何花

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化、精細(xì)化、無人值守是當(dāng)下配電管理的必然趨勢。針對用戶側(cè)的配電進(jìn)線回路，設(shè)計安裝智能儀表，再通過后臺系統(tǒng)來實(shí)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(shù)。通過實(shí)時監(jiān)控用能以及相關(guān)電力參數(shù)、提高用能安全、可靠及維護(hù)效率、降低維護(hù)的人工成本、實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)監(jiān)控的無人值守。通過用能的實(shí)時監(jiān)測，數(shù)據(jù)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(yùn)行狀態(tài)，為用戶節(jié)約電力維護(hù)成本、物業(yè)的管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，后期亦可根據(jù)對配電系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析制定相應(yīng)的配電系統(tǒng)維護(hù)方案。現(xiàn)就布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所項(xiàng)目中使用的ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)對用戶側(cè)用能智能化做一簡要介紹。

關(guān)鍵詞：布勒（常州）糧食及食品   智慧工廠    智能配電系統(tǒng)  配電自動化

0、引言

  用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當(dāng)配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側(cè)配電體系設(shè)計的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當(dāng)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(cè)配電架構(gòu)的梳理，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)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)通過對布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及0.4KV變電所內(nèi)重要回路進(jìn)行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

  本文以布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所項(xiàng)目為例，簡單介ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所電力工程配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1、項(xiàng)目介紹

  本工程為布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所配電工程，用電地點(diǎn)在常州。設(shè)計范圍為廠房的四個重要配電節(jié)點(diǎn)：10KV開閉所，辦公樓變電所，1#車間變電所，2#車間變電所。

現(xiàn)針對本項(xiàng)目中的高壓綜保、低壓溫控、低壓多功能儀表設(shè)計一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場各種智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，后臺集中顯示、存儲，并通過相應(yīng)的報表等形式顯示導(dǎo)出。

2、用戶需求

  本項(xiàng)目中主要是廠區(qū)內(nèi)變電所進(jìn)出線用能數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計、顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

  1.系統(tǒng)具有使用一次圖形式顯示采集各變電所配電回路運(yùn)行狀態(tài)、顯示重要進(jìn)出線回路的母線電壓，進(jìn)線、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率以及電能；

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

  3.系統(tǒng)具有對現(xiàn)場各監(jiān)測點(diǎn)設(shè)計回路負(fù)荷趨勢曲線，便于維護(hù)人員掌握用電需求與供電負(fù)荷占比；

  4.系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，可及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用；

  5.系統(tǒng)具有通訊狀態(tài)顯示，可實(shí)時的顯示各設(shè)備的通訊狀態(tài)，可在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)；

  6.系統(tǒng)具有權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理可防止未經(jīng)授權(quán)的操作；

  7.重要配電回路數(shù)據(jù)整合，形成單獨(dú)的報表，便于管理人員監(jiān)測，管理。

3、設(shè)計方案

3.1參考標(biāo)準(zhǔn)

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

JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

GB/J63-90    《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(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》

GB2887        《計算站場地技術(shù)要求》

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

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

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

DL/T 698.41-2010   《第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    《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

DL/T/814-2013     《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

  鑒于布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所項(xiàng)目的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項(xiàng)目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點(diǎn)需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗(yàn)，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所項(xiàng)目所有監(jiān)控點(diǎn)位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至各分變電所的數(shù)據(jù)采集箱。數(shù)據(jù)采集箱箱與系統(tǒng)主機(jī)之間通過光纖連接。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

電力監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

  本項(xiàng)目中四個部分各配置一臺數(shù)據(jù)采集器，鑒于各變電所與值班室的位置，為其設(shè)計的方案為：10KV開閉所與主機(jī)之間通過網(wǎng)線直接連接，其他三個變電所與變電所值班室之間通過光纖通訊。

 4、系統(tǒng)功能

  上位機(jī)軟件采用ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機(jī)軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。

4.1 功能特點(diǎn)

  ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)擊相應(yīng)快捷按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機(jī)界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1運(yùn)行系統(tǒng)

  軟件的界面可以根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和客戶的要求來設(shè)計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應(yīng)密碼，方能進(jìn)入本系統(tǒng)。界面如圖1所示。

圖1登陸界面

4.2.2通訊示意圖

  通訊示意圖為拓?fù)鋱D，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(diǎn)位的運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖2所示。

 圖2 通訊示意

4.2.3 監(jiān)測詳圖

  監(jiān)測詳圖反應(yīng)了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過實(shí)時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項(xiàng)目各個監(jiān)測回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理者實(shí)時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。界面如圖3所示。

 圖3監(jiān)測詳圖

4.2.4 參數(shù)抄表

  參數(shù)報表反映了本項(xiàng)目監(jiān)測回路的在過去某時間點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過當(dāng)或者過去某時間點(diǎn)的實(shí)時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補(bǔ)償因數(shù)，頻率。界面如圖4所示

 圖4 參數(shù)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(xiàn)，該報表可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖5所示。

 圖5 電能報表

4.2.6 限值設(shè)置

  限值設(shè)置報表提供了報警限值的自定義設(shè)置，甲方可以通過現(xiàn)場實(shí)際使用的電流值，設(shè)置符合實(shí)際使用的報警限值。此部分設(shè)置是電流設(shè)置，界面如圖6所示。

圖6 限值設(shè)置

5、結(jié)束語

  布勒（常州）糧食及食品加工成套設(shè)備10KV開閉所以及變電所電力工程實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、存儲、顯示、導(dǎo)出。項(xiàng)目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對，整個過程我方提供了相應(yīng)階段的。本系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構(gòu)的詳細(xì)梳理，通過對用能情況的細(xì)致分類，明確建筑內(nèi)配電體系的運(yùn)作模式和狀態(tài)。

  在本項(xiàng)目中的實(shí)際實(shí)施過程中，我方還多次安排技術(shù)人員提供施工指導(dǎo)相關(guān)的，保證了項(xiàng)目的通訊線纜的鋪設(shè)質(zhì)量，規(guī)避了很多施工方面常見的錯誤，提高了項(xiàng)目質(zhì)量。本項(xiàng)目中還為客戶定制了溫控儀，綜保等第三方設(shè)備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關(guān)的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數(shù)據(jù)分析處理方式，以及導(dǎo)出方式，便于后期物業(yè)的相關(guān)管理，提高為客戶服務(wù)的效率。

  在工廠項(xiàng)目中，業(yè)主對于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對工廠項(xiàng)目為其配置安科瑞品牌ACR系列以及DTSF導(dǎo)軌表，現(xiàn)場以及后臺的統(tǒng)一性，一定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)架構(gòu)搭建以及后期系統(tǒng)軟硬件服務(wù)上都有很大的勢。除此之外系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示業(yè)主各配電回路的電能使用狀況、負(fù)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(yuǎn)程抄表以及分析、研究制定相應(yīng)的用能服務(wù)計劃。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實(shí)現(xiàn)各個配電回路的工作狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測、重要電參量實(shí)時顯示的功能，為后期管理者的配電系統(tǒng)維護(hù)提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

6、參考文獻(xiàn)

  [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.電力儀表在大型商業(yè)電能分項(xiàng)計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6

  [3].韓月 ， 耿寶宏 ， 高強(qiáng).智能變電站變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].東北電力技術(shù) 2011. 6

  [4].侯雨辰 ， 田瑛.智能變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].城市建設(shè)理論研究 2012. 10

 作者簡介： 何花，女，本科  安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電