安(ān)科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰 周(zhōu)潔 陳正 於洋

摘要(yào)：高校(xiào)供(gōng)電係統在(zài)一(yī)次(cì)係(xì)統的(dí)設計上已經很(hěn)好的保(bǎo)證了高(gāo)校供電(diàn)可靠(kào)性，但(dàn)是還需(xū)要對供電係(xì)統(tǒng)進(jìn)行實時的監控以(yǐ)及(jí)用電管理(lǐ)，這(zhè)樣(yàng)才(cái)能對供電係統可能存在(zài)的(dí)安全隱患(huàn)和重要設(shè)備(bèi)運行(háng)狀(zhuàng)況(kuàng)有清(qīng)楚(chǔ)，及(jí)時(shí)的了(liǎo)解(jiě)，同時指導各(gè)部分(fēn)合理有(yǒu)效(xiào)用電(diàn)，為(wéi)建設綠(lǜ)色(sè)高校打下(xià)堅實(shí)的(dí)基礎(chǔ)，本文通過(guò)浙江工商(shāng)大(dà)學實驗樓(lóu)電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統的應用(yòng)介紹(shào)電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統在(zài)高等學校中的(dí)應用。 關鍵(jiàn)字：電力係統；數據(jù)采(cǎi)集；高校(xiào)；監(jiān)控係統；遠(yuǎn)程控製   

1   項(xiàng)目(mù)概(gài)述及建設(shè)目標(biāo)   

浙江工商大(dà)學(xué)坐落於風景(jǐng)秀(xiù)麗的(dí)浙江(jiāng)省(shěng)會(huì)城市(shì)杭州，前身是(shì)創(chuàng)建於1911年(nián)的(dí)杭州(zhōu)中(zhōng)等商(shāng)業學(xué)堂(táng)，至今已(yǐ)有100年的辦學(xué)歷史。1980年(nián)經(jīng)國務(wù)院批(pī)準成(chéng)立(lì)杭(háng)州(zhōu)商學院。2004年(nián)經教育(yù)部批準(zhǔn)更(gēng)名為浙江(jiāng)工商大(dà)學(xué)。 本項目主要針(zhēn)對(duì)浙江(jiāng)工(gōng)商(shāng)大學實(shí)驗樓進行配電改(gǎi)造，對實驗樓(lóu)內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室空調，照明(míng)，插座(zuò)用(yòng)電進行集中管理(lǐ)，實現實驗(yàn)樓智(zhì)能化(huà)用電(diàn)管理。   

本(běn)樓共計(jì)5層，每(měi)層一路總進(jìn)綫，4路出(chū)綫(xiàn)，分別為(wéi)：照(zhào)明，空調，牆(qiáng)插總，各實驗室配電箱(xiāng)。在每層配電(diàn)間均(jūn)配有(yǒu)照(zhào)明(míng)，空(kōng)調，插(chā)座(zuò)配(pèi)電(diàn)箱，原配電箱(xiāng)內均未(wèi)安裝智能電(diàn)表，無法(fǎ)實現用(yòng)電智能化管理(lǐ)，需要(yào)對其(qí)進行(háng)改造，加裝智(zhì)能化裝(zhuāng)置，並(bìng)對每個實(shí)驗室用(yòng)電(diàn)插座進行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)控製(zhì)。   

2   電力監控係統(tǒng)的設(shè)計(jì)   

為了解(jiě)決浙江工商(shāng)大學(xué)實(shí)驗樓(lóu)目前用電(diàn)監(jiān)測(cè)困(kùn)難的問題(tí)，並滿(mǎn)足(zú)用電(diàn)管(guǎn)理(lǐ)精細(xì)化的要(yào)求，特提出以(yǐ)下要求：  

將電表(biǎo)用能信息(xī)，樓棟(dòng)信息，房間(jiān)信(xìn)息，各(gè)職能(néng)係統有機的結(jié)合(hé)到(dào)一(yī)起，通(tōng)過(guò)對電(diàn)表數據(jù)的(dí)統(tǒng)計，直觀(guān)的圖形展(zhǎn)現；   

