李亞俊

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】benwenzhonggaishudianlijiankongxitongjiegouhezuoyong，tongguoliejugongchengshili，xiangxijieshaoledianlijiankongxitongzaiminyongjianzhudianlixitongyunxinghejienengzhongdeyingyong

，yijizaituiguanghefazhanfangmianxuyaogaijindewenti。

【關鍵詞】民用建築；電力監控係統；運行和節能中的應用

引言

        隨著國民經濟的不斷增強，城鎮建設速度不斷加快
，智能建築已經從發達城市向普通城市發展推廣，而作為智能建築的重要組成部分--電力監控係統已成為電力係統管理中不可或缺的技術手段
，通過這種智能化管理
，提高了電力係統可靠性、安全性和連續性，同時便於及時
、全麵、快捷的掌握電力係統運行工況，簡便、有效的進行用電負荷變化、電能消耗和電能質量分析
，提高電能使用效率、節約用電成本，還能借助電力監控係統準確
、快速地判斷故障位置和故障原因。

一、電力監控係統概述

        電力監控係統采用分層分布式結構，具體分為三層：現場設備層
、通訊轉換層、係統管理層。現場設備層設置在於電力線路係統中的配電現場，負責完成各種電力現場數據參數及信息狀態的的采集、保護和控製
，執行監控係統的各類動作指令和管理操作；tongxunzhuanhuancengshezhizaiyudianlixianluxitongzhongdepeidianxianchang，chengfenbushibuju，xianghuduli

，hubuyingxiang，wanchengxitongshujudetongxunzhuanhuanyijiyuxitongguanlicengdeshujujiaohuan。fuzejiangxianchangshebeicengdegeleidianlizhinengjiankongjidisanfangshebeitongguoxianchangzongxianxingshisuocaijidexiangguanxinxishujuzhuanhuanweiwangluoxingshidexinhao
，bingjinxingzuhe

、配網和轉發
；係(xi)統(tong)管(guan)理(li)層(ceng)設(she)置(zhi)在(zai)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)內(nei)，管(guan)理(li)層(ceng)主(zhu)機(ji)與(yu)通(tong)訊(xun)轉(zhuan)換(huan)層(ceng)各(ge)子(zi)站(zhan)間(jian)相(xiang)互(hu)通(tong)訊(xun)，並(bing)通(tong)過(guo)以(yi)太(tai)網(wang)形(xing)式(shi)進(jin)行(xing)局(ju)域(yu)網(wang)組(zu)網(wang)，實(shi)現(xian)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)信(xin)息(xi)的(de)交(jiao)換(huan)與(yu)管(guan)理(li)。

電力監控係統主要功能：1係統運行實時監視，進行數據采集與處理
；2電能質量監視與管理；3事件報警信息與記錄；4遠程控製與操作
；5曆史數據管理與各種報表打印等。

二、電力監控係統在民用建築電力係統運行和節能中的應用

1.工程實例

        某辦公樓分為主樓、東附屬樓、西附屬樓三個部分，主樓建築麵積10萬m²,東西附屬樓各1.5萬m²。電力係統分為3個變配電室
，主樓變配電室作為總變配電室，高壓電源采用雙電源進線中間設置母聯形式
，高壓饋出線包含主樓、東西附屬樓高壓電源，共計8條。主樓配電室低壓配電係統作為獨立部分
，共有4台SCB9-2000KVA-AF(10/0.4KV)幹式變壓器，其中2台為主樓照明動力用，低壓配電采用兩進線一母聯形式，低壓饋出線90多條。另外2台為空調製冷設備用
，每台變壓器及低壓配電係統均與製冷設備對應。東
、西附屬樓變配電室各有2台SCB9-800KVA-AF(10/0.4KV)幹式變壓器
，低壓配電係統均采用兩進線一母聯形式，低壓饋出線分別為60多條和40多條，主要負荷以普通照明

、dongliweizhu。youyubianpeidianshijiaoweifensan，juliyuan，erqiegejianzhugongnengbutong，yongdianfuhexingzhibutong
，yincicaiyongdianlijiankongxitongduidianlixitongjinxingjiankong，sancengjiegouruxia：

