趙斌

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

；

摘要：介jie紹shao日ri立li建jian基ji電dian力li監jian控kong係xi統tong

，采cai用yong智zhi能neng電dian力li儀yi表biao采cai集ji配pei電dian現xian場chang的de各ge種zhong電dian參can量liang。係xi統tong采cai用yong現xian場chang就jiu地di組zu網wang的de方fang式shi，組zu網wang後hou通tong過guo現xian場chang總zong線xian通tong訊xun並bing遠yuan傳chuan至zhi後hou台tai，通tong過guoAcrel-2000型電能管理係統實現變電所配電回路用電的管理。

關鍵詞：合肥日立建基電力監控;10KV變電所;智能電力儀表;微機保護;Acrel-2000型;電力監控係統

0 概述

    日立建機是一家世界領先的建築設備生產商，總部位於東京。通過遍布全球的經銷網絡向全世界銷售我們的產品。日立建機（中國）有限公司成立於1995年3月
，坐落在安徽省合肥市經濟技術開發區，占地68萬平方米
，由日立建機株式會社、三菱商事株式會社、香港暨永實業有限公司三方共同出資組建的大型外商投資企業
，注冊資本8億人民幣，總投資額17億人民幣。目前擁有中方員工1454人，日方人員31人。公司主要進行工程機械的研發和製造。

    本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)處(chu)廠(chang)房(fang)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)。根(gen)據(ju)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)的(de)要(yao)求(qiu)
，需(xu)要(yao)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)配(pei)電(dian)櫃(gui)進(jin)出(chu)線(xian)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)，以(yi)保(bao)證(zheng)用(yong)電(dian)的(de)安(an)全(quan)
、可靠和高效。

    Acrel-2000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、係統結構描述

    本監控係統主要實現日立建基10KV高壓變電所的配電係統進行用電監測與電能管理；監測範圍為變電所的微機保護以及多功能電表進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有33個設備，其中包含23隻微機保護，4隻多功能電表以及直流屏
、溫控儀
、光伏縱差保護裝置、小電流接地選線裝置等，實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

    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）電力監控係統圖

    間隔設備層主要為：微機保護、多功能電表以及直流屏、溫控儀
、光伏縱差保護裝置、小電流接地選線裝置等。這些裝置分別對應相應的一次設備安裝在變電所的配電櫃內
，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：通訊服務器
、工業網絡交換機

，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、報警蜂鳴器等設備。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shu據ju采cai集ji是shi配pei電dian監jian控kong的de基ji礎chu，數shu據ju采cai集ji主zhu要yao由you微wei機ji保bao護hu多duo功gong能neng表biao等deng設she備bei采cai集ji完wan成cheng，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。需xu要yao完wan成cheng采cai集ji的de信xin號hao包bao括kuo：三相電壓U、三相電流I
、頻率Hz
、功率P
、功率因數COSφ
、電度EPI、開關量狀態、遠程設備運行狀態等數據。

    shujuchulizhuyaoshibaanyaoqiucaijidaodediancanliangshishizhunquedexianshigeiyonghu

，dadaopeidianjiankongdezidonghuahuahezhinenghuayaoqiu，tongshibacaijidaodeshujucunrushujukugongyonghuzhaxun。

2.2  人機交互

    係統提供簡單
、易用、良好的用戶使用界麵。采用全中文界麵

，CAD圖形顯示低壓配電係統電氣一次主接線圖，顯示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

    針zhen對dui不bu同tong級ji別bie的de用yong戶hu，設she置zhi不bu同tong的de權quan限xian組zu

，防fang止zhi因yin人ren為wei誤wu操cao作zuo給gei生sheng產chan
，生sheng活huo帶dai來lai的de損sun失shi，實shi現xian配pei電dian係xi統tong的de安an全quan
，可ke靠kao運yun行xing。可ke以yi通tong過guo用yong戶hu管guan理li進jin行xing用yong戶hu登deng錄lu、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
、組合和統計生成用戶需要的報表數據。本程序還可以根據用戶的需要對報表文件采用定時保存、打印或者召喚保存
、打印模式。同時本程序還向用戶提供了對生成的報表文件管理功能。

