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楊興媚
江蘇安科瑞電器製造有限公司 江蘇 江陰 214405
摘要：本文介紹了一種電能管理係統的設計、係統構成以及係統的功能，Acrel-3000組態軟件可以實現對現場設備的係統集成，數據的采集、傳輸以及存儲，從而實現對工廠用電數據統計、開關量的遙測、遙控功能。係統實現遠程精細化和實時性數據采集，避免人工采集數據的偏差，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優點。
關鍵詞：電能管理 組態軟件 電力係統 電能計量 係統集成
0 引言
隨著工業現代化程度的不斷提高，對工廠供配電係統的可靠性、安全性和連續性的要求越來越高，以PC硬件和組態軟件為代表的計算機技術已在我國各個行業得到廣泛應用。目前工廠供電係統計算機應用主要體現在變電所的微機保護、微電管理、微機檢測等方麵，並取得了較好的應用效果。
針對以上問題和現狀，本課題提出了利用安科瑞公司網絡電能管理儀表和Acrel-3000組態軟件設計了一套適用於工廠的高、低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)的(de)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)。該(gai)課(ke)題(ti)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)實(shi)施(shi)，可(ke)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)高(gao)壓(ya)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)用(yong)電(dian)數(shu)據(ju)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li)。對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing)指(zhi)標(biao)，促(cu)進(jin)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)的(de)科(ke)學(xue)化(hua)、現代化，有著非常重要的現實意義。
1 項目概況
上海新進芯有限公司電能管理係統是一個新建廠區的配電係統，包含35KV變壓器2台，10KV變壓器3台，項目中監控範圍為35KV線路微機保護裝置2台，變壓器溫控儀8台，10KV微機保護裝置12台，安科瑞智能儀表8台，本套係統主要強調實時數據的監測、控製，主要針對整個配電係統可靠性進行全程的智能化監控，數據分析，投、斷，以及對各回路所用電能進行統計。
2 用戶需求
根據現場實際情況，新進芯變電所配電管理部，提出以下係統需求：
1、現場儀表必須實現實時顯示功能：電壓、電流、功率、功率因數、溫度、開關狀態及頻率等監測信息實時刷新，並以一次圖形式直觀動態顯示。
2、現場數據 報表需滿足自動生成日、周、月報表，並具有導出打印功能。
3、對各配電回路的電流具有趨勢曲線功能。
4、可完成對現場綜保的控製，當運行數據大於限值時自動斷開回路。
5、可以對各監測點的通訊狀態或異常用電進行報警，便於管理人員實時掌握並分析配電運行情況。
3 設計方案
根據現場要求，安科瑞為新進芯有限公司設計了Acrel-3000電能管理軟件，下麵針對Acrel-3000電能管理軟件參數做具體說明。
3.1 Acrel-3000符合的標準
新進芯有限公司電能管理係統以現行國家及電力行業的有效標準為依據，其中國標未列入部分應參考IEC最新標準和規範。如標準間有矛盾時，應以較高標準為準。
係統的設計滿足以下所列製造和試驗標準：
ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》
JGJ/T 16-92 《民用建築電氣設計規範》
GB/J63-90 《電力裝置的電測量儀表裝置設計規範》
GA/T70-94 《中華人民共和國公共安全行業標準》
GB/T13730 《地區電網數據采集與監控係統通用技術條件》
GBJ63-93 《電力裝置電測量儀表裝置設計規程》
GB2887 《計算站場地技術要求》
GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》
3.2 網絡結構拓撲圖
1.高壓配電間綜合保護共15台，采用3根屏蔽雙絞線連接至4口通訊管理機，進行數據的集中采集，其中數據傳輸波特率為19200 bit/s；屏蔽線纜均采取屏蔽線接地，防止強電信號幹擾，末端加裝120歐電阻，增強線路信號，保障了數據傳輸的實時性。
2.低壓配電間安裝有安科瑞智能儀表8台、溫控儀8台。其中8台智能儀表通過1根屏蔽雙絞線連接至4口的通訊管理機進行數據上傳，8台溫控儀通過1根屏蔽雙絞線連接至主機的232-485通訊采集器上進行數據上傳；其中數據傳輸波特率為9600 bit/s，現場屏蔽線纜均采取屏蔽線接地，防止強電信號幹擾，末端加裝120歐電阻，增強線路信號，保障了數據傳輸的實時性。
3.以上網絡儀表均采用MODBUS-RTU通訊協議進行數據上傳，上位機采用TCP/IP通訊協議進行數據采集。
4 係統功能
根據現場對係統需求，安科瑞電氣股份有限公司針對性的對該項目係統界麵及功能進行了設計，具體顯示界麵如下：
4.1 係統主界麵
配電示意界麵：以一次圖形式直觀動態顯示電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息，滿足了現場需求。