        (1)係統管理層。將主樓變配電室作為總監控中心，東、西附屬樓作為2個子工作站。各工作站電力監控係統采用電力專用監控軟件、Windows2003/XP中文版操作係統、SQLserver2005數據庫作為服務器的數據庫。與第三方通訊支持DDE方式、OPC方式、ODBC接口，支持與樓控係統的數據交換。

        (2)通訊轉換層。主通訊網采用100MTCP/IP光纖以太網，子工作站通過OPC轉發接口接入TCP/IP以yi太tai網wang與yu主zhu樓lou監jian控kong中zhong心xin係xi統tong互hu聯lian
，實shi現xian三san個ge區qu域yu配pei電dian室shi現xian場chang數shu據ju交jiao換huan，方fang便bian值zhi班ban人ren員yuan查zha看kan電dian力li係xi統tong運yun行xing數shu據ju，進jin行xing實shi時shi監jian控kong。為wei提ti高gao數shu據ju交jiao換huan速su度du以yi及ji通tong訊xun的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing
，該gai係xi統tong采cai用yongIEEE802.3(TCP/IP)通訊標準

，星形結構，標準RS485接口

，5類UTP或Fibercable網線傳輸，傳輸速率達到100M標準。

        (3)現場設備層。高壓進線、高壓母聯以及低壓進線
、低壓饋出線等均配置PM800係列電力參數測試儀及相應檢測器件，該設備不僅可以在現場顯實時顯示各種參數，而且通過RS485接口
，采用MODBUS通訊協議傳送到係統管理層。

2.在民用建築電力係統運行中的應用價值

        (1)電力監控係統相對以往常規人工管理方式，能及時、全麵的掌握電氣運行信息，提高電氣運行的安全性
、可靠性。比如係統實時和定時采集電氣設備的模擬量和開關量；直接讀取各配電所
、各條線路檢測器件采集的數據，並進行顯示
、統計、分析、計算和存儲。通過係統自動監控及信息共享，可減少甚至取消子工作站運行管理人員

，節省了人工管理的成本。

        (2)電力監控係統具有報警及事件管理功能以及網絡診斷故障功能。方便監控中心管理人員全麵了解電氣運行狀況，準確
、快速的判斷故障位置和查明故障原因，有助電氣維修人員及時解除故障，提高電氣安全性

，可靠性和持續性。

        (3)xitongkejianglishishujukeyitongguoquxianfangshiheshujubiaogefangshizhiguandixianshi，yonghukehenfangbiandixuanzeyuzhakanhuiludelishishuju。tongguoshujudefenxi
，keyiduiguanjianhuiludedianliuhegonglvbianhuajinxingjiankong，shixianguzhangdejishixiuzhengheyuce、設備的運行調配管理。

3.在民用建築電力係統節能方麵的應用價值

        (1)通過監控係統的各用電負荷電能消耗數據和電力參數分析，可對配電係統內各用電負荷進行電能分配、計量和監控，減少三相電流不平衡情況
，以避免電能浪費的現象。

        (2)根據電力監控係統記錄的各用電負荷在峰
、穀
、平時段電能消耗數據分析，合理的采取運行方式和周期，減少不必要的設備添置
，減少資金投入，節約電能。

        (3)tongguodianlicanshudeshishifenxi，nenggoujishifaxiandiannengxiaohaoyichangxianxiang
，rufashengxiebowentihuogonglvyinshuguodidewenti，keyicaiquyouxiaocuoshijinxingshebeigaizaohuobuchang，yibimiandiannengguodusunhaoheshebeilaohuadewenti。

4.電力監控係統在推廣應用過程需解決和改進的問題

        (1)應ying用yong產chan品pin及ji生sheng產chan廠chang家jia較jiao多duo，且qie標biao準zhun規gui範fan各ge不bu相xiang同tong
，無wu統tong一yi標biao準zhun規gui範fan，製zhi約yue電dian力li監jian控kong係xi統tong推tui廣guang和he發fa展zhan。比bi如ru製zhi冷leng機ji組zu自zi帶dai電dian氣qi控kong製zhi器qi件jian無wu法fa與yu電dian力li監jian控kong係xi統tong進jin行xing通tong訊xun和he信xin息xi共gong享xiang
，在zai電dian力li監jian控kong數shu據ju采cai集ji方fang麵mian存cun在zai不bu足zu。

