安(ān)科瑞 陳(chén)聰(cōng) 周(zhōu)潔 陳(chén)正(zhèng) 於(yú)洋

摘要：介紹(shào)華蘭生物(wù)二(èr)期，采用(yòng)智能(néng)電(diàn)力(lì)儀表(biǎo)，采(cǎi)集配電現(xiàn)場的(dí)各種電參(cān)量(liáng)和開(kāi)關信(xìn)號
。係(xì)統(tǒng)采用(yòng)現場就地(dì)組網的方(fāng)式，組(zǔ)網後通過(guò)現(xiàn)場(cháng)總綫通(tōng)訊並(bìng)遠(yuǎn)傳(chuán)至(zhì)後台，通過(guò)Acrel-2000型電力(lì)監(jiān)控係統實現配電室配電(diàn)回(huí)路用(yòng)電(diàn)的實(shí)時(shí)監控(kòng)和(hé)管(guǎn)理(lǐ)
。

關(guān)鍵詞：華(huá)蘭(lán)生物(wù)；智(zhì)能電力儀(yí)表;Acrel-2000;電力監(jiān)控(kòng)係統(tǒng); 

0  概(gài)述 

    本(běn)項目(mù)為華蘭(lán)生物(wù)工程(chéng)股(gǔ)份(fèn)有限公(gōng)司(sī)新(xīn)建中原經濟區(qū)生(shēng)物醫(yī)藥產業(yè)園(yuán)啟(qǐ)動(dòng)區中(zhōng)的A8號建築（中(zhōng)試車間(jiān)）內部(bù)改造項目，該建築(zhù)主體為(wéi)地(dì)上三(sān)層，地(dì)下一層鋼(gāng)筋砼架(jià)結(jié)構
。該建(jiàn)築(zhù)占地(dì)麵積為(wéi)6768.34m,建(jiàn)築(zhù)麵積(jī)20544.46m,m2（其中地下(xià)建(jiàn)築麵積(jī)為7271.20m2）
。本(běn)次工(gōng)程供(gōng)電(diàn)變配電(diàn)站在原(yuán)A8號建(jiàn)築(zhù)1軸-12軸(zhóu)的(dí)西半(bàn)車間(jiān)地下(xià)室
。本次(cì)工程供(gōng)電範(fàn)圍：1) A8號建築(zhù)單克(kè)隆(lóng)抗(kàng)體(tǐ)車間供電(diàn)；2) 綜(zōng)合(hé)樓2區(qū)預留供(gōng)電(diàn)回路
。

    本次項目(mù)主(zhǔ)要(yào)涉及華(huá)蘭(lán)生(shēng)物(wù)配(pèi)電室內的新增(zēng)的(dí)二個變壓器（3號(hào)及(jí)4號(hào)變(biàn)壓器）網絡(luò)多(duō)功能儀表(biǎo)，共(gòng)計68個回(huí)路(lù)需要監測，監(jiān)控主機(jī)位(wèi)於(yú)地下一層的值班室
。該(gāi)項目的一(yī)期工(gōng)程為該配電(diàn)室(shì)內的(dí)1號(hào)及(jí)2號變壓器(qì),38隻(zhī)安科(kē)瑞(ruì)多功能儀表
。

1  需求(qiú)分(fēn)析(xī)

    為(wéi)保(bǎo)證生產(chǎn)管理用電負荷(hé)的統(tǒng)計與分(fēn)析及(jí)對(duì)危險(xiǎn)源實(shí)時監控
。需要對(duì)項(xiàng)目現場的(dí)配電室中進(jìn)綫及(jí)出(chū)綫回(huí)路進行(háng)電壓，電流，功率(shuài)等參數(shù)進行實(shí)時在(zài)綫(xiàn)監控(kòng)
。一旦(dàn)監控點(diǎn)被監視(shì)參數異(yì)常(cháng)，能夠及時(shí)檢測(cè)報(bào)警，有(yǒu)關(guān)人(rén)員采取(qǔ)必(bì)要(yào)的措施(shī)，避免(miǎn)安(ān)全事(shì)故的(dí)發(fā)生
。自動抄表功(gōng)能節(jié)省了人(rén)力物力，功率趨勢(shì)曲綫功能(néng)能夠直(zhí)觀的(dí)顯示各回路的工作狀態與(yǔ)時間(jiān)，方便用(yòng)戶(hù)找(zhǎo)出非(fēi)正常(cháng)用(yòng)電回(huí)路並且及時進(jìn)行整改(gǎi)，建立(lì)電能多(duō)級計(jì)量體係提供(gōng)用(yòng)能分析依據
。

