^趙斌1

 1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
；

摘要：介紹恩格爾注塑機械（常州）有you限xian公gong司si新xin建jian工gong程cheng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和he開kai關guan信xin號hao。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型電力監控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：工業現場;恩格爾注塑機械（常州）有限公司;10KV變電所;0.4KV變電所；高壓微機保護；智能電力儀表;Acrel-2000型;電力監控係統

0  概述

    恩格爾注塑機械（常州）有限公司由奧地利恩格爾集團投資設立
，該集團由Ludwig Engel先生於1945年創建。公司經過近70年的發展，已經成為全球領先的注塑機
、模具和自動化設備的製造商，是行業的全球領軍者。2011年，公司營業收入8.4億歐元，占全球市場份額的15%
，2012年，在此基礎上公司再創佳績
，實現銷售收入9.6億元。恩格爾公司從事製造生產各種注塑機及塑料模具，能一攬子提供塑料加工所需要的技術模塊：包括適用於熱塑性彈性體的注塑機
、模具和自動化係統。單個部件生產單元也極具競爭力，並有良好的銷售業績。恩格爾公司在全球擁有九個生產工廠，分布在歐洲、北美（加拿大
、美國）和亞洲（韓國、中國）等地，子公司遍布20多個國家，代表處分布在全球70多個國家。持續的研發創新能力和高效的生產效率，為公司在市場上保持領先地位奠定了良好的基礎。公司在高新區的項目總用地120畝，一期用地60畝
，投資2.7億元，規劃建築麵積約2萬平方米，目前已正式開工建設，項目達產後將形成年產300台高端注塑機的生產能力

，年新增銷售將超過5億元人民幣。

    本項目為恩格爾注塑機械（常州）有限公司變電所電力監控係統。根據配電係統管理的要求，需要對南京浦口紫金商業廣場三個變電所內的高壓櫃、低壓配出線分別進行電力監控
，以保證用電的安全
、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、wangluojishuhexianchangzongxianjishudezuixinfazhan，duibianpeidianxitongjinxingfensanshujucaijihejizhongjiankongguanli。duipeidianxitongdeercishebeijinxingzuwang，tongguojisuanjihetongxunwangluo，jiangfensandepeidiansuodexianchangshebeilianjieweiyigeyoujidezhengti，shixiandianwangyunxingdeyuanchengjiankonghejizhongguanli。

1  係統結構描述

    本監控係統主要實現恩格爾注塑機械有限公司一個變電所（高壓配電櫃和低壓1#、2#變電所）的10/0.4kV配電係統進行用電監控與電能管理；其中高壓變電所配一套電力監控係統，低壓1#、2#兩個變電所配一套電能管理係統。高壓部分監控範圍為高壓櫃上安裝的3隻安科瑞AM5係列微機保護測控裝置
；低壓部分監控範圍為變電所低壓櫃上的T1、T2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃
、饋線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該高壓係統總計有3隻微機保護測控裝置分一條總線直接接至監控主機，低壓係統67隻多功能電力儀表
，分4條總線，通過串口服務器采集處理數據，最後通過網線拉至值班室連接到監控主機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低壓網絡拓撲圖

    間隔設備層主要為：安科瑞電氣的微機綜合保護、多功能網絡電力儀表等。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：通訊服務器，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、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)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。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，畫麵定時輪巡切換；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

    fuhequshiquxiangongnengzhuyaofuzedingshicaijijinxianjizhongyaohuiludianliuhegonglvfuhecanliang，zidongshengchengyunxingfuhequshiquxiande，fangbianyonghujishilejieshebeideyunxingfuhezhuangkuang。dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan
；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

    恩格爾注塑機械（常州）有限公司電力監控係統
，本項目針對這一個變電所的10/0.4kV配電係統進行用電監控；監控範圍為變電所內的T1、T2變壓器的低壓進線櫃、聯絡櫃

、饋線櫃及高壓側儀表進行遠程實時監控。

    進出線回路均采用PZ80L-E4/KC多功能電力儀表，其是針對電力係統、工礦企業

、公共設施、智能大廈的電力監控需求而設計的網絡電力儀表
，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。並且本儀表帶有4路光電隔離開關量輸入接點和2路繼電器控製輸出接點
，這些接點可以配合智能斷路器實現斷路器的遙信、遙控操作。該係列網絡電力儀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。

    高壓側實時畫麵見圖（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高gao壓ya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。在zai高gao壓ya係xi統tong圖tu中zhong可ke以yi直zhi觀guan的de看kan到dao每mei路lu高gao壓ya進jin線xian和he出chu線xian的de運yun行xing參can數shu和he狀zhuang態tai
，可ke以yi看kan到dao變bian壓ya器qi出chu線xian側ce的de所suo有you常chang規gui電dian力li參can數shu
，如ru：三相電壓、電流、有功功率、無功功率
、功率因數、頻率
、有功電度及變壓器溫度。

圖（2） 高壓係統一次圖

    低壓配電二次圖見圖（3），功能有電量遙測主要監測運行設備的電參量，其中包括：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（3）低壓配電二次圖

    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

    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)兩(liang)個(ge)變(bian)電(dian)所(suo)4台變壓器出線各低壓回路的電參數，主要包括：三相電流
、有功功率和有功電度及變壓器溫度。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

    用yong電dian量liang報bao表biao功gong能neng，可ke選xuan擇ze時shi間jian段duan進jin行xing查zha詢xun
，支zhi持chi任ren意yi時shi間jian段duan電dian度du累lei計ji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。為wei值zhi班ban人ren員yuan提ti供gong了le精jing確que可ke靠kao的de電dian能neng報bao表biao。該gai報bao表biao各ge回hui路lu名ming稱cheng和he數shu據ju庫ku關guan聯lian，方fang便bian用yong戶hu修xiu改gai回hui路lu名ming稱cheng。如ru下xia圖tu所suo示shi，顯xian示shi健jian身shen中zhong心xin某mou段duan時shi間jian內nei的de各ge配pei電dian回hui路lu的de精jing確que用yong電dian量liang
，用yong戶hu可ke以yi直zhi接jie打da印yin報bao表biao
，可ke以yi以yiEXCEL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

    負(fu)荷(he)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)界(jie)麵(mian)中(zhong)可(ke)直(zhi)觀(guan)的(de)查(zha)看(kan)回(hui)路(lu)的(de)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)。查(zha)看(kan)實(shi)時(shi)和(he)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)
，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)；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。見圖（9）。

圖（9）趨勢曲線圖

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電力監控係統在恩格爾注塑機械（常州）有you限xian公gong司si的de實shi行xing，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，可ke以yi與yu串chuan口kou服fu務wu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。技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：