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趙斌
1安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；
摘要：介紹華蘭生物二期，采用智能電力儀表、采集配電現場的各種電參量和開關信號。係統采用現場就地組網的方式，組網後通過現場總線通訊並遠傳至後台，通過Acrel-2000型電力監控係統實現配電室配電回路用電的實時監控和管理。
關鍵詞：華蘭生物；智能電力儀表;Acrel-2000;電力監控係統;
0 概述
本項目為華蘭生物工程股份有限公司新建中原經濟區生物醫藥產業園啟動區中的A8號建築（中試車間）內部改造項目，該建築主體為地上三層，地下一層鋼筋砼架結構。該建築占地麵積為6768.34m,建築麵積20544.46m,m2（其中地下建築麵積為7271.20m2）。本次工程供電變配電站在原A8號建築1軸-12軸的西半車間地下室。本次工程供電範圍：1) A8號建築單克隆抗體車間供電；2) 綜合樓2區預留供電回路。
本次項目主要涉及華蘭生物配電室內的新增的二個變壓器（3號及4號變壓器）網絡多功能儀表，共計68個回路需要監測，監控主機位於地下一層的值班室。該項目的一期工程為該配電室內的1號及2號變壓器,38隻安科瑞多功能儀表。
1 需求分析
為保證生產管理用電負荷的統計與分析及對危險源實時監控。需要對項目現場的配電室中進線及出線回路進行電壓、電流、gonglvdengcanshujinxingshishizaixianjiankong。yidanjiankongdianbeijianshicanshuyichang，nenggoujishijiancebaojing，youguanrenyuancaiqubiyaodecuoshi，bimiananquanshigudefasheng。zidongchaobiaogongnengjieshenglerenliwuli，gonglvqushiquxiangongnengnenggouzhiguandexianshigehuiludegongzuozhuangtaiyushijian，fangbianyonghuzhaochufeizhengchangyongdianhuilubingqiejishijinxingzhenggai，jianlidiannengduojijiliangtixitigongyongnengfenxiyiju。
本技術條件適用於華蘭生物配電室。供方產品應具有高安全性與可靠性、易於擴展、便於維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件，但不僅限於此，其技術性能應滿足對配電室數據監控的要求。
數據采集
自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。
支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鍾～24小時）。
支持數據傳輸正確性檢驗，異常數據自動處理。
支持多線程處理機製，提高數據采集效率，能同時對多個設備進行數據采集。
數據實時顯示采用主接線圖直觀顯示模式，各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。
數據分析與處理
數據的綜合統計、分析需要實現以下功能：
各設備用電數據小時、日、月、年等時間段內的統計、計算。
各設備的用電負荷（有功、無功）最大、最小、平均值計算。
統計各分站及整體的用電量（有功、無功）。
數據查詢與展示
要(yao)求(qiu)能(neng)方(fang)便(bian)實(shi)現(xian)客(ke)戶(hu)端(duan)查(zha)詢(xun)和(he)各(ge)級(ji)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)的(de)查(zha)詢(xun)，查(zha)詢(xun)界(jie)麵(mian)能(neng)適(shi)應(ying)各(ge)級(ji)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)的(de)要(yao)求(qiu)能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)靈(ling)活(huo)的(de)條(tiao)件(jian)組(zu)合(he)查(zha)詢(xun)和(he)對(dui)比(bi)分(fen)析(xi)，各(ge)類(lei)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)的(de)數(shu)據(ju)可(ke)靈(ling)活(huo)采(cai)用(yong)報(bao)表(biao)等(deng)多(duo)種(zhong)圖(tu)表(biao)方(fang)式(shi)直(zhi)觀(guan)的(de)展(zhan)示(shi)功(gong)能(neng)。
數據展示功能按照不同用戶的不同的權限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。
操作層具備用能分析、累計用量、實時監測、運行記錄及比例、對比、對標分析等功能。
管理層具備用能數據統計和分析、分類分項的對比、對標分析等功能。
決策層具備用能數據分析、數據刪除、數據庫導入/導出等功能。
權限管理
要求對不同用戶賦予不同角色的權限，能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。
係統要求具備合理完善的用戶安全控製機製，能使應用環境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。
節能改造及效果評估
要求為生產節能改造提供數據支撐，並能提供節能改造前後的效果評估。
參數設置
可通過采集櫃設置各回路互感器變比，各種電流電壓保護整定值。
故障判斷與報警具有故障自動判斷並采用聲光方式報警功能。報警類型包括開關故障，電壓、電dian流liu超chao限xian，現xian場chang采cai集ji模mo塊kuai通tong訊xun故gu障zhang，與yu監jian控kong係xi統tong通tong訊xun故gu障zhang等deng。報bao警jing時shi間jian自zi動dong記ji入ru係xi統tong數shu據ju庫ku，方fang便bian用yong戶hu查zha詢xun，工gong作zuo人ren員yuan可ke隨sui時shi掌zhang握wo變bian配pei電dian站zhan實shi時shi運yun行xing狀zhuang態tai，發fa現xian變bian配pei電dian運yun行xing故gu障zhang並bing作zuo出chu相xiang應ying處chu理li，提ti高gao變bian配pei電dian的de管guan理li效xiao率lv，提ti升sheng電dian力li係xi統tong安an全quan性xing、可靠性。
2 係統方案
安科瑞Acrel-2000xitonggenjuhualanshengwuerqixianchangshijiqingkuang，zhengtiwangluojiegoucaiyongpingbishuangjiaoxianzhijiejiezhishujucaijiqiranhoutongguowangxianzhijiejiezhipeidianshidejiankongzhuji，baozhangledianliguanlijiankongxitongchuanshudewendingxingyushishixing。
