安科(kē)瑞(ruì) 陳聰(cōng) 周潔(jié) 陳正 於(yú)洋

摘要(yào)：本文介紹基(jī)於(yú)Acrel-2000電(diàn)力監控軟(ruǎn)件和網絡(luò)電力儀表(biǎo)而設(shè)計(jì)實現的一(yī)套(tào)分(fēn)散(sàn)式(shì)采(cǎi)集和集中控製管理(lǐ)的(dí)配(pèi)電(diàn)自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統(tǒng)，係統實現了微機(jī)在(zài)配電室(shì)中無(wú)人管理的(dí)功能，省(shěng)去(qù)了(liǎo)值班(bān)人(rén)員現(xiàn)場操作(zuò)的(dí)無序性，提(tí)高(gāo)了供(gōng)電質(zhì)量(liáng)和(hé)管(guǎn)理(lǐ)水(shuǐ)平(píng)，具(jù)有簡明實(shí)用，投資(zī)少(shǎo)等(děng)優點。

關(guān)鍵詞(cí)：東北(běi)農業(yè)大學(xué)；電(diàn)力監控；剩餘電流監測；配電室無人值守

0引言(yán)

  安(ān)科瑞的(dí)Acrel-2000型(xíng)電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)軟(ruǎn)件(jiàn)借助了計算機(jī)，通(tōng)訊(xùn)設備，計量(liáng)保護裝置(zhì)等(děng)，為(wéi)係(xì)統(tǒng)的(dí)實(shí)時數據(jù)采集(jí)，開關(guān)狀態檢測及(jí)遠程控(kòng)製(zhì)提供(gōng)了基礎平(píng)台(tái)。 該(gāi)電力監控係統可以提供(gōng)“監控(kòng)一體(tǐ)化”的整體解(jiě)決(jué)方(fāng)案，主(zhǔ)要包括實時(shí)歷史數據庫(kù)AcrSpace，工業自動化組(zǔ)態(tài)軟(ruǎn)件(jiàn)AcrControl，電力自動化軟件AcrNetPower等。

    本(běn)文以(yǐ)東北(běi)農(nóng)業(yè)大學為例(lì)，探討學(xué)校(xiào)電(diàn)力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)的(dí)應用(yòng)。

1項目(mù)介紹(shào)

    東北農業(yè)大(dà)學(xué)1948年(nián)創(chuàng)建於(yú)哈爾(ěr)濱(bīn)，始(shǐ)稱東北農學院(yuàn)，教育家，哈爾(ěr)濱市(shì)第一任市(shì)長(cháng)劉(liú)達為學(xué)校(xiào)第一(yī)任院長。自建(jiàn)校以來，學校先後(hòu)隸屬(shǔ)於東北行政(zhèng)委員(yuán)會農業部(bù)，國家(jiā)高等教(jiào)育部，國家(jiā)農業(yè)部，黑龍江省農(nóng)業委(wěi)員(yuán)會(huì)，黑(hēi)龍江省教(jiào)育廳(tīng)，1981年被(bèi)確定為(wéi)黑(hēi)龍(lóng)江省省屬院校(xiào)，1994年(nián)與(yǔ)黑龍(lóng)江省農業(yè)管(guǎn)理(lǐ)幹(gān)部學(xué)院合(hé)並(bìng)組建(jiàn)東北農業大學(xué)，現為(wéi)國家“211工(gōng)程”建設大學(xué)，黑(hēi)龍江省(shěng)人民政(zhèng)府與(yǔ)農(nóng)業部(bù)省(shěng)部(bù)共(gòng)建大(dà)學。

上(shàng)海(hǎi)安科(kē)瑞(ruì)電(diàn)氣股份有限公(gōng)司(sī)於2009年(nián)9月承(chéng)接東(dōng)北農(nóng)業大學電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統的設計與實施。

2用戶需(xū)求

    實現(xiàn)對(duì)東(dōng)北(běi)農(nóng)業(yè)大學(xué)的(dí)主(zhǔ)樓和藝術樓共600塊(kuài)左右(yòu)網(wǎng)絡(luò)電力儀(yí)表(biǎo)的進(jìn)行(háng)遠程監測。

3設計方案

    現(xiàn)場(cháng)設(shè)備(bèi)全(quán)集中在(zài)同一個配電室中，業(yè)主(zhǔ)的電(diàn)氣(qì)值班室就(jiù)近安(ān)排(pái)在配電(diàn)室旁，本(běn)係統監(jiān)控(kòng)中心(xīn)也(yě)安(ān)置在(zài)該值(zhí)班(bān)室中。係(xì)統(tǒng)組(zǔ)網采(cǎi)用常(cháng)見的3層結構，站控管理層，通(tōng)訊(xùn)管(guǎn)理層和(hé)現場設備層。

