趙斌

安科瑞電氣股份有限公司  201801

摘要：基(ji)於(yu)目(mu)前(qian)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，人(ren)們(men)對(dui)電(dian)力(li)資(zi)源(yuan)的(de)依(yi)賴(lai)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)
，而(er)現(xian)階(jie)段(duan)國(guo)內(nei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)還(hai)相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)，因(yin)此(ci)完(wan)善(shan)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)工(gong)作(zuo)已(yi)經(jing)勢(shi)在(zai)必(bi)行(xing)。電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)整(zheng)個(ge)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)，它(ta)能(neng)夠(gou)有(you)力(li)的(de)促(cu)進(jin)電(dian)網(wang)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)，降(jiang)低(di)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)，本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)福(fu)建(jian)龍(long)岩(yan)大(da)廈(sha)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)介(jie)紹(shao)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)辦(ban)公(gong)大(da)樓(lou)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)。

關鍵字：電力係統；數據采集；辦公大樓；監控係統

0  引言

配電自動化，是一項集計算機技術
、數據傳輸技術、控製技術、現(xian)代(dai)化(hua)設(she)備(bei)及(ji)管(guan)理(li)於(yu)一(yi)體(ti)的(de)綜(zong)合(he)信(xin)息(xi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)。其(qi)目(mu)的(de)是(shi)提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)，改(gai)善(shan)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)，向(xiang)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)優(you)質(zhi)服(fu)務(wu)
，降(jiang)低(di)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)
，減(jian)輕(qing)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)。

suizhedianliwangluodebuduanfazhan
，yongdianfuhedechixuzengchang，gezhongxinxingfuzaibuduanyongxian，yonghugengjiaguanzhudiannengzhiliangwenti，tongshiyeduidiannengzhiliangtichulegengjiayangedeyaoqiu。yonghuxuyaogengjiayouxiaodedianlijiankongguanlijiejuefanganlaiyingduishangshubianhuadailaidetiaozhan
，yishixianpeidianxitongchixukekao、高效低耗的運行。本文通過對福建龍岩青年大廈電力監控的建設，介紹電力監控係統在辦公建築中的應用

1   項目概述及建設目標

福建龍岩青年大廈位於龍岩市商務營運中心J地塊，總投資1.8億元
，總建築麵積39500平米，總高為92米

，共22層（地下1層，地上21層），其中地下1層為車庫及人防，1至3層為商務金融及配套服務用房，4至21層為高端寫字樓。整個大樓用電分為10kV和0.4kV ，其中10kV部分包括兩路進線以及兩路變壓器出線。0.4kV部分包括兩路變壓器進線以及74路低壓出線回路
，負責整棟大樓照明插座、動力、空調等設備供電。

本電力監控係統中
，監控要求主要有以下幾個方麵：

1.遠程觀測。要求係統能夠準確的對電流、電壓、有功功率、無功功率
、有功電能
、無功電能、視在功率、功率因數
、頻率、開關狀態
、剩餘電流等信息進行檢測。

2.遠程通信。要求係統能夠及時的傳遞設備運作狀態以及故障信息。

3.報警。要求係統能夠通過設定，對各種信息進行報警。4.顯示。要求係統能夠就地顯示出各部分運作信息。

2   電力監控係統的設計

在監控係統的設計中
，要充分考慮客戶的實際需求
，以及電力係統的實際結構
、電力係統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利於減少係統運作的成本，同時也有利於係統功能的實現。    本(ben)項(xiang)目(mu)的(de)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)樓(lou)內(nei)高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)，有(you)利(li)於(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)的(de)表(biao)示(shi)出(chu)回(hui)路(lu)的(de)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)
，它(ta)還(hai)具(ju)備(bei)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)等(deng)功(gong)能(neng)

，能(neng)夠(gou)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)
、串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)等(deng)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)組(zu)合(he)，及(ji)時(shi)的(de)顯(xian)示(shi)樓(lou)內(nei)各(ge)個(ge)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)運(yun)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)
，當(dang)樓(lou)內(nei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)載(zai)越(yue)標(biao)時(shi)


，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)迅(xun)速(su)報(bao)警(jing)，發(fa)出(chu)語(yu)音(yin)提(ti)示(shi)。另(ling)外(wai)
，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)還(hai)能(neng)夠(gou)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)、曲qu線xian圖tu等deng統tong計ji信xin息xi，便bian於yu有you關guan人ren員yuan分fen析xi樓lou內nei各ge部bu分fen的de用yong電dian狀zhuang況kuang，使shi樓lou內nei的de用yong電dian活huo動dong更geng加jia安an全quan，從cong而er保bao證zheng樓lou內nei人ren員yuan的de生sheng命ming安an全quan
，提ti高gao辦ban公gong人ren員yuan的de工gong作zuo效xiao率lv。    2.1 係統結構   依據新建辦公樓的配電情況和辦公室分布情況，能耗在線監測係統建設采用分層分布式結構，係統包括：站控管理層
、網絡通訊層、現場設備層。係統網絡結構如圖2所示：

