韓來發(fā) 楊興媚
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰
摘要:本文介紹基于Acrel-2000電力監(jiān)控軟件和網(wǎng)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(zhì)量和管理水平,具有簡明實用、投資少等優(yōu)點。
關鍵詞:娛樂場所;電力監(jiān)控;剩余電流監(jiān)測;配電室無人值守
0 引言
目前,供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積用戶的急劇增加,對供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
安科瑞的Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件借助了計算機、通訊設備、計量保護裝置等,為系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案,主要包括實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower等。本文以上海百樂門大酒店為例,探討娛樂場所電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用。
1 項目介紹
百樂門是上海著名的綜合性娛樂場所。全稱“百樂門大飯店舞廳”。1929年,原開在戈登路(今江寧路)的兼營舞廳的“大華飯店”歇業(yè),被譽為“貴族區(qū)” 的上海西區(qū),沒有一個與“貴族區(qū)”相適應的娛樂場。 1932年,中國商人顧聯(lián)承投資七十萬兩白銀,購靜安寺地營建Paramount Hall,并以諧音取名“百樂門”。1933年開張典禮上,時任國民黨政府上海市長的吳鐵城親自出席發(fā)表祝詞,當時百樂門的??陀袕垖W良、徐志摩;陳香梅與陳納德的訂婚儀式在此舉行,卓別林夫婦訪問上海時也曾慕名而來。
上海安科瑞電氣股份有限公司于2009年9月承接上海百樂門大酒店電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實施。
2 用戶需求
實現(xiàn)對百樂門大酒店的22個樓層的PZ系列電力儀表和配電室的PZ、ACR系列電力儀表進行遠程監(jiān)測。
3 設計方案
現(xiàn)場設備全集中在同一個配電室中,業(yè)主的電氣值班室就近安排在配電室旁,本系統(tǒng)監(jiān)控中心也安置在該值班室中。系統(tǒng)組網(wǎng)采用常見的3層結構,站控管理層、通訊管理層和現(xiàn)場設備層。
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(wǎng)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(wǎng)結構圖拓撲圖
圖1
為滿足配電室統(tǒng)一監(jiān)控的要求,配電室現(xiàn)場安裝安科瑞公司網(wǎng)絡電力儀表通過屏蔽雙絞線手拉手相連至串口服務器,串口服務器經(jīng)網(wǎng)絡交換機進而傳輸至后臺主機實現(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
現(xiàn)場設備層設備為133臺電力儀表。這些設備分別根據(jù)設計要求安裝在相應的配電回路上。通過RS-485接口實現(xiàn)與上位機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。多功能表和漏電儀表的通訊規(guī)約為Modbus-RTU,保護裝置的通訊規(guī)約為IEC60870-5-103;通訊管理層由2臺Nport-5630串口服務器和1臺交換機構成,實際工程中使用了8個485串口,剩下8個串口備用。串口服務器將RS-485總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,通過TCP/IP與站控管理層主機相連,構建數(shù)據(jù)鏈路。通訊管理層設備均安裝在電氣值班室的值班人員操作臺中,與站控管理層設備安裝在一起; 站控管理層設備為華北工控主機、顯示器、HP打印機以及山特UPS電源,均安裝在電氣值班室的操作臺中。通過安裝在主機上的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件實現(xiàn)對現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)的采集、處理以及各種人機交互功能,具體設備如下表:
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 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā):
百樂門電力監(jiān)控系統(tǒng)可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至BA系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,部分轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)如下:
柜號 | 回路名稱 | 類型 | 地址 | 柜號 | 回路名稱 | 類型 | 地址 |
LVA11 | LA1進線 | EPI | 67 | APE20 | 排煙風機 | EPI | 213 |
LVA41 | LA4備用 | EPI | 69 | APE21D | 正壓風機 | EPI | 215 |
LVA42 | 無線覆蓋機房(備用) | EPI | 71 | APZXT21 | 消防機房 | EPI | 217 |
LVA43 | LA4備用 | EPI | 73 | APTHT21 | 19層貨梯 | EPI | 219 |
LVA44 | 鍋爐房電力 | EPI | 75 | ALE20X | 設備間照明 | EPI | 221 |
LVA45 | LA4備用 | EPI | 77 | AL20X | 插座 | EPI | 223 |
LVA46 | LA4備用 | EPI | 79 | AP20X | 冷卻塔 | EPI | 225 |
4.2 配電系統(tǒng)一次示意圖:
0.4kV 配電室配電回路運行狀態(tài)使用一次圖形式顯示采集并顯示0.4kV回路的母線電壓,進線、母聯(lián)或發(fā)電機雙切回路的三相電流、有功無功功率、功率因數(shù)和頻率;各饋線回路的三相電流和剩余電流。界面標注回路編號、用途、斷路器編號、互感器變比,回路用途可由擁有管理員權限的用戶修改。0.4kV回路界面如圖2和圖3所示:
圖2
圖3
4.3 報表功能:
通過報表功能可以查詢?nèi)我鈺r刻主要回路的全常規(guī)電參量數(shù)據(jù)、低壓回路的用電量、低壓饋線回路的漏電流值和配電線纜溫度值。用戶主要關注的是用電量報表和剩余電流報表,用電量報表用于進行電費收費計量以及與供電局數(shù)據(jù)核對后進行成本核算,如圖4所示
圖4
5 運行效果
因部分儀表LED面板上顯示的二次側(cè)累計電度,導致值班人員每月均需要對抄表數(shù)據(jù)進行CT變比換算,經(jīng)由本系統(tǒng)軟件的報表功能,可以直接查詢月一次用電量,無需轉(zhuǎn)換。此外,曾發(fā)生過值班人員抄表時遺漏電度高位,導致該月物業(yè)管理公司少收約3000元電費,本系統(tǒng)投運后杜絕了此類人為失誤造成經(jīng)濟損失的可能。按照規(guī)范,低壓回路自然剩余電流值一般不超過500mA,據(jù)剩余電流報表顯示,上海百樂門大酒店一期多個回路剩余電流超過3A,由物業(yè)管理公司持報表聯(lián)系電氣安裝公司查線,整改了多處,但仍有2~3個回路剩余電流過大未解決。
6 結束語
電力監(jiān)控系統(tǒng)在調(diào)試階段揭露了電氣安裝公司一次、二次接線存在的問題,明確了整改方向,保障了上海百樂門大酒店配電系統(tǒng)今后的穩(wěn)定運行。本系統(tǒng)自2010年11月投產(chǎn)后,電能計量與供電局數(shù)據(jù)匹配度高,得到了用戶的好評,并已著手就上海百樂門大酒店二期工程的合作進行洽談。
參考文獻
[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》, 任致程、周中,中國電力出版社
作者簡介: 韓來發(fā) (1985-),男,本科,畢業(yè)于南京信息工程大學,從事變配電監(jiān)控系統(tǒng)工作。
楊興媚 (1988-),女,本科,江蘇安科瑞電器制造有限公司,技術工程師,主要研究方向為智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。技術交流:0510-86189371 傳真:0510-86179975 手機:18860995115 QQ:2880157875 主頁:http://eim.acrel.cn
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