    本(běn)技(jì)術條件(jiàn)適用(yòng)於華蘭(lán)生(shēng)物配電室
。供方產品(pǐn)應(yīng)具有高(gāo)安全性與可靠性(xìng)，易(yì)於擴(kuò)展，便於維修與維護
。供方(fāng)提(tí)供(gōng)的產品(pǐn)應至少滿足(zú)本技術(shù)條件，但不僅於此，其(qí)技術性能(néng)應(yīng)滿足對(duì)配(pèi)電室數據(jù)監控的(dí)要求
。

數(shù)據采(cǎi)集(jí)

    自(zì)動(dòng)采集(jí)現(xiàn)場(cháng)所(suǒ)有(yǒu)電量儀(yí)表的(dí)模擬量數據(jù)，自(zì)動(dòng)采集現場(cháng)開(kāi)關狀(zhuàng)態以及(jí)故(gù)障(zhàng)狀態等(děng)開關(guān)量(liáng)數據
。

    支持實(shí)時(shí)采(cǎi)集，自動(dòng)周期采集（定時采(cǎi)集）可(kě)配置(zhì)周(zhōu)期(qī)（1分(fēn)鐘(zhōng)～24小時）
。

    支(zhī)持數(shù)據(jù)傳輸正(zhèng)確性檢驗(yàn)，異(yì)常數據(jù)自動(dòng)處理(lǐ)
。

    支持多綫程(chéng)處理機製(zhì)，提高數(shù)據采集效率，能(néng)同時(shí)對多個(gè)設備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(jí)
。

    數(shù)據實時(shí)顯(xiǎn)示采用主接綫(xiàn)圖直(zhí)觀顯示模式，各(gè)回路(lù)開(kāi)關(guān)斷合以及故(gù)障狀(zhuàng)態直觀可(kě)見
。

數據分析(xī)與處(chǔ)理(lǐ)

    數據的綜(zōng)合統計(jì)，分析需要(yào)實現以下(xià)功能：

    各設(shè)備用電(diàn)數(shù)據小時(shí)，日，月(yuè)，年(nián)等(děng)時間段內的(dí)統計(jì)，計算(suàn)
。

    各(gè)設備的(dí)用電(diàn)負(fù)荷（有(yǒu)功(gōng)，無(wú)功）大，小(xiǎo)值，平均(jūn)值計算(suàn)
。

    統(tǒng)計各(gè)分站及整(zhěng)體的用電量（有功(gōng)，無(wú)功(gōng)）
。

數(shù)據(jù)查詢與(yǔ)展示(shì)

    要(yào)求能(néng)方便實(shí)現(xiàn)客(kè)戶(hù)端查詢(xún)和各(gè)級(jí)管理人員(yuán)的查詢(xún)，查詢界麵能(néng)適(shì)應各級管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)的要求(qiú)能(néng)夠(gòu)支(zhī)持(chí)靈活(huó)的條件(jiàn)組合(hé)查(chá)詢和對比(bǐ)分(fēn)析，各類統計分析(xī)的數據可靈(líng)活采(cǎi)用(yòng)報表等多種圖(tú)表方(fāng)式直(zhí)觀的展示功(gōng)能(néng)
。

    數(shù)據(jù)展示功能(néng)按照不同用(yòng)戶的不(bù)同的(dí)權限(xiàn)，分(fēn)為(wéi)操作(zuò)層(céng)，管理層，決(jué)策(cè)層(céng)三(sān)層用(yòng)能(néng)展示(shì)
。

    操(cāo)作層具(jù)備用能(néng)分(fēn)析，累(léi)計用量，實時監測，運行(háng)記(jì)錄及比例(lì)，對比，對(duì)標分析等功能
。

    管理層(céng)具(jù)備(bèi)用(yòng)能數據統(tǒng)計和(hé)分析(xī)，分(fēn)類分項(xiàng)的(dí)對比，對標(biāo)分(fēn)析(xī)等(děng)功能(néng)
。

    決(jué)策層具備用能數據(jù)分析，數據(jù)刪(shān)除，數(shù)據庫導入(rù)/導(dǎo)出等功(gōng)能(néng)
。

權限(xiàn)管理(lǐ)

