趙斌

 1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：jieshaosuzhouwuzhongchangqiaojiedaonongmaoshichangdiannengguanlixitong
，caiyongzhinengdianliyibiaocaijipeidianxianchangdegezhongdiancanlianghekaiguanxinhao。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunbingyuanchuanzhihoutai，tongguoAcrel-3000型電能管理係統實現變電所配電回路用電的實時監控和電能管理。

關鍵詞：吳中長橋街道農貿市場;變電所;智能電力儀表;Acrel-3000型;電能管理係統

0  概述

    蘇州吳中長橋街道農貿市場項目是蘇州吳中區的一項商業綜合工程，項目工程金額為255萬元，建築麵積為26544平方米。項目地址位於吳中區長橋鎮長興街
，對提升城市品位、完善城市功能、塑造城市形象
、提高全民素質、構建和諧吳中等都有重大現實意義。

    benxiangmuweisuzhouwuzhongchangqiaojiedaonongmaoshichangbiandiansuodiannengguanlixitong。genjupeidianxitongguanlideyaoqiu，xuyaoduinongmaoshichangbiandiansuoneidediyapeichuxianjinxingpeidianjiankonghediannengguanli，yibaozhengyongdiandeanquan、可靠和高效。

    Acrel-3000型低壓智能配電係統，充分利用了現代電子技術
、計算機技術、網wang絡luo技ji術shu和he現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de最zui新xin發fa展zhan，對dui變bian配pei電dian係xi統tong進jin行xing分fen散san數shu據ju采cai集ji和he集ji中zhong監jian控kong管guan理li。對dui配pei電dian係xi統tong的de二er次ci設she備bei進jin行xing組zu網wang，通tong過guo計ji算suan機ji和he通tong訊xun網wang絡luo，將jiang分fen散san的de配pei電dian所suo的de現xian場chang設she備bei連lian接jie為wei一yi個ge有you機ji的de整zheng體ti

，實shi現xian電dian網wang運yun行xing的de遠yuan程cheng監jian控kong和he集ji中zhong管guan理li。

1  客戶需求

    bengongchengzhuyaoshishejichangqiaojiedaonongmaoshichangdiannengguanlixitong
，jiankongfanweiweinongmaoshichangneidediyapeidiansuo，wanchenggaipeidiansuodiannengxiaohaotongji。xitongyingtongguoduogongnengbiaoji、通訊網絡和計算機軟件

，實現供配電係統在運行過程中的數據采集

、數據計算
、電能抄表、報表生成等，完成長橋街道農貿市場的安全供電
、電能計量
、設備管理和運行管理。係統由站控管理層、網wang絡luo通tong訊xun層ceng和he現xian場chang設she備bei層ceng構gou成cheng。係xi統tong要yao求qiu盡jin量liang減jian少shao集ji中zhong采cai集ji數shu據ju的de裝zhuang置zhi以yi保bao證zheng係xi統tong的de通tong訊xun可ke靠kao性xing。由you於yu該gai項xiang目mu儀yi表biao數shu量liang較jiao少shao，可ke以yi采cai用yong直zhi接jie通tong過guo隔ge離li轉zhuan換huan器qi接jie監jian控kong主zhu機ji的de方fang案an
，可ke以yi給gei客ke戶hu達da到dao成cheng本ben最zui低di化hua的de目mu的de。自zi動dong抄chao表biao功gong能neng節jie省sheng了le人ren力li物wu力li，電dian流liu趨qu勢shi曲qu線xian功gong能neng能neng夠gou直zhi觀guan的de顯xian示shi各ge回hui路lu的de工gong作zuo狀zhuang態tai與yu時shi間jian
，方fang便bian用yong戶hu找zhao出chu非fei正zheng常chang用yong電dian回hui路lu並bing且qie及ji時shi進jin行xing整zheng改gai。越yue限xian報bao警jing可ke以yi給gei以yi用yong電dian安an全quan一yi個ge有you力li的de保bao障zhang。

2  係統結構描述

    本監控係統主要實現吳中長橋街道農貿市場的變電所的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；監控範圍為該變電所的T1、T2變壓器的低壓進線櫃

、聯絡櫃、饋線櫃儀表進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有83隻儀表，分4條(tiao)總(zong)線(xian)
，由(you)於(yu)值(zhi)班(ban)室(shi)直(zhi)接(jie)置(zhi)於(yu)該(gai)配(pei)電(dian)所(suo)，故(gu)直(zhi)接(jie)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)組(zu)網(wang)連(lian)接(jie)至(zhi)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)的(de)隔(ge)離(li)轉(zhuan)換(huan)器(qi)實(shi)現(xian)總(zong)線(xian)上(shang)儀(yi)表(biao)與(yu)監(jian)控(kong)主(zhu)機(ji)的(de)數(shu)據(ju)連(lian)通(tong)。