站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算
、分析與處理，並以圖形、數顯
、聲音等方式反映現場的運行狀況，是係統的最上層部分。主要由係統軟件和必要的硬件設備

，如工業級計算機、打印機
、UPS電源等組成。

通訊層使用的設備為NPORT5630串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時
，轉達上位機對現場設備的各種控製命令。

現xian場chang設she備bei層ceng主zhu要yao是shi連lian接jie於yu網wang絡luo中zhong用yong於yu電dian參can量liang采cai集ji測ce量liang的de各ge類lei型xing的de儀yi表biao等deng

，也ye是shi構gou建jian該gai配pei電dian係xi統tong必bi要yao的de基ji本ben組zu成cheng元yuan素su。根gen據ju本ben項xiang目mu的de實shi際ji特te點dian
，在zai本ben項xiang目mu方fang案an設she計ji時shi為wei低di壓ya配pei電dian回hui路lu每mei個ge回hui路lu安an裝zhuangARCM200L-Z智能儀表，實現每個回路剩餘電流、溫度、三相電流、三相電壓、頻率、功率

、四象限電能等電參量監測；並對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

2.2 網絡設計

電dian力li監jian控kong係xi統tong中zhong的de網wang絡luo係xi統tong能neng夠gou及ji時shi的de對dui數shu據ju進jin行xing傳chuan輸shu，並bing迅xun速su傳chuan遞di操cao作zuo指zhi令ling

，是shi實shi現xian電dian力li監jian控kong係xi統tong各ge項xiang功gong能neng的de基ji礎chu。對dui於yu福fu建jian龍long岩yan青qing年nian大da廈sha電dian力li監jian控kong係xi統tong來lai說shuo
，係xi統tong中zhong監jian控kong設she備bei相xiang對dui較jiao少shao，而er且qie大da多duo集ji中zhong分fen布bu於yu一yi個ge配pei電dian時shi內nei
，此ci時shi，可ke以yi先xian把ba每mei個ge設she備bei就jiu地di與yu總zong線xian連lian接jie
，之zhi後hou在zai把ba各ge條tiao總zong線xian全quan部bu接jie入ru通tong訊xun網wang關guan
，來lai實shi現xian與yu主zhu機ji的de傳chuan遞di。    2.3監控係統軟件功能設計

係統依據客戶實際需求進行設計，並實現了一次主接線圖界麵顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄
；係統運行異常監測；故障報警及操作記錄
；報表查詢與打印

；係統負荷實時
、曆史曲線
，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數據的采集與處理

數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓
、電流
、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器
、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態
，以及斷電保護、運(yun)行(xing)故(gu)障(zhang)等(deng)報(bao)警(jing)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)采(cai)集(ji)，實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)數(shu)據(ju)的(de)本(ben)地(di)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)。數(shu)據(ju)處(chu)理(li)主(zhu)要(yao)是(shi)把(ba)按(an)要(yao)求(qiu)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)電(dian)參(can)量(liang)實(shi)時(shi)準(zhun)確(que)的(de)顯(xian)示(shi)給(gei)用(yong)戶(hu)
，達(da)到(dao)配(pei)電(dian)監(jian)控(kong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)要(yao)求(qiu)
，同(tong)時(shi)把(ba)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)入(ru)數(shu)據(ju)庫(ku)供(gong)用(yong)戶(hu)查(zha)詢(xun)。

2.3.2數據記錄

電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)就(jiu)是(shi)對(dui)斷(duan)路(lu)器(qi)分(fen)合(he)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及(ji)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)的(de)前(qian)後(hou)順(shun)序(xu)進(jin)行(xing)記(ji)錄(lu)，它(ta)要(yao)求(qiu)係(xi)統(tong)中(zhong)必(bi)須(xu)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)內(nei)存(cun)空(kong)間(jian)
，進(jin)而(er)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次，電力監控係統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發生時的實時電流、實shi時shi電dian壓ya等deng數shu據ju進jin行xing記ji錄lu存cun儲chu。由you此ci可ke見jian，數shu據ju記ji錄lu功gong能neng可ke以yi通tong過guo對dui保bao護hu裝zhuang置zhi工gong作zuo狀zhuang態tai的de記ji錄lu
，以yi及ji對dui故gu障zhang信xin息xi的de記ji錄lu
，準zhun確que的de反fan映ying出chu係xi統tong中zhong存cun在zai的de問wen題ti，從cong而er便bian於yu工gong作zuo人ren員yuan解jie決jue。

