pei電dian出chu線xian回hui路lu負fu載zai的de監jian控kong中zhong，用yong戶hu一yi般ban需xu要yao監jian控kong各ge路lu負fu載zai的de各ge種zhong電dian參can量liang
，包bao括kuo每mei路lu負fu載zai的de電dian流liu、電壓、功率、電能、開關狀態等。因此在設計方案時，針對每種電參量，用戶需要單獨配置可以測量各種電參量的儀表
，由圖1可以看到，為了監控每路負載，用戶必須為每路負載配置1個電流表
、1個電壓表、1個功率表
、1個電能表、1個I/O模塊。而且為了實現網絡化管理，每個儀表還必須是能夠進行通訊的。由圖1 可以看出
，用於監測每路三相負載的電測儀表達到5個。采用該方案的缺點是需要多個儀表才能監控每路負載的各種電參量，監控路數越多，使用儀表越多，用戶安裝、維修、管理很不方便。且投資較大。優點是單個儀表出故障不影響對配電回路的其他電參量的監控
，測量的精度較高

，實時性較強。

方案2：（圖2）

    該方案在三相智能配電出線回路中也是比較常見的一個方案。該方案較上麵方案的先進之處在於，用於監控每個回路電參量的儀表由1個多功能的智能儀表代替了多個儀表，1個多功能儀表集測量電流
、電壓、功率
、電能和開關量輸入輸出於一體，並可進行組網通訊。該方案的優點是每路負載隻需配置1個儀表即可實現對該路負載的所有電參量的測量和控製，組網方便，用戶投資較方案1少，安裝、維護、管理較為方便

，測量的精度較高，實時性較強。缺點是一旦儀表出線故障則無法對該負載繼續監控。

以上2中方案在智能配電出線回路中是常用的
，但是，以上2中方案的缺點是顯而易見的

，投資成本太大是一個主要的缺點。且接線、安裝、調試等都不方便。

2 AMC係列智能監控單元技術指標

AMC係(xi)列(lie)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)單(dan)元(yuan)是(shi)針(zhen)對(dui)出(chu)線(xian)回(hui)路(lu)中(zhong)一(yi)般(ban)回(hui)路(lu)的(de)監(jian)控(kong)要(yao)求(qiu)
，經(jing)過(guo)充(chong)分(fen)調(tiao)研(yan)並(bing)結(jie)合(he)實(shi)際(ji)需(xu)求(qiu)開(kai)發(fa)的(de)多(duo)回(hui)路(lu)智(zhi)能(neng)配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)。該(gai)監(jian)控(kong)單(dan)元(yuan)分(fen)為(wei)單(dan)相(xiang)和(he)三(san)相(xiang)2大係列
，其型號分類見表1。其技術指標見表2。外型及安裝尺寸見圖3，一般安裝在配電櫃內。

表 1

表 2  技術指標

圖 3

3 AMC係列智能監控單元的設計簡介

    AMC係列多回路智能監控單元的原理設計上，采用多個電子切換開關+1個電能計量芯片+1個CPU來實現對多個回路的監測。其原理框圖見圖4。

圖 4

核心器件CPU選用飛思卡爾公司的MC9S08AW32型單片機，它是第一款基於高度節能型S08核的器件
，片上資源豐富
，抗幹擾能力突出。內含32K字節用戶程序空間，片上集成2048字節RAM
，支持BDM片上調試功能，片內集成看門狗電路。

電能計量芯片采用ADI公司的高精度三相電能測量芯片ADE7758，適用於各種三相電路（不論三線製或者四線製）中測量有功功率、複功率
、視在功率。該IC內嵌了高精度的模數轉換器和固定模式的數字處理信號處理器（DSP）
，具有數字積分、數字濾波和具有眾多實用電能監測、計量功能，是新一代高性能全數字電能表的理想芯片。

電子開關采用雙四選一的CD4052高速電子開關。在單片機的控製下
，實現在不同電流信號之間的高速切換。

多路電流信號經電子開關進入電能芯片，結合母線電壓即可由電能芯片測得多個回路的各種電參量。

4 AMC係列智能監控單元的應用

4.1 典型應用

圖5為AMC係列三相多回路智能監控單元的典型應用圖。在應用中，出線回路中的3個三相負載的所有電參量測量都由1個AMC三相多回路監控單元來實現。並帶有Modbus通訊輸出，供用戶遠程監測和控製。

圖5

圖6為AMC係列單相多回路智能監控單元的典型應用圖。在應用中，出線回路中的9個單相負載的所有電參量測量都由1個AMC單相多回路監控單元來實現。並帶有Modbus通訊輸出，供用戶遠程監測和控製。

圖6

4.2 應用案例

    圖7是江蘇某廣電大廈0.4kV低壓配電出線圖。在該設計圖中，每個單相負載的電流測量采用CL72-AI（測量單相電流）表來實現
，每個三相負載的電流測量由CL72-AI3

來實現（測量三相電流）。由圖可以看出，

該出線回路總共要使用12個儀表。

圖7

圖8是采用AMC多回路監控單元後，針對圖7係統所做的修改。由圖8可以看出
，1個AMC16-1E9代替了9個CL72-AI
，1個AMC16-3E3代替了3個CL72-AI3，大大簡化

了係統，並可同時檢測母線電壓、每個出線回路的電能，並可利用通訊接口，實現廣電大廈的內部電能計量
、考核、管理。

圖8

5結語

    AMC係列產品的功能強大，單個儀表能夠測量多個回路負載的多種電參量。對比圖7和圖8兩種設計方案，采用AMC係列多回路智能監控單元，能夠大大簡化係統的設計方案，與傳統方案相比，降低用戶的投資成本，方便了係統的接線、安裝、調試
、維護等優點。