    要(yào)求(qiú)對(duì)不同用(yòng)戶(hù)賦(fù)予不同(tóng)角色的權(quán)限，能授權到功(gōng)能(néng)子菜單，具(jù)體檔案記錄(lù)，數(shù)據記錄(lù)等(děng)
。

    係統要求具(jù)備合理*的(dí)用戶安(ān)全控製(zhì)機製(zhì)，能使(shǐ)應(yīng)用環境(jìng)中(zhōng)的信息資源得到有(yǒu)效(xiào)地保護，防止信(xìn)息的丟失(shī)，失竊和(hé)破(pò)壞
。

節能(néng)改造(zào)及效(xiào)果評(píng)估

    要(yào)求為生(shēng)產節能(néng)改造提(tí)供數據支(zhī)撐，並(bìng)能提供節能(néng)改(gǎi)造前後的效(xiào)果(guǒ)評(píng)估(gū)
。

參(cān)數(shù)設(shè)置(zhì)

    可通(tōng)過(guò)采集櫃設置(zhì)各回(huí)路互感器(qì)變(biàn)比(bǐ)，各(gè)種電流電(diàn)壓保護整(zhěng)定值
。

    故(gù)障判斷(duàn)與報警(jǐng)具有故障自(zì)動(dòng)判斷並(bìng)采用聲光方(fāng)式報警功能
。報警類型(xíng)包括(kuò)開(kāi)關故障，電(diàn)壓，電(diàn)流(liú)超限，現場(cháng)采集模塊通訊故(gù)障(zhàng)，與監控係(xì)統(tǒng)通(tōng)訊故障等
。報警時(shí)間自(zì)動記入係(xì)統(tǒng)數據庫，方便用戶查詢(xún)，工作(zuò)人(rén)員(yuán)可隨時掌(zhǎng)握(wò)變(biàn)配(pèi)電站實時運行狀態(tài)，發現變配(pèi)電運(yùn)行(háng)故(gù)障(zhàng)並作出(chū)相(xiāng)應(yīng)處理，提高(gāo)變配(pèi)電(diàn)的(dí)管(guǎn)理效率，提升電(diàn)力係(xì)統安全性(xìng)，可靠性
。

2  係(xì)統(tǒng)方案

    安(ān)科瑞(ruì)Acrel-2000係統(tǒng)根據(jù)華(huá)蘭(lán)生(shēng)物二期現(xiàn)場實際(jì)情況，整體網絡(luò)結構采用屏(píng)蔽(bì)雙絞綫(xiàn)直(zhí)接接至數(shù)據采(cǎi)集器然(rán)後通(tōng)過網(wǎng)綫直接接(jiē)至配(pèi)電室的監(jiān)控(kòng)主機(jī)，保障了(liǎo)電力(lì)管理監控係統(tǒng)傳(chuán)輸的(dí)穩定(dìng)性與實(shí)時(shí)性
。

    現場配電(diàn)室內共有(yǒu)68隻(zhī)安科瑞儀表,分為(wéi)3條RS485總綫接至串口(kǒu)服務(wù)器，串口(kǒu)服務器通過網(wǎng)綫拉至值(zhí)班室連(lián)接(jiē)到監控主(zhǔ)機實(shí)現(xiàn)總(zǒng)綫(xiàn)上儀(yí)表(biǎo)與監(jiān)控主機(jī)的數據連通
。

1）站(zhàn)控管理(lǐ)層

    站控(kòng)管理層(céng)針(zhēn)對(duì)電(diàn)力監控係統的管理人員，是(shì)人機(jī)交互(hù)的(dí)直(zhí)接窗(chuāng)口
。在(zài)上海(hǎi)電(diàn)氣(qì)電(diàn)站輔(fǔ)機(jī)二(èr)廠工(gōng)程中主要指(zhǐ)置於一層配電室的監(jiān)控主機
。

