趙斌

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

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)遼(liao)寧(ning)省(sheng)十(shi)二(er)運(yun)國(guo)際(ji)會(hui)議(yi)中(zhong)心(xin)項(xiang)目(mu)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)。

關鍵字：電力係統；數據采集；一汽；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、xiandaihuashebeijiguanliyuyitidezonghexinxiguanlixitong。qimudeshitigaogongdiankekaoxing
，gaishandiannengzhiliang，xiangyonghutigongyouzhifuwu，jiangdiyunxingfeiyong，jianqingyunxingrenyuandelaodongqiangdu。

    隨sui著zhe電dian力li網wang絡luo的de不bu斷duan發fa展zhan，用yong電dian負fu荷he的de持chi續xu增zeng長chang，各ge種zhong新xin型xing負fu載zai不bu斷duan湧yong現xian，用yong戶hu更geng加jia關guan注zhu電dian能neng質zhi量liang問wen題ti
，同tong時shi也ye對dui電dian能neng質zhi量liang提ti出chu了le更geng加jia嚴yan格ge的de要yao求qiu。用yong戶hu需xu要yao更geng加jia有you效xiao的de電dian力li監jian控kong管guan理li解jie決jue方fang案an來lai應ying對dui上shang述shu變bian化hua帶dai來lai的de挑tiao戰zhan，以yi實shi現xian配pei電dian係xi統tong持chi續xu可ke靠kao、高效低耗的運行。本文通過對遼寧省十二運國際會議中心項目電力監控係統的建設，介紹電力監控係統在公共建築中的應用。

1 項目概述及建設目標

    遼寧省國際會議中心位於棋盤山開發區
，由上海綠地集團投資66億元建設，是為第十二屆全運會提供服務的配套項目。

    遼寧省國際會議中心總建築麵積55萬平方米，將於2013年3月建成投入使用，遼寧省國際會議中心建成後將成為遼寧省集國際會議中心、運動比賽場地
、溫泉度假、商住於一體的綜合性高端項目。

    整個項目有三個大型建築物，分別是酒店

、會議中心
、健身中心。每個建築物中有一個中心變電所

，負責整個建築物的整體供電。

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、quxiantudengtongjixinxi
，bianyuyouguanrenyuanfenxilouneigebufendeyongdianzhuangkuang
，shilouneideyongdianhuodonggengjiaanquan，congerbaozhenglouneirenyuandeshengminganquan，tigaoshangyerenyuandegongzuoxiaolv。

2.1 係統結構  

    依據新建商場的配電情況分布情況，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1所示。

圖1：係統結構

    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NPORT5610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。

    現場設備層主要是連接於網絡中用於電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電係統必要的基本組成元素。現場配置acrel的PZ係列電能表，實現低壓回路三相電流
、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。

圖2：一次係統圖

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)。把(ba)現(xian)場(chang)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。如ru圖tu2所示。

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)。如(ru)圖(tu)3所示。

圖3：報警圖

2.3.3 電能管理

    為wei了le實shi現xian對dui本ben樓lou內nei各ge回hui路lu用yong電dian量liang的de監jian管guan，係xi統tong設she計ji了le電dian能neng管guan理li報bao表biao
，係xi統tong通tong過guo對dui有you功gong電dian度du的de采cai集ji

，按an照zhao回hui路lu名ming稱cheng的de不bu同tong，自zi動dong生sheng成cheng日ri報bao表biao、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)管(guan)理(li)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)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，如(ru)圖(tu)4所示。

圖4：電能報表

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(zai)公(gong)共(gong)建(jian)築(zhu)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)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
、quxiantudengtongjixinxi，bianyuyouguanrenyuanfenxilouneigebufendeyongdianzhuangkuang，shilouneideyongdianhuodonggengjiaanquan

，congerbaozhenglouneirenyuandeshengminganquan
，tigaogongzuorenyuandegongzuoxiaolv。

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

作者簡介

趙斌，男
，本科
，安科瑞電氣股份有限公司工程師，主要研究方向為智能電力監控與電能管理係統，.技術交流：021-69158305 手機： 郵箱：