詳(xiáng)細查看(kàn)各(gè)個(gè)回(huí)路，各個區域(yù)的用(yòng)電情(qíng)況；  

使用靈(líng)活：各種(zhǒng)設(shè)置可由客戶自己選擇(zé)設(shè)置(zhì)，例(lì)如工(gōng)作日的設置(zhì)，工作時間(jiān)段(duàn)的(dí)設(shè)置，增加係統的(dí)靈活性(xìng)，為用電審(shěn)核(hé)提(tí)供(gōng)了(liǎo)統一(yī)的(dí)標準(zhǔn)；  

信(xìn)息(xī)可以保(bǎo)存，而不影響係(xì)統處(chǔ)理(lǐ)速(sù)度(dù)。  

數據處(chǔ)理(lǐ)時(shí)可以(yǐ)準確(què)地(dì)得出(chū)每(měi)一(yī)個(gè)用(yòng)戶的(dí)詳(xiáng)細(xì)的用電情(qíng)況。  

豐富(fù)的報表功能，本係(xì)統可以(yǐ)得到(dào)各(gè)種形(xíng)式的報表，滿足用戶要求(qiú)，其中(zhōng)包(bāo)括：樓(lóu)層綜(zōng)合用(yòng)電(diàn)報(bào)表，實驗室(shì)綜合(hé)用電(diàn)報表(biǎo)，樓層年用(yòng)電報(bào)表，各(gè)實驗(yàn)室年用電報表，樓層月用(yòng)電報(bào)表，各(gè)實(shí)驗(yàn)室月(yuè)用(yòng)電(diàn)報表(biǎo)等(děng)，給管(guǎn)理者(zhě)提(tí)供(gōng)良(liáng)好的幫助。  

豐富的(dí)圖形分析，通過(guò)係(xì)統可以得到各種(zhǒng)形式(shì)的對比圖形(xíng)，用戶從(cóng)這些(xiē)對比圖形(xíng)中(zhōng)可以容(róng)易(yì)發(fā)現非正(zhèng)常用(yòng)電(diàn)的現象，從(cóng)而及時調查(chá)這(zhè)非正(zhèng)常(cháng)用電的(dí)情(qíng)況，避(bì)免類(lèi)似情況(kuàng)的再(zài)次發(fā)生(shēng)。  

遠程控(kòng)製功能，用戶通過後(hòu)台對各(gè)實驗室內牆插(chā)進行遠程(chéng)分合閘控製，方便用戶進行管理(lǐ)。 

 2.1 係(xì)統結構       

依據(jù)學校樓層配(pèi)電箱(xiāng)分布情(qíng)況(kuàng)，電(diàn)力(lì)監(jiān)控係統建設采用(yòng)分層分布(bù)式結(jié)構，係統包(bāo)括：站(zhàn)控(kòng)管理層(céng)，網(wǎng)絡通訊層，現場設備層。係(xì)統網(wǎng)絡(luò)結構下圖示(shì)：   

係(xì)統采(cǎi)用分(fēn)層(céng)，分布(bù)式(shì)係統結構，縱向(xiàng)分為主(zhǔ)控層，通訊管(guǎn)理層和現(xiàn)場控製層。係統使用(yòng)高可靠性(xìng)工(gōng)業(yè)控製計(jì)算機(jī)及軟，硬件係(xì)統，高性能(néng)的現(xiàn)場(cháng)總(zǒng)綫技術及(jí)網絡通信技(jì)術，整個(gè)係(xì)統(tǒng)運行(háng)安(ān)全(quán)，穩(wěn)定可(kě)靠(kào)，使(shǐ)用(yòng)維護(hù)方便。   

監控主站(zhàn)包含(hán)監控(kòng)計算機，網絡交換機，打(dǎ)印(yìn)機(jī)，UPS以及(jí)Acrel-2000電力監(jiān)控係統軟(ruǎn)件，作為運行(háng)及專業人員的(dí)人(rén)機交(jiāo)互窗(chuāng)口，以(yǐ)圖形顯示，報表(biǎo)打印，音(yīn)響(xiǎng)報(bào)警(jǐng)等各(gè)種方式對係統運行狀(zhuàng)況進(jìn)行(háng)實時監視：   

遙測(cè)：通過(guò)現場(cháng)安裝的(dí)儀表(biǎo)采(cǎi)集(jí)配(pèi)電(diàn)回(huí)路(lù)的電(diàn)流，電壓，功率，電(diàn)能，功率(shuài)因數，電(diàn)能(néng)質量(liáng)等(děng)電氣參數；   

