0  概述 

本項目為南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目電力監控係統。根據配電係統管理的要求，需要對南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目配電係統改造項目的變電所的進出線回路進行電力監控，以保證用電的安全、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南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目項目的配電係統進行用電監控與電能管理
；監控範圍為高低壓進出線櫃進行遠程實時監控和電能管理。該係統總計有2個配電房，11台AM5綜保
，204台PZ96L-E4/HKC和AMC72L-E4/CK，。變電所儀表直接拉至變電所的串口服務器
，至後台電腦，實現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）網絡拓撲圖

間隔設備層主要為：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30個設備，最大傳輸距離為1km。

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(liang)好(hao)的(de)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)界(jie)麵(mian)。采(cai)用(yong)全(quan)中(zhong)文(wen)界(jie)麵(mian)，顯(xian)示(shi)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)電(dian)氣(qi)一(yi)次(ci)主(zhu)接(jie)線(xian)圖(tu)
，顯(xian)示(shi)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)狀(zhuang)態(tai)及(ji)相(xiang)應(ying)實(shi)時(shi)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)，畫(hua)麵(mian)定(ding)時(shi)輪(lun)巡(xun)切(qie)換(huan)
；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  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

南京國際健康城實驗學校10kv變配電項目電力監控係統包含變電所電表
，對變電所的低壓配電回路進行遠程實時監控和電能管理。

變電所采用的綜保和多功能儀表，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。

低壓配電二次圖見圖（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。  

圖（2）低壓配電一次圖

    遙(yao)信(xin)和(he)遙(yao)測(ce)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)，主(zhu)要(yao)完(wan)成(cheng)對(dui)低(di)壓(ya)各(ge)出(chu)線(xian)回(hui)路(lu)的(de)開(kai)關(guan)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)和(he)負(fu)載(zai)進(jin)線(xian)監(jian)控(kong)，對(dui)開(kai)關(guan)變(bian)位(wei)和(he)負(fu)載(zai)越(yue)限(xian)彈(dan)出(chu)報(bao)警(jing)界(jie)麵(mian)，指(zhi)示(shi)具(ju)體(ti)的(de)報(bao)警(jing)位(wei)置(zhi)並(bing)聲(sheng)音(yin)報(bao)警(jing)，提(ti)醒(xing)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)處(chu)理(li)。具(ju)備(bei)曆(li)史(shi)查(zha)詢(xun)功(gong)能(neng)。

圖（3） 負荷曲線

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配pei電dian箱xiang出chu線xian回hui路lu的de電dian參can數shu
，主zhu要yao包bao括kuo：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。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（5）。

圖（5） 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)（6）。

圖（6）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電力監控係統在南京國際健康城實驗學校10kvbianpeidianxiangmuxiangmudeyingyong，keyishixianduibiandiansuodiyapeidianhuiluyongdiandeshishijiankongyudianlijiankong
，bujinnengxianshihuiluyongdianzhuangkuang，haijuyouwangluotongxungongneng，keyiyuchuankoufuwuqi
、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。