烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

安科瑞 陳聰

摘要：采用多功能電力儀表采集變電所內(nèi)10KV及0.4KV配電回路的各種電參量和開關(guān)信號。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(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

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

  0 概述

  烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市新市區(qū)國秀家園東門南側(cè)，此次需要對配電室內(nèi)的高、低壓配電系統(tǒng)做一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。

  高壓系統(tǒng)為2條進(jìn)線，2條出線，合計(jì)10面配電柜。

  低壓系統(tǒng)共有2臺(tái)變壓器，合計(jì)17面，系統(tǒng)進(jìn)出線回路共63條。

  1 需求分析

  為保證生產(chǎn)管理用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的10KV高壓配電柜及0.4KV低壓配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時(shí)檢測報(bào)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(dòng)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(shí)間。

      數(shù)據(jù)采集

  自動(dòng)采集現(xiàn)場所有10KV回路及0.4KV回路多功能儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集無線測溫傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

  支持實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)周期采集（定時(shí)采集）可配置周期（1分鐘～24小時(shí)）。

  支持多線程處理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時(shí)對多個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

  數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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。

      數(shù)據(jù)查詢與展示

  能方便實(shí)現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(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。

       權(quán)限管理

  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(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到合理地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。

  故障報(bào)警

  故障判斷與報(bào)警具有故障自動(dòng)判斷并采用聲光方式報(bào)警功能。報(bào)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(bào)警時(shí)間自動(dòng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時(shí)掌握烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目變電所配電回路的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)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。

  2  系統(tǒng)方案

  安科瑞Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目變電所現(xiàn)場實(shí)際情況，7臺(tái)高壓柜多功能電力儀表，63臺(tái)低壓柜多功能電力儀表采用屏蔽雙絞線分4根總線接至4口的通訊管理機(jī)上，再由網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)主機(jī)，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。如下圖所示：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

  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(jī)交互的直接窗口。在烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目中主要指置于變電所監(jiān)控室的監(jiān)控主機(jī)。

  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(shí)現(xiàn)現(xiàn)場高低壓柜上安裝的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，提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)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10KV高壓以及0.4KV低壓配電回路的多功能電力儀表組成，各智能設(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(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

  高低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意

  現(xiàn)場高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(jìn)行通訊連接，每根總線連接高低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示：

通訊線路連接示意圖

  3  系統(tǒng)功能

  配電所實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時(shí)監(jiān)測烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目變電所內(nèi)所有配電回路的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路10KV配電柜及低壓進(jìn)出線回路的運(yùn)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。

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

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

  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(shí)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。

  4  結(jié)束語

  在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，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)在烏魯木齊疾控中心項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對配電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示中心配電室內(nèi)各10KV配電柜回路以及0.4KV低壓配電進(jìn)出線回路的運(yùn)行狀態(tài)，對負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框、報(bào)警聲音提示，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了建筑的用電可靠度。

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