遙(yáo)信(xìn)：通(tōng)過現場儀表(biǎo)采(cǎi)集開(kāi)關(guān)位(wèi)置(zhì)狀(zhuàng)態(tài)，在監(jiān)控係(xì)統(tǒng)界麵實時反應(yīng)斷路(lù)器的位置狀態(tài)。此功能實現(xiàn)需要(yào)斷(duàn)路器(qì)具(jù)備輔(fǔ)助接點；   

遙控(kòng)：通過監控係(xì)統界麵(miàn)遠程對(duì)斷路器進行(háng)分合(hé)閘操作，此功(gōng)能(néng)實(shí)現需要斷路(lù)器具備分合閘綫圈；   

通訊控製(zhì)層包(bāo)括通訊(xùn)管(guǎn)理(lǐ)機等(děng)通訊設備(bèi)，安裝(zhuāng)於通(tōng)訊管(guǎn)理屏(píng)內(nèi)；   

現(xiàn)場控製層(céng)指安(ān)裝(zhuāng)在配(pèi)電箱內(nèi)的智能電表DTSD1352/C，DTSD1352/C完成(chéng)對配(pèi)電(diàn)係統的測量，狀態(tài)采(cǎi)集(jí)和計量功能,並具備開(kāi)關(guān)量輸出功(gōng)能，由(yóu)於實(shí)現對現場(cháng)斷(duàn)路(lù)器(qì)分合閘控製，對采集(jí)的信(xìn)息(xī)通(tōng)過通(tōng)訊管(guǎn)理層設(shè)備上傳至(zhì)監(jiān)控(kòng)計(jì)算機，並(bìng)在(zài)監(jiān)控(kòng)計算(suàn)機(jī)失(shī)效(xiào)的情(qíng)況(kuàng)下仍能夠(gòu)完成(chéng)測(cè)量(liáng)，監視控(kòng)製(zhì)功和計(jì)量功能，數(shù)據(jù)長期(qī)保(bǎo)存(cún)在(zài)設備中(zhōng)，裝(zhuāng)置(zhì)掉(diào)電(diàn)不(bù)會導致數(shù)據丟。 

2.2 網絡(luò)設(shè)計      

電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統中的(dí)網(wǎng)絡(luò)係(xì)統能(néng)夠及時的對數(shù)據進行傳(chuán)輸，並迅(xùn)速(sù)傳遞(dì)操(cāo)作指令，是實現(xiàn)電力監(jiān)控係統各項(xiàng)功能(néng)的基(jī)礎(chǔ)。對於浙江(jiāng)工商大學電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)來說，係統中監控設備較少(shǎo)，且分布於(yú)1棟樓，因此可以在值班室配置(zhì)一個通訊管理(lǐ)機(jī)，通過網絡(luò)交換機(jī)將所(suǒ)有(yǒu)數據上傳(chuán)至後(hòu)台監(jiān)控(kòng)主機(jī)。 

2.3監(jiān)控係(xì)統軟件(jiàn)功(gōng)能設計   

係統依據(jù)客(kè)戶(hù)實(shí)際(jì)需求進行設計(jì)，並實(shí)現(xiàn)了(liǎo)一(yī)次(cì)主接(jiē)綫圖界麵顯示；電參量(liáng)遙(yáo)測及電參(cān)量(liáng)越(yuè)限(xiàn)報警(jǐng)；事件記(jì)錄(lù)；係(xì)統運行異常(cháng)監(jiān)測；故障(zhàng)報警(jǐng)及操(cāo)作記錄(lù)；報(bào)表(biǎo)查詢(xún)與打印；係統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)，歷(lì)史(shǐ)曲綫，用(yòng)戶權限管理等(děng)主(zhǔ)要功(gōng)能(néng)。 

 2.3.1數據的(dí)采集與處理   

數(shù)據(jù)采集主(zhǔ)要包括模擬量以及(jí)開(kāi)關量的(dí)采集。模(mó)擬(nǐ)量(liáng)的(dí)采集(jí)主(zhǔ)要是對(duì)綫(xiàn)路電壓，電(diàn)流，功率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數，頻(pín)率等信息(xī)進(jìn)行采(cǎi)集(jí)，開(kāi)關量的(dí)采(cǎi)集(jí)則主(zhǔ)要是對斷路(lù)器(qì)工作狀(zhuàng)態進行采(cǎi)集，實現(xiàn)遠(yuǎn)程(chéng)數據(jù)的本地實時顯示。數據(jù)處理主要是把(bǎ)按(àn)要(yào)求采集到(dào)的(dí)電參(cān)量(liáng)實(shí)時準(zhǔn)確的顯示(shì)給用(yòng)戶，達(dá)到配電(diàn)監(jiān)控(kòng)的自(zì)動化(huà)化(huà)和智能化要求(qiú)，同時把采集(jí)到(dào)的數據(jù)存(cún)入(rù)數據庫供用戶(hù)查詢(xún)。 

