繆建梅

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：用戶側配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守是當下配電管理的必然趨勢。針對用戶側的配電進線回路，設計安裝智能儀表，再通過后臺系統(tǒng)來實時監(jiān)測各用能回路的工作狀態(tài)；并記錄各個回路的電力參數。通過實時監(jiān)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、實現了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實時監(jiān)測，數據的采集及存儲，明確用戶的電能使用水平以及配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護成本、物業(yè)的管理提供數據依據，后期亦可根據對配電系統(tǒng)的運行數據的分析制定相應的配電系統(tǒng)維護方案。現就上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)項目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對用戶側用能智能化做簡要介紹。  

關鍵詞：上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)    無人值守  配電維護  智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0引言

  用戶側配電系統(tǒng)的智能化，科學化管理已經成為當配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側配電體系設計的智能配電系統(tǒng)已經是當下業(yè)主以及電力托管公司的*系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側配電架構的梳理，在關鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。

  ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)項目內重要回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數據依據。

  本文以上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)為例，簡單介紹ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)中的應用。

1項目介紹

  世博中心包含各類綜藝表演、慶典集會、藝術交流、學術研究、休閑、旅游觀賞的多功能演藝場所。除主場館外，文化中心里還設有有音樂俱樂部、影劇院、世界各美食街、安徒生兒童樂園、NBA互動館，以及近兩萬平方米的商業(yè)零售、文化休閑區(qū)。中上海2010年世博會期間，這里每天將有兩場演出，周末還將有大型演唱會等活動。

  上海世博中心個高壓變電所，5個分變電所；變電所之間通過光纖傳輸數據。其中1#變電所配置兩臺數據采集器、2#變電所配置臺數據采集器、3#變電所配置臺數據采集器、4#變電所配置兩臺數據采集器、5#變電所配置臺數據采集器。值班室設計在高壓變電所值班室。

2用戶需求

  本項目中主要是樓層內用戶用能數據的采集以及電能報表的統(tǒng)計，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

⑴系統(tǒng)具有使用次圖形式顯示采集0 .4kV配電室配電回路運行狀態(tài)、顯示0.4kV回路的母線電壓，進線、有功無功功率、功率因數和頻率以及電能；

⑵系統(tǒng)具有各個回路定時實時抄表匯總統(tǒng)計，用戶可自由查詢各個回路的用電情況；

⑶系統(tǒng)具有對現場各監(jiān)測點設計回路負荷趨勢曲線，便于維護人員掌握用電需求與供電負荷占比；

⑷系統(tǒng)可對歷史數據進行對比分析，可及時發(fā)現潛在故障，減少設備維護費用；

⑸系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實時的顯示各設備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測網絡通訊狀態(tài)；

⑹系統(tǒng)具有權限管理功能，通過用戶權限管理可防止未經授權的操作；

⑺重要配電回路數據整合，形成單獨的報表，便于管理人員重點監(jiān)測，管理。

3設計方案

3.1參考標準

  系統(tǒng)的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

  JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設計規(guī)范》

  GB/J63-90  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》

  GB/T13730  《地區(qū)電網數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

  GB2887  《計算站場地技術要求》

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

  DL/T 698.31-2010   《3.1部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-通用要求》

  DL/T 698.35-2010     《3-5部分：電能信息采集終端技術規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求》

  DL/T 698.41-2010    《4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

  DL/T 698.42-2010     《4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

  DL/T/814-2002        《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構設計

  鑒于上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)的建筑規(guī)模、性質，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設計：上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)所有監(jiān)控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協(xié)議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數據總線直接鋪設至主機所在的變電所值班室。數據總線通過協(xié)議轉換隔離器將數據傳輸至系統(tǒng)主機。系統(tǒng)示意圖1所示。

圖1

4 系統(tǒng)功能

  上位機軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 功能特點

  ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1運行系統(tǒng)

  軟件的界面可以根據項目的特點和客戶的要求來設計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖2所示。

圖2登陸界面

4.2.2通訊示意圖

  通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖

監(jiān)測詳圖反應了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖4所示。

圖4 監(jiān)測詳圖

4.2.4 參數抄表

  參數報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態(tài)。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖5所示

圖5 參數抄表

4.2.5 電能報表

  電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實現系統(tǒng)運行期間的任意時間段內的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖6所示。

圖6 電能報表

4.2.6 定制界面

  本系統(tǒng)還針對本項目中的直流屏的定制了界面，通過后臺也可以直接了解直流屏的工作狀態(tài)以及相關的電參量參數。界面如圖7所示。

圖7 直流屏

5 結束語

  上海世博中心電力監(jiān)控系統(tǒng)實現用電數據的實時采集、存儲、顯示、導出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調試，系統(tǒng)數據的核對，整個過程我方提供了相應階段的。本系統(tǒng)在設計、安裝、調試的同時，也是對建筑的配電架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內配電體系的運作模式和狀態(tài)。在本項目中的實際實施過程中還為客戶定制了直流屏，溫控儀，綜保等三方設備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數據分析處理方式，以及導出方式，便于后期物業(yè)的相關管理，提高為客戶服務的效率。

  除此之外系統(tǒng)實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警對話框及報警聲音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務計劃。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期物業(yè)管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數據依據。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6

作者簡介：

繆建梅，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電