楊興媚

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 江陰 214405

摘要：本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網絡電力儀表而設計實現(xiàn)的一套分散式采集和集中控制管理的配電自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)實現(xiàn)了微機在配電室中無人管理的功能，省去了值班人員現(xiàn)場操作的無序性，提高了供電質量和管理水平，具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。

關鍵詞：電力監(jiān)控軟件；網絡電力儀表；電力管道；應用

0 引言

        節(jié)能是一項國家長期的基本國策，作為電力的供應者，電力公司更應該做節(jié)能的典范，除了加強用電業(yè)主的節(jié)能意識教育和加強用電管理之外，積極采用先進的技術和管理手段更是行之有效的途徑。在山東電力管道工程公司供電系統(tǒng)的改造中，根據(jù)用電負荷晝夜落差大，呈周期性變化的特點，對兩個配電室實行基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件實時監(jiān)控，實現(xiàn)了對用電分配的合理化管理，進而達到了節(jié)能的目的。

1 項目介紹

        山東電力管道工程公司是山東電力集團公司的全資子公司，國有大型企業(yè)，主要承擔電力、水利、市政工程輸水管材的設計、制造、施工安裝及各種規(guī)格型號混凝土電桿的生產和電力運營。公司始建于1958年座落在山東泰山腳下的新泰市，毗鄰京滬高速鐵路，擁有自備電廠和鐵路專用線，交通便利，生產發(fā)展條件優(yōu)越，總資產達26億元，公司擁有職工1600余人，各類專業(yè)技術人員500多人。

        山東電力管道工程公司有兩個配電室：容量1500KVA的生產配電室和800KVA的宿舍配電室，兩個配電室距離約1500米，為實現(xiàn)配電系統(tǒng)的規(guī)范化管理，對舊的配電系統(tǒng)進行改造，兩配電室內的老式指針式儀表更換為上海安科瑞公司的網絡電力儀表，配套Acrel-2000電力監(jiān)控軟件對現(xiàn)場進行監(jiān)控，監(jiān)控室位于生產配電室內。

        山東電力管道工程公司，為實現(xiàn)配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化、統(tǒng)一化、智能化以及規(guī)范化的管理，經過前期詳細的市場調研和對不同電力系統(tǒng)集成公司的考察后，最終提出以下需求：

        實時顯示:生產配電室宿舍配電室各饋線回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，配電室整體一次圖形式直觀動態(tài)顯示；

        趨勢分析:完成對各配電回路的電壓、電流或功率實時和歷史趨勢曲線的繪制，便于分析該回路配電運行工況，調配三相配電平衡和削峰填谷。

        電能管理:完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能

        事件報警:對各監(jiān)測點的通訊狀態(tài)或異常用電進行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運行情況

        根據(jù)可靠性和高效率配電管理的要求，以及實用性，安全性，實時性，穩(wěn)定性，可擴展性和易維護性的原則，上海安科瑞電氣股份有限公司對山東電力管道工程公司的智能配電系統(tǒng)的改造提供如下設計方案。

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：

        ISO/IEC11801              《國際綜合布線標準》

        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(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

        GBJ63-93                     《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)程》

        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》

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

        IEC-61131-3                《圖形可編程標準》

3.2 組網結構圖拓撲圖       

        為滿足兩個配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求，容量1500KVA的生產配電室和800KVA的宿舍配電室通過一根單模四芯的光纖相連，經光電轉換后接入網絡交換機，進而實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，存儲，處理，實時顯示以及歷史查詢。

3.3 儀表，通訊線纜，交換機及串口服務器選型

        對山東電力管道工程公司提出的需求和我們確定的組網方案，現(xiàn)場設備層采購安科瑞公司ACR320網絡電力儀表，網絡通訊層使用華為的33c16470的網絡交換機以及MIE-1102光電轉換器，現(xiàn)場總線鋪設屏蔽雙絞線，以滿足系統(tǒng)組網的要求，具體設備如下表：

應用場合		型號	主要功能
高壓重要回路或低壓進線柜		ACR320EFLH	LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統(tǒng)計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量等。
交換機		3c16470	桌面級,二層,非網管型交換機,存儲轉發(fā)方式,16口,10M/100Mbps,支持網絡標準 IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.1d,IEEE 802.3x,支持全雙工。
串口服務器		NPORT5210	NPort 5200系列的串口設備聯(lián)網服務器可讓工業(yè)串口設備立即連上網絡。NPort 5200系列的串口設備聯(lián)網服務器體積小巧，將RS-232或RS-422/485串口設備，如PLC，測量儀，和傳感器連接到IP-based Ethernet LAN。
光電轉換器		MIE-1102	工業(yè)級以太網收發(fā)器。用于10Base-T或100Base-TX雙絞線與100Base-FX光纜之間數(shù)據(jù)通訊，它將網絡傳輸距離的極限從雙絞線的100米擴展到了100公里以上。
現(xiàn)場總線		RVVP2*1.0	屏蔽雙絞線：中距離傳輸 RS485通訊方式時傳輸距離≤1200m，沒跟現(xiàn)場總線理論上手拉手連接32塊網絡電力儀表。

4 系統(tǒng)功能

        上位機軟件采用Acrel – 2000電力監(jiān)控軟件，通過軟件進行設備配置、數(shù)據(jù)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. 一次圖顯示：以一次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息。

4.2. 趨勢曲線：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線，分析該回路配電運行工況

4.3 遠程遙控操作分合閘，各低壓回路可以在后臺遠程控制回路的分合閘，避免了人工直接操作設備的危險性

        實時性：人工抄錄，1天2次，各回路時間不統(tǒng)一，可對性差；計算機實時采集，50mS一次，可比性強

        存儲管理：紙質記錄，查詢時翻箱倒柜，年久易失，數(shù)據(jù)日期管理復雜；計算機存儲，數(shù)據(jù)可存儲10年以上，查詢速度快，只需鼠標一點，迅速準確。

        高壓遙控：10kV手動分合閘；10kV遠程后臺控制，增加了操作的安全性

        在電力監(jiān)控系統(tǒng)中配置網絡電力儀表，具有實施簡明，投資少等顯著優(yōu)點，可以方便和實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，系統(tǒng)對各種用電設備的歷史運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行管理分析，便于維護人員明確設備狀況，制定詳細的設備維護計劃，減少工作人員，提高效率。同時，根據(jù)建立的電能計量體系，可以了解、分析建筑總體能耗，提出降耗計劃，采取節(jié)能降耗措施，逐步提高用電效率。