 2.3.2數(shù)據記(jì)錄(lù)   

電力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)的(dí)數據(jù)記(jì)錄功能(néng)主(zhǔ)要就(jiù)是對斷路器分(fēn)合(hé)狀態以(yǐ)及(jí)保(bǎo)護動作(zuò)的(dí)前後(hòu)順(shùn)序進(jìn)行記(jì)錄(lù)，它(tā)要(yào)求係統(tǒng)中有(yǒu)足夠的內(nèi)存空間(jiān)，進而(ér)長(cháng)時(shí)間(jiān)的，大量的對(duì)數(shù)據信息(xī)進行記(jì)錄和存(cún)儲。其次，電力(lì)監控(kòng)係統的數據記(jì)錄(lù)功能(néng)也(yě)包(bāo)括(kuò)對故(gù)障(zhàng)信息(xī)的(dí)記(jì)錄，即(jí)對故障(zhàng)發(fā)生(shēng)時的(dí)實(shí)時電流(liú)，實(shí)時電壓等數據(jù)進行(háng)記(jì)錄(lù)存儲。由此可見(jiàn)，數據記錄功(gōng)能可以通(tōng)過(guò)對(duì)保(bǎo)護(hù)裝置工作狀態的記錄，以及對(duì)故障信(xìn)息的(dí)記錄(lù)，準(zhǔn)確的(dí)反映出係統中(zhōng)存(cún)在的(dí)問(wèn)題(tí)，從而(ér)便(biàn)於工作人員(yuán)解(jiě)決(jué)。 

 2.3.3遠(yuǎn)程(chéng)操作   

電力監控(kòng)係(xì)統的遠程操作(zuò)包括遠(yuǎn)程監視(shì)，遠程通信，遠(yuǎn)程(chéng)調控(kòng)等環(huán)節(jié)，實現了電力(lì)係(xì)統的遠程(chéng)控(kòng)製(zhì)，使工(gōng)作(zuò)人(rén)員可以遠(yuǎn)程(chéng)對(duì)電(diàn)流(liú)，電壓等(děng)信息進行(háng)觀(guān)測，對係(xì)統故(gù)障(zhàng)進行分(fēn)析(xī)，對保(bǎo)護裝置(zhì)的(dí)狀(zhuàng)態(tài)進(jìn)行(háng)評估，更便(biàn)於工(gōng)作(zuò)人員(yuán)在(zài)遠程對隔離開(kāi)關等設(shè)備進(jìn)行操作(zuò)，大(dà)大減少了工作人員的工(gōng)作量，不過，在供(gōng)配電(diàn)設(shè)計中(zhōng)不(bù)僅(jǐn)要有(yǒu)電力(lì)監控係統(tǒng)，還要設(shè)計人(rén)工操(cāo)作係統，當電(diàn)力監控(kòng)係統出現(xiàn)故障時(shí)，可(kě)以人工(gōng)進行處理(lǐ)。 

 2.3.4電能管理   

為了實現對各回(huí)路(lù)用電(diàn)量的監(jiān)管(guǎn)，係統設計了(liǎo)電(diàn)能管理報表(biǎo)，係統通(tōng)過(guò)對(duì)有功(gōng)電度(dù)的采集(jí)，按照(zhào)回路名(míng)稱(chēng)的(dí)不同(tóng)，自(zì)動生成日報(bào)表(biǎo)，月報表(biǎo)和年報表(biǎo)並有報表(biǎo)打(dǎ)印功能，並可(kě)對某(mǒu)一回路(lù)的某一(yī)時間(jiān)段內(nèi)的用(yòng)電量(liáng)進行查(chá)詢，可(kě)以幫(bāng)助(zhù)建立有(yǒu)效的用能(néng)管(guǎn)理(lǐ)考核製(zhì)度。通過(guò)係(xì)統(tǒng)的(dí)建(jiàn)設(shè)和(hé)製度的建立，使(shǐ)各(gè)入駐企業(yè)管(guǎn)理(lǐ)辦公(gōng)人(rén)員節(jié)能(néng)意識大大提高，有效的節約了學(xué)校管理(lǐ)辦公(gōng)能源消耗(hào)。  