  3.1參考(kǎo)標(biāo)準

  係(xì)統的設計滿足以下(xià)所列(liè)製(zhì)造和試(shì)驗標準：

  ISO/IEC11801     《國際綜合布綫標準(zhǔn)》

  JGJ/T 16-92         《民(mín)用建(jiàn)築電(diàn)氣設計(jì)規範(fàn)》

    GB/J63-90     《電力(lì)裝置(zhì)的電(diàn)測量(liáng)儀(yí)表裝置(zhì)設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》

    GB/T13730     《地(dì)區電網數據采集(jí)與(yǔ)監控係統通(tōng)用(yòng)技(jì)術條件(jiàn)》

    GBJ63-93     《電力裝置電(diàn)測(cè)量儀表(biǎo)裝(zhuāng)置設計規(guī)程》

  GB50254/59-96     《電氣(qì)裝置安(ān)裝工程施工及驗收(shōu)規(guī)範》

    IEC-61131-3         《圖(tú)形可編(biān)程(chéng)標準(zhǔn)》

 3.2組網(wǎng)結構圖(tú)拓(tuò)撲(pū)圖

 為(wéi)滿足(zú)配電室(shì)統一(yī)監(jiān)控(kòng)的(dí)要(yào)求(qiú)，配電室現場安裝安科(kē)瑞公(gōng)司(sī)網(wǎng)絡(luò)電力儀(yí)表通(tōng)過(guò)屏蔽雙(shuāng)絞綫手拉手(shǒu)相連(lián)至串(chuàn)口服務器(qì)，串口服(fú)務器經網(wǎng)絡交換機(jī)進而傳(chuán)輸至後(hòu)台主機(jī)實(shí)現(xiàn)對現場數據的(dí)采(cǎi)集(jí)，存儲(chǔ)，處理，實(shí)時顯示以及歷史查詢，如(rú)圖1：

 圖(tú)1

3.3儀表(biǎo)，通(tōng)訊綫纜(lǎn)，交(jiāo)換機及串口服務器(qì)選型(xíng)

  現場(cháng)設(shè)備(bèi)層(céng)設(shè)備為(wéi)600台(tái)電(diàn)力儀(yí)表。這(zhè)些設備分(fēn)別(bié)根據設(shè)計(jì)要(yào)求安(ān)裝在相(xiāng)應的(dí)配電(diàn)回路(lù)上。通過RS-485接口實(shí)現(xiàn)與上位機係(xì)統的數(shù)據(jù)交互(hù)。多(duō)功(gōng)能(néng)表(biǎo)的通訊(xùn)規(guī)約(yuē)為Modbus-RTU;通訊管(guǎn)理層由2台(tái)Nport-5630串口(kǒu)服務器構成。串口服(fú)務器(qì)將(jiāng)RS-485總(zǒng)綫協(xié)議轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)工(gōng)業(yè)以(yǐ)太網協議，通(tōng)過TCP/IP與站(zhàn)控管理層主機相連(lián)，構(gòu)建數據鏈(liàn)路。通訊管(guǎn)理(lǐ)層設備(bèi)均(jūn)安裝在(zài)電(diàn)氣(qì)值班室(shì)的(dí)值班人(rén)員操作台(tái)中，與(yǔ)站(zhàn)控管理層(céng)設(shè)備安裝在(zài)一起; 站控(kòng)管理(lǐ)層設(shè)備為(wéi)華北(běi)工控主機(jī)，顯(xiǎn)示(shì)器，HP打(dǎ)印(yìn)機(jī)以(yǐ)及(jí)山特UPS電源(yuán)，均安(ān)裝(zhuāng)在電氣值(zhí)班(bān)室的操(cāo)作台(tái)中。通過(guò)安(ān)裝(zhuāng)在主機上(shàng)的Acrel-2000電力(lì)監控係統軟件(jiàn)實現對(duì)現場(cháng)儀表(biǎo)數據的采集，處理以(yǐ)及(jí)各(gè)種人(rén)機交(jiāo)互(hù)功能(néng),具體設(shè)備(bèi)如(rú)下表：

4 係(xì)統功能(néng)

上(shàng)位機軟(ruǎn)件采用Acrel – 2000電力(lì)監(jiān)控(kòng)軟(ruǎn)件(jiàn)，通過軟件進行設(shè)備配置，數據庫變量配(pèi)置，界(jiè)麵設計等，完成(chéng)了(liǎo)在上(shàng)位機(jī)軟件監控及(jí)電(diàn)力監控的功能。