        (2)電力監控係統投資規模較大，尤其要求精度高
、傳輸速度快的監控元器件投資更高，一般說來
，電力監控在變配電係統投資中占到30%-40%,一些業主自籌資金
，在預算不足情況下

，相應減少電力監控投資。

        (3)用(yong)戶(hu)對(dui)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)認(ren)知(zhi)度(du)不(bu)高(gao)，管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)業(ye)務(wu)能(neng)力(li)和(he)知(zhi)識(shi)水(shui)平(ping)不(bu)高(gao)
，係(xi)統(tong)利(li)用(yong)率(lv)低(di)，部(bu)分(fen)用(yong)戶(hu)僅(jin)作(zuo)為(wei)擺(bai)設(she)，忽(hu)略(lve)了(le)其(qi)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)，造(zao)成(cheng)認(ren)識(shi)上(shang)的(de)誤(wu)解(jie)
，在(zai)係(xi)統(tong)推(tui)廣(guang)和(he)發(fa)展(zhan)上(shang)造(zao)成(cheng)障(zhang)礙(ai)。

三
、安科瑞Acrel-2000Z電力監控係統解決方案

1.概述

        針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置
、開關櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產品
、電能質量在線監測裝置
、配電室環境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監控係統
，實現了變電
、配電
、用電的安全運行和全麵管理。監控範圍包括用戶變電站

、開閉所、變電所及配電室等。

        Acrel-2000Z電力監控係統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力係統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術
，集保護、監測
、控製、通信等功能於一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統，適用於35kV及以下電壓等級的城網
、農網變電站和用戶變電站
，可實現對變電站全方位的控製和管理
，滿足變電站無人或少人值守的需求
，為變電站安全、穩定
、經濟運行提供了堅實的保障。

2.應用場所

        適用於軌道交通，工業，建築，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。

3.係統架構

        Acrel-2000Z電力監控係統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層
，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構
、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模
、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。

4.係統功能

4.1實時監測：直觀顯示配電網的運行狀態，實時監測各回路電參數信息
，動態監視各配電回路有關故障、告警等信號。

4.2電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

4.3曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

4.4運行報表：查詢各回路或設備指定時間的運行參數。

4.5實時告警：具有實時告警功能
，係統能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

4.6曆史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯
，查詢統計、事故分析。

4.7電能統計報表：係統具備定時抄表彙總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況。

4.8用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名
、密碼及操作權限。

4.9網絡拓撲圖：支持實時監視並診斷各設備的通訊狀態
，能夠完整的顯示整個係統網絡結構。

4.10電能質量監測：可以對整個配電係統範圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。

4.11遙控功能：可以對整個配電係統範圍內的設備進行遠程遙控操作。

4.12故障錄波：可在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況。

4.13事故追憶：可自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時穩態信息。

4.14Web訪問：展示頁麵顯示變電站數量
、變壓器數量
、監測點位數量等概況信息，設備通信狀態
，用電分析和事件記錄。

4.15APP訪問：設備數據頁麵顯示各設備的電參量數據以及曲線。

5.係統硬件配置

四、結束語

        電dian力li監jian控kong係xi統tong在zai民min用yong建jian築zhu中zhong發fa揮hui越yue來lai越yue多duo的de作zuo用yong
，以yi其qi出chu色se的de電dian力li監jian控kong功gong能neng和he節jie能neng效xiao果guo廣guang受shou好hao評ping，特te別bie是shi與yu樓lou宇yu自zi控kong係xi統tong的de一yi體ti化hua管guan理li
，能neng夠gou更geng加jia節jie省sheng人ren工gong管guan理li的de開kai支zhi，節jie約yue時shi間jian，操cao作zuo和he查zha詢xun更geng加jia方fang便bian，而er且qie具ju有you更geng明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi。隨sui著zhe經jing濟ji發fa展zhan和he科ke學xue技ji術shu的de進jin步bu，電dian力li監jian控kong係xi統tong正zheng在zai向xiang更geng高gao、更深的領域發展和應用。

【參考文獻】

[1]薑傳超.電力監控係統在民用建築電力係統運行和節能中的應用。

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版

作者簡介：

尤兵兵，男，現任職於安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電力監控係統的研發宇藥業。