現場配電室內共有68隻安科瑞儀表,分為3條RS485總線接至串口服務器，串口服務器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。
1）站控管理層
zhankongguanlicengzhenduidianlijiankongxitongdeguanlirenyuan，shirenjijiaohudezhijiechuangkou。zaishanghaidianqidianzhanfujierchanggongchengzhongzhuyaozhizhiyuyicengpeidianshidejiankongzhuji。
2）網絡通訊層
通訊層主要是由Nport5630-8一台、以太網設備及總線網絡組成。Nport5630-8串口服務器主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電係統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電係統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無人值守的目的。
3）現場設備層
現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達該配電間監控主機進行組網，實現遠程控製。
係統結構圖
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進線回路采用ACR330ELKH多功能液晶顯示儀表，出線回路采用ACR220ELK及ACR110ELK，能夠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。
3 係統功能
變(bian)電(dian)所(suo)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)圖(tu)為(wei)主(zhu)監(jian)控(kong)畫(hua)麵(mian)，主(zhu)要(yao)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)變(bian)電(dian)所(suo)所(suo)有(you)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)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)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、有功電度等。如下圖所：
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一次係統圖
yaoxinheyaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduidiyagechuxianhuiludekaiguanyunxingzhuangtaihefuzaijinxianjiankong，duikaiguanbianweihefuzaiyuexiandanchubaojingjiemianzhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing，tixingzhibanrenyuanjishichuli。fuzaiyuexianzhizaixiangyingquanxianxiakeziyoushezhi。
shijiangaojingjilugongneng，zhuyaowanchengduizhaxunshijianduanneichuxiandebaojingxinxishijianjiluyijifashengshijian，weizhibanrenyuantigongyijubingqiefenxishigufashengdeyuanyin，ruxiatusuoshi：
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報警功能實時查詢
canshuchaobiaogongneng，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxunxianfuyoubaojianyiyuanpeidianshijinchuxiangediyahuiludediancanshu，zhuyaobaokuo：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。如下圖所示:
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電參數抄表
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，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。 如下圖所示：
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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)。下(xia)圖(tu)為(wei)變(bian)電(dian)所(suo)通(tong)訊(xun)狀(zhuang)態(tai)示(shi)意(yi)圖(tu)。
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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。如下圖所示：
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趨勢曲線圖
4 結束語
在當今配電設施的應用中，工廠類項目的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-2000dianlijiankongxitongzaihualanshengwuerqideyingyong，keyishixianduipeidianshigongpeidianhuiluyongdiandeshishijiankong，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng，keyiyuchuankoufuwuqi、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，實時顯示配電室內各配電回路的運行狀態，對負載越限具有彈出報警對話框、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，為商業廣場項目解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的企業效益。
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[3]《電力監控運用於10kv供配電設計》，姚強，科技天地
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.
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