    4.1配電係(xì)統一(yī)次示意圖：0.4kV配電(diàn)室配(pèi)電回(huí)路運(yùn)行(háng)狀態使(shǐ)用一(yī)次(cì)圖形(xíng)式(shì)顯示采(cǎi)集(jí)並顯(xiǎn)示(shì)0.4kV回路的母綫電壓，進(jìn)綫，母(mǔ)聯或發電機(jī)雙(shuāng)切回路的(dí)三相(xiāng)電(diàn)流，有功(gōng)無(wú)功(gōng)功率，功率因數和頻率(shuài)；各饋綫回(huí)路的三(sān)相(xiāng)電流(liú)和(hé)剩餘電流(liú)。界(jiè)麵(miàn)標(biāo)注(zhù)回(huí)路編號，用(yòng)途，斷路器(qì)編(biān)號，互感(gǎn)器變(biàn)比，回(huí)路(lù)用(yòng)途(tú)可由擁有管理員權限的用(yòng)戶修(xiū)改(gǎi)。0.4kV回(huí)路界麵(miàn)如(rú)圖(tú)2所(suǒ)示：

圖2

    4.2趨(qū)勢(shì)曲(qū)綫：負(fù)荷趨(qū)勢(shì)曲(qū)綫(xiàn)提(tí)供了(liǎo)某(mǒu)一段(duàn)時間(jiān)內(nèi)該回路的負荷趨(qū)勢，方(fāng)便管理(lǐ)員(yuán)掌(zhǎng)握用(yòng)電(diàn)設備的(dí)運(yùn)行狀況(kuàng)，對(duì)存(cún)在故(gù)障隱患的(dí)設(shè)備(bèi)及時提(tí)出整改(gǎi)，對(duì)不合(hé)理用(yòng)電單位提出(chū)科學合(hé)理的改(gǎi)進。如圖3所(suǒ)示：

圖3

4.3報(bào)表功(gōng)能(néng)：通過報表功能可(kě)以(yǐ)查詢任意時刻(kè)主(zhǔ)要(yào)回路的全(quán)常規電(diàn)參量數(shù)據(jù)，低(dī)壓回路的用電量(liáng)，低(dī)壓(yā)饋綫(xiàn)回(huí)路(lù)的漏電流值和配(pèi)電(diàn)綫纜(lǎn)溫(wēn)度值(zhí)。用戶主要關注的是(shì)用電(diàn)量(liáng)報

剩餘電(diàn)流報表，用(yòng)電(diàn)量報(bào)表用(yòng)於(yú)進行電費收費(fèi)計量以及(jí)與供電局(jú)數據核(hé)對後進(jìn)行成(chéng)本核算，如(rú)圖(tú)4所(suǒ)示

    圖4

6 運行(háng)效果(guǒ)

    總的來說，東(dōng)北(běi)農業(yè)大學電(diàn)力(lì)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)功(gōng)能完備(bèi)，能夠很(hěn)好的(dí)滿(mǎn)足現階段對配電網絡(luò)管(guǎn)理(lǐ)的(dí)要求，做(zuò)到對配(pèi)電(diàn)網(wǎng)絡實時監測，故障的(dí)實時有效預(yù)警(jǐng)，事(shì)故(gù)的(dí)分(fēn)析(xī)追(zhuī)溯(sù)。係統還(huán)預留了(liǎo)充足的(dí)通(tōng)訊接(jiē)口，為以(yǐ)後(hòu)係統的(dí)擴容升(shēng)級(jí)打(dǎ)下(xià)了(liǎo)基(jī)礎。係統(tǒng)操作(zuò)簡(jiǎn)便易學，用戶(hù)不(bù)需(xū)復雜(zá)的配置(zhì)即可使(shǐ)用，在(zài)用戶(hù)持續熟(shú)練(liàn)地(dì)使用之(zhī)下Acrel-2000電力監(jiān)控(kòng)係統必會(huì)成為配(pèi)電(diàn)管理(lǐ)人員的(dí)好幫手，提高(gāo)配(pèi)電網絡(luò)的(dí)穩(wěn)定性和維(wéi)護(hù)人(rén)員(yuán)的工作(zuò)效率，為(wéi)客(kè)戶(hù)帶(dài)來更多的實(shí)實在在的價(jià)值(zhí)。

7 結(jié)束(shù)語

    電力(lì)監控(kòng)係統在(zài)調(tiáo)試(shì)階(jiē)段揭露(lòu)了電(diàn)氣安裝(zhuāng)公司一次(cì)，二次接(jiē)綫存在的問(wèn)題，明(míng)確了整(zhěng)改(gǎi)方向，保障(zhàng)了(liǎo)東北(běi)農業(yè)大學(xué)配電係統(tǒng)今(jīn)後(hòu)的穩定運行。本係統自2010年(nián)11月(yuè)投(tóu)產(chǎn)後，得到(dào)了用戶的好評(píng)，並(bìng)已(yǐ)著(zhuó)手就東北農業(yè)大學二期(qī)工程(chéng)的合(hé)作進行洽(qià)談。