興慶坊項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

摘要：采用多功能電力儀表采集配電室內(nèi)0.4KV配電回路的各種電參量。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電所配電回路用電的實時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑 ;變電所 ;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng); 

        興慶坊新興廣場位于西安市碑林區(qū)互助路9號，現(xiàn)場為一棟6層樓高商業(yè)樓，現(xiàn)場共有兩間配電室此次需要進行改造加表，樓層配電箱也要加裝電表進行監(jiān)控，同時配電室原來已安裝部分多功能電表，合計此次需對180臺低壓儀表進行監(jiān)控，后臺主機位于1#配電室隔壁的值班室。

        為保證商場運營管理用電負荷的統(tǒng)計與分析及對危險源實時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的0.4KV低壓配電柜進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。

        自動采集現(xiàn)場所有0.4KV回路多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù)。

        支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

        支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。

        數(shù)據(jù)實時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路故障狀態(tài)直觀可見。

        能方便實現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

        數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

        對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。

        系統(tǒng)具備合理完善的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

        故障判斷與報警具有故障自動判斷并采用聲光方式報警功能。報警類型包括現(xiàn)場多功能儀表與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握興慶坊項目變電所配電回路的實時運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。

        安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)興慶坊項目變電所現(xiàn)場實際情況，2間配電室及樓層配電箱內(nèi)合計162塊電力儀表通過11條總線分別接入到通訊管理機連入后臺系統(tǒng)，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。如下圖所示：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖

1）站控管理層

        站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在興慶坊項目中主要指置于變電所監(jiān)控室的監(jiān)控主機。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

        通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成?？偩€網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)現(xiàn)場微機保護及多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

        現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由0.4KV低壓配電柜以及樓層配電箱上的多功能電力儀表組成，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制。

        現(xiàn)場低壓多功能電力儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

　　　配電所實時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測興慶坊項目0.4KV變電所及樓層配電箱配電回路的運行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到低壓進出線回路的運行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。

一次系統(tǒng)圖

        歷史曲線查詢功能，主要對配電回路的歷史電流趨勢曲線進行查詢。

        用電量報表功能，可查詢各回路用能日報表，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報表。如下圖所示，用戶可以直接打印報表，可以以EXCEL格式另存到其他位置。 如下圖所示：

電能報表

        系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊異常。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

　　在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，大型公共建筑的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在興慶坊項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實時監(jiān)控。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示配電室及樓層內(nèi)各配電進出線回路的運行狀態(tài)，對負載越限具有彈出報警對話框、報警聲音提示，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了商業(yè)建筑的用電可靠度。

[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10