趙娜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：本文以蘭州*司令部工程勘察設(shè)計院變配電室電能管理系統(tǒng)為案例，介紹基于Acrel-3000電能管理系統(tǒng)平臺結(jié)合安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的智能電力儀表，設(shè)計并實現(xiàn)了套分散采集集中管理的供配電自動化管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對配電房內(nèi)的智能儀表設(shè)備實現(xiàn)遠程精細、實時監(jiān)控，避免使用人工采集數(shù)據(jù)時的繁瑣和數(shù)據(jù)偏差，提高了供配電安全和管理水平，具有安全便捷、簡明實用、投資少、數(shù)據(jù)保存方便等點。

關(guān)鍵詞：電能管理；智能電力儀表；配電自動化；蘭州*；工程勘察設(shè)計院；智能配電；監(jiān)控軟件；

引言

    隨著電力行業(yè)市場化改革的推進，電能計量裝置異常問題越來越受到人們的重視，但是原有的電能計量監(jiān)測方法已不能適應(yīng)形勢需要。傳統(tǒng)電能計量監(jiān)測手段存在的不足說明我們有必要采取新的、自動化和信息化程度較高的監(jiān)測方式，以提高電能計量監(jiān)測工作水平，控制電能計量裝置異常問題，挽回電力企業(yè)以及終端用戶的損失。

    Acrel-3000系列電能管理系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司緊密把握電力系統(tǒng)用戶的需求，遵循電力系統(tǒng)的標準規(guī)范而二次開發(fā)的套具有專業(yè)性強、自動化程度高、易使用、高性能、高可靠等特點的適用于低壓配電系統(tǒng)的電能管理系統(tǒng)。通過遙測和遙控可以合理調(diào)配負荷，實現(xiàn)化運行，有效節(jié)約電能，并有高峰與低谷用電記錄，從而為用電的合理管理提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

    本文以蘭州*司令部工程勘察設(shè)計院變配電室電能管理系統(tǒng)為案例，介紹基于Acrel-3000電能管理系統(tǒng)平臺結(jié)合安科瑞電氣股份有限公司生產(chǎn)的智能電力儀表，設(shè)計并實現(xiàn)了套分散采集集中管理的供配電自動化管理系統(tǒng)。

1.項目概況

    蘭州*司令部工程勘察設(shè)計院電能管理系統(tǒng)，其監(jiān)控對象是設(shè)計院辦公大樓層配電室中的31只安科瑞生產(chǎn)的多功能電力儀表，其中進線回路采用APMD730系列儀表，數(shù)量為1只；重要的出線回路采用ACR220EL/K網(wǎng)絡(luò)電力儀表，數(shù)量為1只，普通出線回路采用ACR120EL/K網(wǎng)絡(luò)電力儀表，數(shù)量為29只。監(jiān)控中心也在辦公大樓層，距離配電室約20米的距離。所有電參量數(shù)據(jù)由儀表的通訊接口經(jīng)根RS-485總線傳給上位機，實現(xiàn)遙測和遙信功能。 

2.系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

    蘭州*司令部工程勘察設(shè)計院電能管理系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能或區(qū)域進行劃分，模塊化設(shè)計。整個系統(tǒng)般分為三層，即現(xiàn)場層、中間層、主控層。

    現(xiàn)場層主要任務(wù)是將現(xiàn)場的各種配電系統(tǒng)的運行參數(shù)進行采集和測量，并將采集和測量的各種數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要設(shè)備是：APMD730、ACR220EL/K、ACR120EL/K網(wǎng)絡(luò)電力儀表。上述設(shè)備均相互獨立完成各自的功能，不依賴主控計算機運行，所有儀表都具備RS-485 通信接口，通過現(xiàn)場的根RS-485總線將檢測到的各項電參數(shù)和狀態(tài)信號實時傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元。

    中間層位于現(xiàn)場層與主控層之間，其設(shè)備為串口服務(wù)器，現(xiàn)場485總線通過串口服務(wù)器與后臺主機相連，完成現(xiàn)場層設(shè)備與主控計算機之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換。

    主控層位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性工業(yè)級計算機、UPS不間斷電源、打印機、報警裝置等。Acrel-3000電力監(jiān)控軟件安裝在主控計算機上，通過軟件的人機界面和各種管理功能實現(xiàn)對整個配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控。

3.Acrel-3000電能管理系統(tǒng)介紹

    Acrel-3000電力監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集與過程控制的軟件，zui大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢曲線、報警等）對遠程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)*相同，通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，提高集成效率。其部分功能介紹如下：

 3.1  模擬次配電系統(tǒng)實時顯示數(shù)據(jù)

 3.2  故障報警及事故追憶

 3.3  用戶權(quán)限管理

 3.4  運行負荷曲線

 3.5  遠程報表查詢

 3.6  數(shù)據(jù)庫建立與查詢

4.案例客戶需求及功能實現(xiàn)

4.1客戶需求

    本項目后臺監(jiān)控系統(tǒng)，需要對辦公樓配電室內(nèi)的31只智能電測儀表進行集中監(jiān)視。具體監(jiān)控數(shù)據(jù)為：用電量計量、實時測量相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，能打印月度用電報表，并有歷史曲線的查詢功能（時間不小于30天）、靈活設(shè)置值班人員權(quán)限管理、各參數(shù)及數(shù)據(jù)通過RS485總線，通過網(wǎng)絡(luò)送至配電中心的電工值班室（后臺監(jiān)控中心）。

4.2功能實現(xiàn)

用戶權(quán)限管理窗口

    針對不同級別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運行?？梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。

模擬次配電系統(tǒng)實時顯示數(shù)據(jù)功能窗口

    系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù)，畫面定時輪巡切換；畫面實時動態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。

 故障報警及事故追憶窗口

    在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。

 運行負荷曲線

    負荷趨勢曲線功能主要負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，自動生成運行負荷趨勢曲線的，方便用戶及時了解設(shè)備的運行負荷狀況。點擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項可以完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；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。

遠程報表查詢

    配電室各個回路按照時間段進行歷史數(shù)據(jù)查詢。選擇回路后，可選擇時間間隔、時間長度對該回路進行歷史數(shù)據(jù)查詢，包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)和電能等常用數(shù)據(jù)。查詢結(jié)果可導出成EXCEL表格進行保存，也可打印保存。

5.結(jié)束語

本文介紹的電力儀表及Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在蘭州*司令部工程勘察設(shè)計院項目中的應(yīng)用，系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，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。該系列電力儀表及系統(tǒng)運行可靠，穩(wěn)定，為樓宇電能統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為節(jié)能提供決策依據(jù)取得了較好的社會效益。

參考文獻：

1）《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》 任致程，周中，中電力出版社

2）《變配電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)工程實例》 黃陽，智能建筑電氣技術(shù)，2006年7月5卷3期。

作者簡介：

趙娜，女，本科，從事低壓配電系統(tǒng)集成工作 ，，