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倪中明
上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)在配電室中無(wú)人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)序性，提高了供電質(zhì)量和管理水平，具有簡(jiǎn)明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：華潤(rùn)雪花；電力監(jiān)控；多功能智能儀表（ DTSF1352/C）；配電室無(wú)人值守

0 引言

        變配電（變電、配電）系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備相結(jié)合，將變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量、供電工作有機(jī)地融合在一起，從而改進(jìn)供電質(zhì)量，力求供電安全、可靠、方便、靈活、經(jīng)濟(jì)、管理更為有效，提高服務(wù)水平，減少運(yùn)行費(fèi)用。

        安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、計(jì)量保護(hù)裝置等，為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，主要包括實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower等。

        本文以華潤(rùn)雪花啤酒(大同)有限公司為例，探討電力監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目介紹

         華潤(rùn)雪花啤酒(大同)有限公司作為華潤(rùn)雪花啤酒(中國(guó))投資有限公司旗下的全資子公司，建成投產(chǎn)后，將生產(chǎn)高、中不同檔次的啤酒，一期工程年設(shè)計(jì)能力10萬(wàn)噸，銷售金額近5億元，上交稅收近1億元。項(xiàng)目從2011年5月開(kāi)工建設(shè)，占地面積136208.56平方米，建設(shè)規(guī)模114996，02平方米，生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備屬目前國(guó)內(nèi)啤酒行業(yè)水平，2012年9月投產(chǎn)，企業(yè)員工350余人。

        上海安科瑞電氣股份有限公司于2012年10月承接華潤(rùn)雪花啤酒（大同）有限公司裝備制造工業(yè)園區(qū)變電室電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

2 用戶需求

        本項(xiàng)目為華潤(rùn)雪花啤酒（大同）有限公司裝備制造工業(yè)園區(qū)變電室電力監(jiān)控項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)為高壓10kV和0.4KV低壓配電室，共53塊儀表多功能智能儀表（ DTSF1352/C），監(jiān)控值班室位于變電所隔壁，通過(guò)組態(tài)軟件Acrel-2000實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并記錄歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表，以便查詢。

3 設(shè)計(jì)方案

        現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備全集中在1個(gè)配電室中，業(yè)主的電氣值班室就近安排在配電室其中隔壁，本系統(tǒng)監(jiān)控中心也安置在該值班室中。系統(tǒng)組網(wǎng)采用常見(jiàn)的3層結(jié)構(gòu)，站控管理層、通訊管理層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

3.1 參考標(biāo)準(zhǔn)

        系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足以下所列制造和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

        JGJ/T 16-92                 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

        GB/J63-90                    《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

        GB/T13730                   《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

        GBJ63-93                     《電力裝置電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

        GB2887                        《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求》

        GB/50198-94               《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

        GB50254/59-96          《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

        IEC-61131-3               《圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)》

3.2  組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)鋱D

        為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，配電現(xiàn)場(chǎng)安裝的安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電力儀表通過(guò)屏蔽雙絞線手拉手式相連至后臺(tái)主機(jī)內(nèi)的工業(yè)串口卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時(shí)顯示以及歷史查詢,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1

4 系統(tǒng)功能

        上位機(jī)軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫(kù)變量配置、界面設(shè)計(jì)等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 配電系統(tǒng)一次示意圖： 10kV和0.4kV配電室配電回路運(yùn)行狀態(tài)使用一次圖形式顯示回路的電壓，三相電流、有功無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率，界面如下圖2、3、4所示：

圖2

 圖3

圖4

4.2 報(bào)表功能：通過(guò)報(bào)表功能可以查詢?nèi)我鈺r(shí)刻回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、回路的用電量。用戶主要關(guān)注的是用電量報(bào)表，用電量報(bào)表用于電費(fèi)計(jì)量以及與核對(duì)后進(jìn)行成本核算，如下圖5、6所示；  

圖5

圖6

4.3 趨勢(shì)曲線：Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線的分析界面，通過(guò)調(diào)用回路實(shí)時(shí)曲線界面分析該回路的負(fù)荷運(yùn)行狀況；如通過(guò)調(diào)用某配出回路的實(shí)時(shí)曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號(hào)波動(dòng)情況。系統(tǒng)的歷史趨勢(shì)即系統(tǒng)對(duì)所有已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢(shì)，方便工程人員對(duì)監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析，如下圖7所示：

圖7

4.4 電流越限報(bào)警設(shè)置：電力監(jiān)控系統(tǒng)定義了電流越限報(bào)警設(shè)置界面，用戶根據(jù)各個(gè)回路現(xiàn)場(chǎng)線纜的橫截面（粗細(xì)）決定設(shè)定電流預(yù)警值，避免電流過(guò)大造成用電事故發(fā)生。如下圖8所示：

圖8

4.5 報(bào)警提示和查詢界面：電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警界面，實(shí)時(shí)報(bào)警會(huì)彈出報(bào)警窗口提示，歷史報(bào)警通過(guò)查詢得出，如下圖9、10所示：

圖9

圖10

5 運(yùn)行效果

        隨著社會(huì)的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為造船業(yè)必然選擇，Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，減少了電氣值班人員，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過(guò)報(bào)警窗口的應(yīng)用，消除了電氣故障，遠(yuǎn)程的遙控操作，使值班人員更加安全，整套工作的實(shí)施也更加人性化。

6 結(jié)束語(yǔ)

        本文以Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為核心，分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選型，以及Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，配置網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有實(shí)施簡(jiǎn)明、投資少等顯著優(yōu)點(diǎn)，可以方便和實(shí)時(shí)地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場(chǎng)記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對(duì)用電設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行管理分析，便于維護(hù)人員明確設(shè)備狀況，制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，減少工作人員，提率。同時(shí)，根據(jù)建立的電能計(jì)量體系，可以了解、分析總體能耗，提出降耗計(jì)劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。

        zui后，雖然Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供的是一套完整的數(shù)據(jù)，具體用到生產(chǎn)管理當(dāng)中時(shí)，還需要人為的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深刻的分析和加工。只有不斷的去運(yùn)用這套系統(tǒng)，才能從中發(fā)現(xiàn)它更多的益處。

參考文獻(xiàn)

       [1]《電力電測(cè)數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中國(guó)電力出版社

       [2]《智能樓宇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施技術(shù)》， 黎連業(yè)、朱衛(wèi)東、李皓，清華大學(xué)出版社

作者簡(jiǎn)介：

        倪中明 (1982-)，男，本科，畢業(yè)于青島科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。

        上海安科瑞電氣股份有限公司 系統(tǒng)集成部