    本監控係統采用分層分布式結構，即站控層，通訊層與間隔層

；如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：多功能網絡電力儀表、開關量、模擬量采集模塊和智能斷路器等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在電氣櫃內，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現場MODBUS總線組網通訊，實現數據現場采集。

    網絡通訊層主要為：RS485隔離轉換器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集
，同時遠傳至站控層，完成現場層和站控層之間的數據交互。

    站控管理層：設有高性能工業計算機、顯示器
、UPS電源、打印機等設備。監控係統安裝在計算機上，集中采集顯示現場設備運行狀況
，以人機交互的形式顯示給用戶。

    以上網絡儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協議，RS485采用屏蔽線傳輸
，一般都采用二根連線
，接線簡單方便
；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發送數據但是在同一時刻隻能發送或接收數據，數據最高傳輸速率為10Mbps。

    RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲幹擾能力增強

，總線上允許連接多達32個設備，最大傳輸距離為1.2km。

2  電力監控係統主要功能

2.1  數據采集與處理

    數據采集是配電監控的基礎
，數據采集主要由底層多功能網絡儀表采集完成，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U
、三相電流I、頻率Hz、功率P
、功率因數COSφ
、電度Epi、遠程設備運行狀態等數據。

    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。

2.2  人機交互

    係統提供簡單、易用、良好的用戶使用界麵。顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖
，配電係統設備狀態及相應實時運行參數，畫麵實時動態刷新；模擬量顯示；開關量顯示；連續記錄顯示等。

2.3  曆史事件

    曆史事件查看界麵主要為用戶查看曾經發生過的故障記錄
、信號記錄、操作記錄、越yue限xian記ji錄lu提ti供gong方fang便bian友you好hao的de人ren機ji交jiao互hu
，通tong過guo曆li史shi事shi件jian查zha看kan平ping台tai
，您nin可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de要yao求qiu和he查zha詢xun條tiao件jian方fang便bian定ding位wei您nin所suo要yao查zha看kan的de曆li史shi事shi件jian
，為wei您nin把ba握wo整zheng個ge係xi統tong的de運yun行xing情qing況kuang提ti供gong了le良liang好hao的de軟ruan件jian支zhi持chi。

2.4  數據庫建立與查詢

    主要完成遙測量和遙信量定時采集
，並且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。

2.5  用戶權限管理

    zhenduibutongjibiedeyonghu
，shezhibutongdequanxianzu，fangzhiyinrenweiwucaozuogeishengchan，shenghuodailaidesunshi，shixianpeidianxitongdeanquan，kekaoyunxing。keyitongguoyonghuguanlijinxingyonghudenglu、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權限的修改。

2.6  運行負荷曲線

    負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)負(fu)責(ze)定(ding)時(shi)采(cai)集(ji)進(jin)線(xian)及(ji)重(zhong)要(yao)回(hui)路(lu)電(dian)流(liu)和(he)功(gong)率(lv)負(fu)荷(he)參(can)量(liang)，自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)運(yun)行(xing)負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)的(de)，方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)及(ji)時(shi)了(le)解(jie)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)負(fu)荷(he)狀(zhuang)況(kuang)。點(dian)擊(ji)畫(hua)麵(mian)相(xiang)應(ying)按(an)鈕(niu)或(huo)菜(cai)單(dan)項(xiang)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)相(xiang)應(ying)功(gong)能(neng)的(de)切(qie)換(huan)；可以查看實時趨勢曲線或曆史趨勢線；對所選曲線可以進行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進線趨

    勢分析和故障追憶，為分析整個係統的運行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。

2.7  遠程報表查詢

    報表管理程序的主要功能是根據用戶的需要設計報表樣式，把係統中處理的數據經過篩選
、組zu合he和he統tong計ji生sheng成cheng用yong戶hu需xu要yao的de報bao表biao數shu據ju。本ben程cheng序xu還hai可ke以yi根gen據ju用yong戶hu的de需xu要yao對dui報bao表biao文wen件jian采cai用yong任ren意yi時shi間jian段duan內nei查zha詢xun打da印yin功gong能neng。同tong時shi本ben程cheng序xu還hai向xiang用yong戶hu提ti供gong了le對dui生sheng成cheng的de報bao表biao文wen件jian管guan理li功gong能neng。

    報表具有自由設置查詢時間實現日
、月、年的電能統計，數據導出和報表打印等功能。

3  案例分析

    吳中長橋街道農貿市場電能管理係統監控範圍為其中的一個配電所

，本項目針對該配電所的0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；監控範圍為農貿市場配電所的T1、T2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃
、饋線櫃儀表進行遠程實時監控和電能管理。

    進線饋線回路均采用多功能儀表，
，它能測量所有常規電力參數
，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率
、功率因數