    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

3.1  客戶要求

    日立建基的10KV變電所配電係統進行用電監測與電能管理；監測範圍為10KV高壓配電櫃內的設備進行遠程實時監控和電能管理。客戶提供的配電配電室電力監測需求表：

    客戶對報表的要求：對各回路的電流、電壓
、功率、功率因數、報bao表biao並bing支zhi持chi查zha詢xun曆li史shi數shu據ju打da印yin功gong能neng。要yao求qiu能neng夠gou進jin行xing產chan能neng統tong計ji即ji客ke戶hu輸shu入ru一yi定ding時shi間jian內nei的de產chan量liang係xi統tong通tong過guo自zi動dong計ji算suan生sheng成cheng每mei台tai設she備bei所suo消xiao耗hao的de電dian能neng。

3.2  針對本項目軟件實現功能

    本項目中采用的多功能電表為PZ80-E4，其是針對電力係統、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的電能計量表，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。該係列電能計量表主要應用於變電站自動化、配電網自動化、小區電力監控、工業自動化、能源管理係統及智能建築等領域。

    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)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)和(he)多(duo)功(gong)能(neng)電(dian)表(biao)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)具(ju)備(bei)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),如圖（2）所示：

圖（2）曆史遙測報警信息查詢

    canshuchaobiaogongneng
，zhuyaowanchengduibiandiansuopeidianguijinchuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxunbiandiansuopeidianguijinchuxianhuiludediancanshu，zhuyaobaokuo：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz
、功率P

、功率因數COSφ、電度EPI
、開關量狀態等。該報表各回路名稱和數據庫關聯，方便用戶修改回路名稱，如圖（3）所示：

圖（3） 參數抄表

    yongdianliangbaobiaogongneng
，kexuanzeshijianduanjinxingzhaxun，zhichirenyishijianduandianduleijizhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。weizhibanrenyuantigonglejingquekekaodediannengbaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian
，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng，rutu（4）所示：

圖（4） 電能報表    

    電能年、月
、日報表功能，主要完成對低壓出線回路的電能進線年
、月
、日統計
，為值班人員提供了直觀、精確
、可靠的年、月、ribaobiaobingqiekehunengguotongguoshuruyidingshijianneidechanliangxitongnenggouzidongduichannengjinxingjisuanbingqieshengchengxiangyingdebaobiao。gaibaobiaogehuilumingchengheshujukuguanlian，fangbianyonghuxiugaihuilumingcheng，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng，rutu（5）所示：

圖（5）

     xitongtongxunjiegoushiyitu，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。hongsebiaoshitongxunzhengchang，lvsebiaoshitongxunguzhang，rutu（6）所示：

圖（6）係統通訊結構示意圖

    fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian，dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan；幫助用戶進線趨勢分析和故障追憶
，具備曲線打印功能。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，如圖（7）所示：

圖（7）趨勢曲線圖

    yuexianbaojingshezhijiemianzhongkehukeyigenjuxianchangdeshijiqingkuangshezhixiangyingdedianliuyuexianzhi。dangxitongyunxingguochengzhongjiancedaomouyihuiluchaoguoshedingzhishixitonghuizidongjinxingbaojingtixingzhibanrenyuanjinkuaizhazhaoyuanyinbingqiejiejuewenti。weizhenggexitongdeanquanyunxingtigonglezhiguanerfangbianderuanjianzhichi，rutu（8）所示：

圖（8）越限報警設置界麵

4  結束語

    隨著社會的發展及電力的廣泛應用，電力監控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電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)合(he)肥(fei)日(ri)立(li)建(jian)基(ji)項(xiang)目(mu)的(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)配(pei)電(dian)櫃(gui)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)和(he)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)

，不(bu)僅(jin)能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)狀(zhuang)況(kuang)
，還(hai)具(ju)有(you)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)與(yu)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)
、計算機等組成電能管理係統。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，對模擬分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，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。Email:@qq.com手機：  QQ:2880157852