3，供(gōng)配電設計中應(yīng)用電力監控係統(tǒng)的(dí)意義(yì)   

綜上所述(shù)，電力監(jiān)控係(xì)統幫助用電(diàn)單位(wèi)提(tí)升效率，減(jiǎn)少(shǎo)損失(shī)，降(jiàng)低(dī)運(yùn)營(yíng)成本，電力監控(kòng)係統能(néng)夠(gòu)有效(xiào)確保電網(wǎng)管(guǎn)理(lǐ)效率(shuài)，縮(suō)小電(diàn)力(lì)運營成本，也(yě)成為供配電設(shè)計中(zhōng)*的重要組成部(bù)分(fēn)。電力(lì)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)的通信(xìn)，故(gù)障(zhàng)報警，數據(jù)存儲(chǔ)記錄等功能使得工(gōng)作人(rén)員在(zài)實(shí)際工作中更加(jiā)方便(biàn)，可以(yǐ)通(tōng)過人(rén)機操作界(jiè)麵, 直接(jiē)了解(jiě)到電力(lì)係統的(dí)運行狀態,並能迅(xùn)速傳遞出操(cāo)作指(zhǐ)令(líng)，由(yóu)於(yú)監控設(shè)備(bèi)對(duì)數(shù)據的(dí)傳(chuán)遞(dì)都是(shì)通過(guò)網絡傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，因(yīn)此，不(bù)同的電力監控係統(tǒng)可以(yǐ)設計不(bù)同的(dí)組網方(fāng)式(shì),確保數據(jù)信息(xī)能(néng)夠迅速，準確的進行傳(chuán)輸。另一方麵，在供(gōng)配電設計中運(yùn)用電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統，應該根(gēn)據實(shí)際(jì)情(qíng)況(kuàng)選擇(zé)監控設(shè)備(bèi)。一(yī)般的(dí)電力監控係(xì)統通常(cháng)都(dū)采用具有(yǒu)遠程(chéng)通信，遠(yuǎn)程(chéng)觀(guān)測以及(jí)遠程控製等功能(néng)的設備(bèi)，而一(yī)些(xiē)電力監控(kòng)係統(tǒng)則(zé)需要選(xuǎn)擇功(gōng)能(néng)更(gēng)加(jiā)齊全的(dí)智能(néng)設備(bèi)。    

在(zài)學校(xiào),商(shāng)務樓，寫(xiě)字樓等(děng)場所設置(zhì)電力監(jiān)控(kòng)係統，可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)對(duì)樓內(nèi)高(gāo)低壓(yā)配(pèi)電回(huí)路(lù)的(dí)實時(shí)監控，有利(lì)於電(diàn)能管理。另(lìng)一方麵(miàn)，電(diàn)力監控係統不(bù)僅能夠(gòu)準確的表示出回路的用電(diàn)狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò)通(tōng)訊等(děng)功能(néng)，能夠與計(jì)算(suàn)機(jī)，串口(kǒu)服務(wù)器(qì)等設(shè)備進行組(zǔ)合(hé)，及時(shí)的顯示樓內各個配電回路的(dí)運作(zuò)狀態，當樓(lóu)內(nèi)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的負載(zǎi)越標(biāo)時(shí)，電力監(jiān)控係統能夠迅速(sù)報警，發出語(yǔ)音提(tí)示。另(lìng)外，電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)還能夠(gòu)生成(chéng)報表(biǎo)，曲綫圖等(děng)統(tǒng)計信(xìn)息，便(biàn)於有(yǒu)關(guān)人員分析樓內(nèi)各(gè)部(bù)分(fēn)的用(yòng)電(diàn)狀況(kuàng)，使樓內的用電活動更(gēng)加(jiā)安全，從(cóng)而(ér)保證樓(lóu)內(nèi)人員的生(shēng)命安(ān)全，提(tí)高辦(bàn)公人員(yuán)的工(gōng)作(zuò)效率。