摘要：用戶側配電係統的智能化、精細化
、wurenzhishoushidangxiapeidianguanlidebiranqushi。zhenduiyonghucedepeidianjinxianhuilu，shejianzhuangzhinengyibiao，zaitongguohoutaixitonglaishishijiancegeyongnenghuiludegongzuozhuangtai；並記錄各個回路的電力參數。通過實時監控用能以及相關電力參數、提高用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實shi現xian了le配pei電dian係xi統tong監jian控kong的de無wu人ren值zhi守shou。通tong過guo用yong能neng的de實shi時shi監jian測ce，數shu據ju的de采cai集ji及ji存cun儲chu，明ming確que用yong戶hu的de電dian能neng使shi用yong水shui平ping以yi及ji配pei電dian係xi統tong的de運yun行xing狀zhuang態tai
，為wei用yong戶hu節jie約yue電dian力li維wei護hu成cheng本ben、wuyedeguanlitigongshujuyiju，houqiyikegenjuduipeidianxitongdeyunxingshujudefenxizhidingxiangyingdepeidianxitongweihufangan。xianjiuhangtiankongzhixitongyanfadalouxiangmuzhongshiyongdeACREL-2000電力監控係統對用戶側用能智能化做一簡要介紹。。

關鍵詞：航天控製係統研發樓;變電所；智能電力儀表;Acrel-2000型；電力監控係統

0、概述 

  本(ben)項(xiang)目(mu)為(wei)航(hang)天(tian)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)研(yan)發(fa)大(da)樓(lou)項(xiang)目(mu)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)航(hang)天(tian)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)研(yan)發(fa)大(da)樓(lou)進(jin)行(xing)電(dian)力(li)監(jian)測(ce)，以(yi)保(bao)證(zheng)用(yong)電(dian)的(de)安(an)全(quan)、可靠和高效。

  Acrel-2000型智能配電係統，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航天控製係統研發樓配電係統進行用電監控
；監控範圍為1個變電所的低壓儀表。該係統總計有109隻儀表，通過485總線
，直接拉至1層值班室的串口服務器，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，通訊層與設備層；

如圖（1）所示：

圖（1）網絡拓撲圖

  設備層主要為：多功能網絡電力儀表。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：串口轉換隔離器，其主要功能為把分散在現場采集裝置集中采集，同時傳至站控層
，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，一般都采用兩根連線，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。

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、通訊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

  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。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

  航天控製係統研發大樓項目電力監控係統包含一個變電所，本項目針對這個變電所配電係統進行電能管理
；對變電所的高壓配電回路進行遠程實時監控。

  配電所進出線回路采用多功能儀表，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。

  低壓配電一次圖見圖（2）
，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（2）低壓配電一次圖

    yaoxinheyaocebaojinggongneng，zhuyaowanchengduidiyagechuxianhuiludekaiguanyunxingzhuangtaihefuzaijinxianjiankong
，duikaiguanbianweihefuzaiyuexiandanchubaojingjiemian，zhishijutidebaojingweizhibingshengyinbaojing
，tixingzhibanrenyuanjishichuli。jubeishishizhaxungongneng，jiantu（3）。

圖（3） 遙信報警信息

  canshuchaobiaogongneng，zhuyaoduidiyagechuxianhuiludediancanshujinxianzhaxun。zhichirenyishikediancanshuzhaxun

，jubeishujudaochuhebaobiaodayindenggongneng。gaibaobiaozhaxundiyahuiludediancanshu，zhuyaobaokuo：三相電壓、電流、功率因數
、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（4）。

                    圖（4） 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)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(yi)EXCEL格式另存到其他位置。 見圖（5）。

圖（5） 電能報表

    fuhequshiquxianjiemianzhongkezhiguandezhakanhuiludefuheyunxingqingkuang。zhakanshishihelishiqushiquxian，dianjihuamianxiangyinganniuhuocaidanxiangkeyiwanchengxiangyinggongnengdeqiehuan

；幫助用戶進行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（6）。

圖（6） 電流曲線

    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)（7）。

圖（7）係統通訊結構示意圖

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、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-2000dianlijiankongxitongzaihangtiankongzhixitongyanfadalouxiangmudeyingyong，keyishixianduibiandiansuodiyapeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudiannengguanli，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
，實時顯示變電所內各配電回路的運行狀態
，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。