2）網(wǎng)絡通訊層

     通訊層主(zhǔ)要是由Nport5630-8一台(tái)，以太網(wǎng)設備(bèi)及總綫(xiàn)網絡組成(chéng)
。Nport5630-8串口(kǒu)服務器主要功(gōng)能是(shì)監測(cè)現場智(zhì)能儀表(biǎo)；以太(tài)網(wǎng)設備(bèi)及總綫(xiàn)網絡的(dí)主(zhǔ)要(yào)功(gōng)能是實現分(fēn)站與主站之間(jiān)的數(shù)據交互(hù)，使(shǐ)配電係(xì)統(tǒng)管(guǎn)理集中(zhōng)化，信(xìn)息化，智(zhì)能(néng)化(huà)，提高了(liǎo)配(pèi)電係統的安全性，可(kě)靠(kào)性(xìng)和穩(wěn)定性(xìng)，達到了無(wú)人值(zhí)守的(dí)目的(dí)
。

3）現場設(shè)備層(céng)

    現場設(shè)備層(céng)是數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)終(zhōng)端(duān)，主要(yào)由智能儀(yí)表組成，智能(néng)儀表通(tōng)過(guò)屏蔽雙(shuāng)絞(jiǎo)綫RS485接口，采用MODBUS通(tōng)訊協議總綫(xiàn)型(xíng)連接接入通訊服(fú)務器(qì)，經(jīng)通訊(xùn)服務(wù)器到(dào)達(dá)該配(pèi)電間監控(kòng)主(zhǔ)機進(jìn)行組網，實現遠程控(kòng)製
。

係(xì)統結構圖

    進綫回(huí)路(lù)采(cǎi)用ACR330ELKH多(duō)功能(néng)液晶顯示(shì)儀表，出綫回路采用ACR220ELK及(jí)ACR110ELK，能夠(gòu)測量(liáng)所有常規電力(lì)參數，如(rú)：三相電壓(yā)，電流(liú)，有功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功率，功率(shuài)因數，頻率(shuài)，有功(gōng)電度(dù)，無(wú)功(gōng)電度
。

3  係統功(gōng)能(néng)

    變(biàn)電所實(shí)時監控係統圖為主監控畫麵，主要(yào)實時(shí)監(jiān)測變(biàn)電所所(suǒ)有回路(lù)的(dí)運行(háng)狀態(tài)，紅(hóng)色代(dài)表(biǎo)合閘，綠色(sè)代(dài)表分(fēn)閘
。在係統(tǒng)圖中可以直觀的看(kàn)到每路進綫和出綫(xiàn)的運(yùn)行參數(shù)和(hé)狀態(tài)，可以(yǐ)看到(dào)變壓(yā)器出綫側的所(suǒ)有(yǒu)常(cháng)規電力(lì)參數，如：三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓(yā)，電流，有(yǒu)功功(gōng)率，無(wú)功功(gōng)率，功率因數，頻率，有(yǒu)功電度(dù)等(děng)
。如下圖所：

 一(yī)次係統圖(tú)

     遙信(xìn)和(hé)遙測(cè)報警功能，主要(yào)完成對(duì)低壓各出綫回路的開(kāi)關運行狀態和(hé)負載(zǎi)進(jìn)綫監(jiān)控，對(duì)開關變位和負(fù)載越(yuè)限彈出(chū)報(bào)警界(jiè)麵指示(shì)具體(tǐ)的(dí)報警位置並(bìng)聲音報(bào)警，提(tí)醒(xǐng)值班人(rén)員及(jí)時處理(lǐ)
。負(fù)載越限(xiàn)值在相應(yīng)權(quán)限下(xià)可自由設置
。     

    事件(jiàn)告警記(jì)錄功能(néng)，主要(yào)完成對查詢時間段內出現的報警(jǐng)信息事(shì)件記錄以及(jí)發生時(shí)間，為值(zhí)班(bān)人員(yuán)提供依據並(bìng)且分(fēn)析事(shì)故發生的原(yuán)因，如下(xià)圖(tú)所(suǒ)示(shì)：

報警(jǐng)功能實時查(chá)詢

    參數(shù)抄表(biǎo)功能，主要對低壓(yā)各(gè)出(chū)綫(xiàn)回(huí)路的(dí)電參數(shù)進綫(xiàn)查(chá)詢(xún)
。支(zhī)持任意(yì)時(shí)刻(kè)電參(cān)數查詢，具備數據(jù)導(dǎo)出(chū)和報表打印等功(gōng)能(néng)
。該(gāi)報表(biǎo)查(chá)詢(xún)西安(ān)婦幼保(bǎo)健醫(yī)院配(pèi)電室(shì)進出綫各低壓回路的電(diàn)參數(shù)，主要包(bāo)括(kuò)：三(sān)相電(diàn)流(liú)，有功功率和(hé)有(yǒu)功(gōng)電度
。該(gāi)報(bào)表(biǎo)各回(huí)路(lù)名(míng)稱和數(shù)據庫(kù)關聯，方(fāng)便用戶修(xiū)改回(huí)路(lù)名(míng)稱
。如(rú)下(xià)圖(tú)所示:

電參數抄表

    用(yòng)電量報(bào)表功能，可(kě)選擇時(shí)間(jiān)段進行(háng)查(chá)詢，支持(chí)任意時間段(duàn)電度(dù)累計查詢，具備數(shù)據導(dǎo)出(chū)和報表打(dǎ)印(yìn)等(děng)功能(néng)
。為(wéi)值班(bān)人員提(tí)供了可(kě)靠(kào)的電(diàn)能報(bào)表(biǎo)
。該(gāi)報(bào)表各回路名稱(chēng)和(hé)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯，方便用(yòng)戶(hù)修改(gǎi)回路(lù)名(míng)稱
。如下(xià)圖(tú)所示，用(yòng)戶可以直接打(dǎ)印報(bào)表，可(kě)以以EXCEL格(gé)式另存(cún)到(dào)其他(tā)位置
。 如下圖所示：

 電能報表(biǎo)

    係統(tǒng)通(tōng)訊結構示意(yì)圖(tú)，主(zhǔ)要顯示係統的組(zǔ)網結構，係統采(cǎi)用分層(céng)分布式(shì)結構(gòu)，同時監(jiān)測(cè)間隔層設備的通(tōng)信(xìn)狀(zhuàng)態(tài)
。紅(hóng)色(sè)表示通(tōng)訊(xùn)正(zhèng)常，綠色表示通訊(xùn)故(gù)障
。下圖(tú)為(wéi)變(biàn)電所通訊狀態示意(yì)圖(tú)
。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

     負荷(hé)趨勢曲綫界麵中可(kě)直觀(guān)的(dí)查(chá)看回路的負荷運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)
。查(chá)看實(shí)時(shí)和(hé)歷史趨勢曲綫，點(diǎn)擊畫(huà)麵相(xiāng)應按(àn)鈕或菜單項可(kě)以完(wán)成(chéng)相(xiāng)應功能的切換；幫(bāng)助用戶進綫趨勢(shì)分析和故障追(zhuī)憶(yì)，具(jù)備曲(qū)綫(xiàn)打印功能
。為分析(xī)整(zhěng)個(gè)係(xì)統的運(yùn)行狀況(kuàng)提(tí)供了(liǎo)直觀而(ér)方(fāng)便的(dí)軟(ruǎn)件支持(chí)
。如下圖(tú)所(suǒ)示(shì)：

 趨(qū)勢曲綫(xiàn)圖(tú)

4  結束語

    在當今配電設施的應(yīng)用(yòng)中(zhōng)，工廠(chǎng)類項目(mù)的配電(diàn)安全(quán)性至(zhì)關(guān)重要，本(běn)文介紹的Acrel-2000電力(lì)監控係統在華蘭生物二期的應用，可(kě)以實現對(duì)配(pèi)電室供配電(diàn)回路(lù)用電的(dí)實(shí)時(shí)監控(kòng)，不僅(jǐn)能顯示(shì)回(huí)路用電(diàn)狀況，還具有(yǒu)網絡通(tōng)訊(xùn)功能，可以與(yǔ)串(chuàn)口服務器(qì)，計算機等組成(chéng)電能(néng)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)
。係(xì)統實現(xiàn)對采集數據的(dí)分析，處理(lǐ)，實時顯示配(pèi)電(diàn)室內(nèi)各(gè)配(pèi)電回路(lù)的(dí)運(yùn)行狀態，對負載(zǎi)越限具有(yǒu)彈出報(bào)警對話(huà)框，語音(yīn)提示，並生(shēng)成各種電(diàn)能報表(biǎo)，分(fēn)析曲綫(xiàn)，圖形(xíng)等(děng)，便於電(diàn)能的遠程抄(chāo)表以及(jí)分(fēn)析(xī)，研(yán)究，該係統(tǒng)運行(háng)安全(quán)，可靠(kào)，穩定(dìng)，為商業(yè)廣場項(xiàng)目解(jiě)決用電(diàn)問題提供了真實可靠(kào)的依據(jù)，取得(dé)了(liǎo)較好(hǎo)的企業效益
。