4.2 報表統計
係xi統tong采cai集ji的de有you功gong電dian度du數shu據ju，按an照zhao回hui路lu名ming稱cheng的de不bu同tong自zi動dong生sheng成cheng報bao表biao並bing有you報bao表biao打da印yin功gong能neng，可ke對dui某mou一yi回hui路lu某mou一yi時shi間jian段duan內nei的de用yong電dian量liang進jin行xing查zha詢xun與yu打da印yin，同tong時shi這zhe些xie報bao表biao也ye能neng以yiExcel的格式導出。
4.3 趨勢曲線
曲線趨勢：實shi現xian了le用yong戶hu所suo要yao求qiu的de通tong過guo對dui各ge配pei電dian回hui路lu的de電dian流liu繪hui製zhi趨qu勢shi曲qu線xian，分fen析xi該gai回hui路lu配pei電dian運yun行xing狀zhuang況kuang。曲qu線xian中zhong可ke對dui測ce量liang數shu據ju量liang程cheng進jin行xing設she置zhi，方fang便bian查zha看kan，曲qu線xian還hai可ke設she置zhi開kai始shi時shi間jian和he時shi間jian間jian隔ge，方fang便bian用yong戶hu進jin行xing任ren意yi時shi間jian的de曲qu線xian查zha看kan。
4.4 遙控功能
控製回路通斷：登錄最高權限用戶，可以實現對現場斷路器實現分合閘控製，查看綜保定值，在線修改定值等功能。
4.5 事件報警
事件報警：yuexianbaojingneirong，baojingshuzhi，zhibanrenyuanyijidongzuoleixingheshijian，tongshiduigejiancediandetongxunzhuangtaihuoyichangyongdianjinxingbaojing，bianyuguanlirenyuanshishizhangwobingfenxipeidianyunxingqingkuang。ruxiatusuoshi，keyizidongjilushijianfashengdeshijianhehuilumingcheng，yibianyonghuzhaxun，zhuiyiguzhangyuanyin。
4.6 遙信功能
顯示高壓各回路遙信狀態，通過畫麵顏色的變化（紅色表示合閘狀態、綠色表示分閘狀態、灰色表示手車分離狀態）可以看到現場斷路器運行狀態、手車位置、接地刀閘狀態、彈簧儲能狀態等。
4.7 通訊狀態
係統監控現場所有點的通訊狀態，紅色綠色分別代表儀表通訊正常和異常，便於用戶查看各監測點通訊狀態。
5 運行效果
1.實時性：項目實施前現場數據主要靠人工抄錄，1天2次，各回路時間不統一，可對性差；項目實施後後台實時采集，50mS一次，可比性強。
2.存儲管理：項目實施前紙質記錄，查詢時翻箱倒櫃，年久易失，數據日期管理複雜；項目實施後計算機存儲，數據可存儲10年以上，查詢速度快，隻需鼠標一點，迅速準確。
3.整體分析：項目實施前各個時段用電量以及各個回路用電橫向和豎向無法對比；項目實施後通過曲線分析，峰平穀時段對比明顯，便於削峰填穀，而且三相用電的調配相對均衡。
4.數據安全：項目實施前分散管理，手工定時備份，對連續數據備份不準確；項目實施後同步集中管理，係統自動即時備份。
5.設備管理：項目實施前各個抽屜櫃回路通斷電要現場去查看，斷電時無報警；項目實施後通過後台一次係統圖清晰展示，回路跳閘時，後台自動記錄，並伴隨自動報警。
6.負荷調整：項目實施前調整三相回路負荷平衡比較困難；項目實施後實時管理分配各個回路電流任務，使三相電流平衡，日誌記錄。
6 結束語
在zai電dian能neng管guan理li係xi統tong中zhong配pei置zhi網wang絡luo電dian力li儀yi表biao，具ju有you實shi施shi簡jian明ming，投tou資zi少shao等deng顯xian著zhu優you點dian，可ke以yi方fang便bian和he實shi時shi地di監jian控kong配pei電dian係xi統tong的de運yun行xing狀zhuang態tai，對dui現xian場chang的de用yong電dian設she備bei進jin行xing統tong一yi管guan理li，免mian去qu工gong作zuo人ren員yuan到dao現xian場chang記ji錄lu的de繁fan瑣suo工gong作zuo，係xi統tong對dui各ge種zhong用yong電dian設she備bei的de曆li史shi運yun行xing數shu據ju和he狀zhuang態tai進jin行xing管guan理li分fen析xi，便bian於yu維wei護hu人ren員yuan明ming確que設she備bei狀zhuang況kuang，製zhi定ding詳xiang細xi的de設she備bei維wei護hu計ji劃hua，減jian少shao工gong作zuo人ren員yuan，提ti高gao效xiao率lv。同tong時shi，根gen據ju建jian立li的de電dian能neng計ji量liang體ti係xi，可ke以yi了le解jie、分析建築總體能耗，提出降耗計劃，采取節能降耗措施，逐步提高用電效率。
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
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