2.3.3遠程操作

電力監控係統的遠程操作包括遠程監視、遠程通信、遠程調控等環節，實現了電力係統的遠程控製，使工作人員可以遠程對電流、電dian壓ya等deng信xin息xi進jin行xing觀guan測ce
，對dui係xi統tong故gu障zhang進jin行xing分fen析xi，對dui保bao護hu裝zhuang置zhi的de狀zhuang態tai進jin行xing評ping估gu
，更geng便bian於yu工gong作zuo人ren員yuan在zai遠yuan程cheng對dui隔ge離li開kai關guan等deng設she備bei進jin行xing操cao作zuo
，大da大da減jian少shao了le工gong作zuo人ren員yuan的de工gong作zuo量liang
，不bu過guo，在zai供gong配pei電dian設she計ji中zhong不bu僅jin要yao有you電dian力li監jian控kong係xi統tong
，還hai要yao設she計ji人ren工gong操cao作zuo係xi統tong
，當dang電dian力li監jian控kong係xi統tong出chu現xian故gu障zhang時shi
，可ke以yi人ren工gong進jin行xing處chu理li。

 2.3.4電能管理

weileshixianduibendalouneigehuiluyongdianliangdejianguan，xitongshejilediannengguanlibaobiao
，xitongtongguoduiyougongdiandudecaiji，anzhaohuilumingchengdebutong
，zidongshengchengribaobiao
、月(yue)報(bao)表(biao)和(he)年(nian)報(bao)表(biao)並(bing)有(you)報(bao)表(biao)打(da)印(yin)功(gong)能(neng)，並(bing)可(ke)對(dui)某(mou)一(yi)回(hui)路(lu)的(de)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)，可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)物(wu)業(ye)建(jian)立(li)有(you)效(xiao)的(de)用(yong)能(neng)管(guan)理(li)考(kao)核(he)製(zhi)度(du)。通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)和(he)製(zhi)度(du)的(de)建(jian)立(li)

，使(shi)各(ge)入(ru)駐(zhu)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)辦(ban)公(gong)人(ren)員(yuan)節(jie)能(neng)意(yi)識(shi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)，有(you)效(xiao)的(de)節(jie)約(yue)了(le)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)辦(ban)公(gong)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)。

3、供配電設計中應用電力監控係統的意義

綜上所述
，電力監控係統幫助用電單位提高效率
、減少損失、降低運營成本，電力監

控係統能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。電力監控係統的通信
、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界麵, 直接了解到電力係統的運行狀態,並能迅速傳遞出操作指令
，由於監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現
，因此
，不同的電力監控係統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、精jing準zhun的de進jin行xing傳chuan輸shu。另ling一yi方fang麵mian
，在zai供gong配pei電dian設she計ji中zhong運yun用yong電dian力li監jian控kong係xi統tong
，應ying該gai根gen據ju實shi際ji情qing況kuang選xuan擇ze監jian控kong設she備bei。一yi般ban的de電dian力li監jian控kong係xi統tong通tong常chang都dou采cai用yong具ju有you遠yuan程cheng通tong信xin、遠程觀測以及遠程控製等功能的設備，而一些高端電力監控係統則需要選擇功能更加齊全的智能設備。   在商務樓、寫xie字zi樓lou等deng場chang所suo設she置zhi電dian力li監jian控kong係xi統tong
，可ke以yi實shi現xian對dui樓lou內nei高gao低di壓ya配pei電dian回hui路lu的de實shi時shi監jian控kong
，有you利li於yu電dian能neng管guan理li。另ling一yi方fang麵mian
，電dian力li監jian控kong係xi統tong不bu僅jin能neng夠gou準zhun確que的de表biao示shi出chu回hui路lu的de用yong電dian狀zhuang況kuang，它ta還hai具ju備bei網wang絡luo通tong訊xun等deng功gong能neng，能neng夠gou與yu計ji算suan機ji、串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)等(deng)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)組(zu)合(he)，及(ji)時(shi)的(de)顯(xian)示(shi)樓(lou)內(nei)各(ge)個(ge)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)運(yun)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)，當(dang)樓(lou)內(nei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)載(zai)越(yue)標(biao)時(shi)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)迅(xun)速(su)報(bao)警(jing)，發(fa)出(chu)語(yu)音(yin)提(ti)示(shi)。另(ling)外(wai)，電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)還(hai)能(neng)夠(gou)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)
、曲qu線xian圖tu等deng統tong計ji信xin息xi

，便bian於yu有you關guan人ren員yuan分fen析xi樓lou內nei各ge部bu分fen的de用yong電dian狀zhuang況kuang，使shi樓lou內nei的de用yong電dian活huo動dong更geng加jia安an全quan，從cong而er保bao證zheng樓lou內nei人ren員yuan的de生sheng命ming安an全quan，提ti高gao辦ban公gong人ren員yuan的de工gong作zuo效xiao率lv。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》
， 任致程
、周中

，中國電力出版社

[2]《電力監控係統在供配電設計中的應用》
，高士宏，科技風[3]《電力監控運用於10kv供配電設計》，姚強，科技天地

作者簡介：

趙斌，男
，本科
，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電，Email: 手機：  QQ:7377987