、頻率
、有功電度
、無功電度等多種電參量。

    監控回路實時畫麵見圖（2），為wei係xi統tong主zhu監jian控kong畫hua麵mian，主zhu要yao實shi時shi監jian測ce各ge回hui路lu的de運yun行xing狀zhuang態tai

，紅hong色se代dai表biao合he閘zha

，綠lv色se代dai表biao分fen閘zha
，功gong能neng有you電dian量liang遙yao測ce主zhu要yao監jian測ce運yun行xing設she備bei的de電dian參can量liang
，其qi中zhong包bao括kuo：線三相電壓，電流
，功率，功率因數
，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流
；遙信功能實現顯示現場設備的運行狀態，主要包括：開關的分、合閘運行狀態和通訊故障報警；斷路器變位時會發出報警信號，提醒用戶及時處理故障。

圖（2） 各回路係統一次圖

     各回路電表參數見圖（3），可顯示各回路基本信息如儀表型號、回路名稱
、櫃子編號等等，以圖形實時顯示各回路電參量
，曲線和棒圖對應顯示電流曲線以及電壓棒圖。

圖（3）電表參數以及趨勢圖

    遙(yao)信(xin)和(he)遙(yao)測(ce)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)

，主(zhu)要(yao)完(wan)成(cheng)對(dui)低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)線(xian)回(hui)路(lu)的(de)開(kai)關(guan)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和(he)負(fu)載(zai)進(jin)線(xian)監(jian)控(kong)
，對(dui)開(kai)關(guan)變(bian)位(wei)和(he)負(fu)載(zai)越(yue)限(xian)彈(dan)出(chu)報(bao)警(jing)界(jie)麵(mian)指(zhi)示(shi)具(ju)體(ti)的(de)報(bao)警(jing)位(wei)置(zhi)並(bing)聲(sheng)音(yin)報(bao)警(jing)，提(ti)醒(xing)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)處(chu)理(li)。負(fu)載(zai)越(yue)限(xian)值(zhi)在(zai)相(xiang)應(ying)權(quan)限(xian)下(xia)可(ke)自(zi)由(you)設(she)置(zhi)。具(ju)備(bei)曆(li)史(shi)查(zha)詢(xun)功(gong)能(neng)。見(jian)圖(tu)（4）和圖（5）。

圖（4） 實時遙信報警信息

圖（5）曆史遙測報警信息查詢

    參can數shu抄chao表biao功gong能neng，主zhu要yao對dui低di壓ya各ge出chu線xian回hui路lu的de電dian參can數shu進jin線xian查zha詢xun。支zhi持chi任ren意yi時shi刻ke電dian參can數shu查zha詢xun，具ju備bei數shu據ju導dao出chu和he報bao表biao打da印yin等deng功gong能neng。該gai報bao表biao查zha詢xun供gong一yi個ge變bian電dian所suo2台變壓器出線各低壓回路的電參數，主要包括：三相電壓、三相電流、有功功率和有功電度。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱。見圖（6）。

圖（6） 參數抄表

     yongdianliangbaobiaogongneng，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun
，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian
，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng。ruxiatusuoshi，jixiuloupeidianjianmouduanshijianneidegepeidianhuiludejingqueyongdianliang，yonghukeyizhijiedayinbaobiao，keyiyiEXCEL格式另存到其他位置。 見圖（7）。

圖（7） 電能報表

     係xi統tong通tong訊xun結jie構gou示shi意yi圖tu，主zhu要yao顯xian示shi係xi統tong的de組zu網wang結jie構gou，係xi統tong采cai用yong分fen層ceng分fen布bu式shi結jie構gou，同tong時shi監jian測ce間jian隔ge層ceng設she備bei的de通tong信xin狀zhuang態tai。紅hong色se表biao示shi通tong訊xun正zheng常chang
，綠lv色se表biao示shi通tong訊xun故gu障zhang。見jian圖tu（8）。

圖（8）係統通訊結構示意圖

4  結束語

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電力監控和電能管理係統已成為全國各地重點工程項目、標誌性建築/大型公共設施等大麵積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的Acrel-2000/3000dianlijiankongyudiannengguanlixitongzaisuzhouwuzhongchangqiaojiedaojixiuloudeyingyong
，keyishixianduibiandiansuogaodiyapeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli
，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng
，keyiyugelizhuanhuanqi、計算機等組成電力監控係統。係統實現對采集數據的分析
、處理
，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態
，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，並生成各種電能報表、分析曲線
、圖形等，便於電能的遠程抄表以及分析、研究。該係統運行安全
、可靠

、穩定
，為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的社會效益。［2］

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].周中等編著. 智能電網用戶端電力監控與電能管理係統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10

作者簡介：

趙斌，男，漢族
，本科，工程師，主要研究方向為智能建築供配電監控係統，手機：
，QQ： 2880157852