^趙斌1

 1安科瑞電氣股份有限公司

，上海 嘉定 201801；

摘要：jieshaojiefangjunmoubutongxintuandianlijiankongyudiannengguanlixitong，caiyongzhinengdianliyibiaocaijipeidianxianchangdegezhongdiancanlianghekaiguanxinhao。xitongcaiyongxianchangjiudizuwangdefangshi，zuwanghoutongguoxianchangzongxiantongxunbingyuanchuanzhihoutai
，tongguoAcrel-2000型電力監控與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：解放軍某部通信團;變電所;智能電力儀表;Acrel-2000型;電力監控係統

0  概述

    解(jie)放(fang)軍(jun)某(mou)部(bu)通(tong)信(xin)團(tuan)是(shi)軍(jun)區(qu)通(tong)信(xin)部(bu)隊(dui)，現(xian)場(chang)監(jian)控(kong)範(fan)圍(wei)為(wei)一(yi)個(ge)變(bian)電(dian)所(suo)，兩(liang)台(tai)變(bian)壓(ya)器(qi)。本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)解(jie)放(fang)軍(jun)某(mou)部(bu)通(tong)信(xin)團(tuan)變(bian)電(dian)所(suo)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)配(pei)電(dian)所(suo)內(nei)的(de)低(di)壓(ya)配(pei)出(chu)線(xian)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)理(li)
，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  客戶需求

    本(ben)工(gong)程(cheng)主(zhu)要(yao)是(shi)設(she)計(ji)解(jie)放(fang)軍(jun)某(mou)部(bu)通(tong)信(xin)團(tuan)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，監(jian)控(kong)範(fan)圍(wei)為(wei)解(jie)放(fang)軍(jun)某(mou)部(bu)通(tong)信(xin)團(tuan)的(de)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)所(suo)，完(wan)成(cheng)該(gai)配(pei)電(dian)所(suo)電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao)統(tong)計(ji)。係(xi)統(tong)應(ying)通(tong)過(guo)多(duo)功(gong)能(neng)表(biao)計(ji)、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，完成長橋街道集宿樓的安全供電、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)。

2  係統結構描述

    本監控係統主要實現解放軍某部通信團的變電所的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31隻儀表（ACR220EL），分2條tiao總zong線xian，由you於yu值zhi班ban室shi距ju離li該gai配pei電dian所suo不bu遠yuan，故gu可ke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。該裝置對應的一次設備安裝在電氣櫃內，該裝置采用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

    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(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

    解放軍某部通信團電力監控與電能管理係統監控範圍為部隊總配電所，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；監控範圍為集宿樓配電所的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。通過通訊管理將遠程的數據方便快捷的抄出，便於分析與管理。

    進出線回路均采用ACR220EL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

    yaoxinheyaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduidiyagechuxianhuiludekaiguanyunxingzhuangtaihefuzaijinxianjiankong，duikaiguanbianweihefuzaiyuexiandanchubaojingjiemianzhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing
，tixingzhibanrenyuanjishichuli。fuzaiyuexianzhizaixiangyingquanxianxiakeziyoushezhi。jubeilishizhaxungongneng。jiantu（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

    canshuchaobiaogongneng
，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun
，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxungongyigebiandiansuo2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，jiefangjunmoubutongxintuanpeidianjianmouduanshijianneidegepeidianhuiludejingqueyongdianliang

，yonghukeyizhijiedayinbaobiao，keyiyiEXCEL格式另存到其他位置。 見圖（7）。

圖（7） 電能報表

    xitongtongxunjiegoushiyitu
，zhuyaoxianshixitongdezuwangjiegou
，xitongcaiyongfencengfenbushijiegou，tongshijiancejiangecengshebeidetongxinzhuangtai。hongsebiaoshitongxunzhengchang
，lvsebiaoshitongxunguzhang。jiantu（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電(dian)力(li)監(jian)控(kong)與(yu)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)在(zai)解(jie)放(fang)軍(jun)某(mou)部(bu)通(tong)信(xin)團(tuan)的(de)應(ying)用(yong)
，通(tong)過(guo)本(ben)係(xi)統(tong)的(de)搭(da)建(jian)，現(xian)場(chang)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)變(bian)電(dian)所(suo)高(gao)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)與(yu)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)，還(hai)可(ke)以(yi)與(yu)隔(ge)離(li)轉(zhuan)換(huan)器(qi)、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

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