Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東客站項目的應(yīng)用

董建鋒 楊興媚

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰

　　摘要：本文介紹安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000在成都東客站的應(yīng)用，是安科瑞為智能配電提供解決方案案例之一。實現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備的分散式采集和集中控制管理，為值班人員對現(xiàn)場設(shè)備管理提供了實時數(shù)據(jù);同時該電力系統(tǒng)可以自動檢測電力、電量和電壓質(zhì)量，為值班人員開展能源審計，調(diào)整用電負荷，提高用電負荷率，實行均衡用電、節(jié)約用電、減少電費支出，提供了先進的技術(shù)手段。

　　關(guān)鍵詞：成都東客站 智能電力儀表 Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)

　　0 概述

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將電力設(shè)備的正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、電力計量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以同智能樓宇系統(tǒng)BAS、企業(yè)資源計劃ERP融合在一起，以達到良好管理。

　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機組、電力變壓器的電參量和工作狀態(tài)進行監(jiān)控，通過實時記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數(shù)、電度、頻率和電流開關(guān)狀態(tài)等各項參數(shù)實現(xiàn)監(jiān)測，當參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預(yù)警、報警，并對相關(guān)設(shè)備進行控制。同時可以對各回路用電量進行計量。它以較少的投資，極大地提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動化水平。

　　1 項目概況

　　成都東客站位于成都成華開發(fā)區(qū)，三環(huán)路成渝立交處;該項目是成都2010年重點建設(shè)工程，是西南地區(qū)標志性建筑之一。在該項目中，我公司主要負責(zé)完成對成都東站電能管理系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備安裝及系統(tǒng)運行調(diào)試等相關(guān)工作。本監(jiān)控系統(tǒng)范圍：適用于東客站上下5層(包含夾層)所有動力柜上的智能儀表(PZ80L- E4/K、ARTU-K32)。

　　2 用戶需求

　　一)該項目中，系統(tǒng)功能需滿足設(shè)計任務(wù)書的下列要求：

　　a)配電監(jiān)測：配有主機2臺，一主一備，顯示監(jiān)控對象的實時運行參數(shù)，包括ARTU開關(guān)量信息。對智能儀表的通訊狀態(tài)進行實時監(jiān)測。

　　b)遙測功能：具有對所有回路電參量定時采集功能。

　　c)報表功能：具有所有回路的電能統(tǒng)計功能，可以查詢?nèi)我鈺r間段，任一回路的電能，可以生成所需要的日報表、月報表、年報表等。

　　d)權(quán)限管理：分級用戶操作口令，不同級別用戶具有不同的操作權(quán)限。

　　e)電流曲線:支持對所有回路3相電流的曲線查詢。

　　二)施工工藝符合有關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求，線纜敷設(shè)及設(shè)備安裝安全、規(guī)范。儀表接線由專業(yè)電工完成，符號有關(guān)電氣安裝操作規(guī)范。

　　3 設(shè)計方案

　　上海安科瑞公司根據(jù)成都東客站現(xiàn)場的實際情況為其選用了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

　　3.1 Acrel -2000符合的標準

　　本技術(shù)方案以現(xiàn)行國家及電力行業(yè)的有效標準為依據(jù)，國標未列入部分應(yīng)參考IEC最新標準和規(guī)范。如標準間有矛盾時，應(yīng)以較高標準為準。

　　GB2887-2000       《計算站場地技術(shù)要求》

　　GB/T13729-2002  《遠動終端通用技術(shù)條件》

　　DL478-2001         《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件》

　　DL/T400-2010      《繼電器和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

　　DL/T 814-2002     《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》

　　DL/T634-2002      《遠動設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標準》

　　DL/T721-2000      《配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端》

　　DL/T770-2001      《微機變壓器保護裝置通用技術(shù)條件》

　　GB/T50063-2008  《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》

　　GB-14285-2006    《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》

　　GBJ232-2002        《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

　　GB/T15145-2001  《微機線路保護裝置通用技術(shù)條件》

　　GB50171-2006      《電氣裝置安裝工作盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》

　　GB/50198-2011    《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

　　GB/T17626.5        《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》

　　DL/T5003-2005    《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

　　IEC-61131-3         《圖形可編程標準》

　　3.2 Acrel-2000設(shè)計方案

　　成都東客站系統(tǒng)拓撲圖

　　上圖為安科瑞電氣股份有限公司為成都東客站項目設(shè)計的Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖;Acrel-2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)主要分為3層：站控管理層(工控機、打印機、UPS電源)、通訊管理層(通訊管理機、光電轉(zhuǎn)換器、工業(yè)交換機)、現(xiàn)場設(shè)備層(現(xiàn)場智能裝置)。

　　如圖所示：現(xiàn)場中的IO設(shè)備的通訊線纜采用RVSP 2*1.5屏蔽雙絞線連接現(xiàn)場智能裝置的RS485通訊接口，每根總線連接儀表的最大數(shù)量為32臺。在現(xiàn)場6間弱電機房內(nèi)設(shè)有通訊采集箱，動力柜和墻柜內(nèi)的智能裝置連接至附近的通訊采集箱內(nèi)，然后通過光纖上傳至中控室內(nèi)，在后臺監(jiān)控主機對上傳的數(shù)據(jù)進行集中采集處理。

　　4 施工調(diào)試反饋

　　4.1 現(xiàn)場布線施工及調(diào)試階段

　　成都東客運火車站現(xiàn)場低壓部分共有220個低壓配電柜。客運站共分五層：負一層、負一層夾、一層、一層夾、二層?，F(xiàn)場通訊線纜采用屏蔽雙絞線及光纖共同組合布線方式。現(xiàn)場共采用六路光纖。分別將西南角、西北角、東南角、東北角、南中部、北中部現(xiàn)場總線匯集到中控室?，F(xiàn)場動力柜比較分散，在布線施工方面難度比較大。在調(diào)試階段，現(xiàn)場施工單位比較多，進入強電配電房及弱電機房與各家施工單位的協(xié)調(diào)問題比較復(fù)雜，通訊調(diào)試期，通訊線纜斷截現(xiàn)象，部分區(qū)域蓋板已封，給檢查通訊故障工作造成困難。

　　4.2 智能裝置通訊問題

　　在調(diào)試階段通過屏蔽雙絞線上傳數(shù)據(jù)時出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤碼，通過現(xiàn)場的檢查，是由于現(xiàn)場智能裝置之間距離比較遠，現(xiàn)場信號衰減比較嚴重，經(jīng)上海安科瑞電氣股份有限公司技術(shù)部討論決定，在每根總線上加裝中繼器來放大信號，更改實施后，數(shù)據(jù)上傳正常。

　　5 系統(tǒng)功能

　　5.1 系統(tǒng)初始主界面

　　系統(tǒng)在進入運行階段，通過進度條的顯示，使用戶能準確查看系統(tǒng)運行的進度狀況，防止在系統(tǒng)沒有完全運行起來，因用戶操作造成數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)誤碼。

　　系統(tǒng)成功運行后進入操作界面，系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面，值班人員在登錄權(quán)限后可查看分區(qū)域內(nèi)智能裝置的遙信狀態(tài)(分閘、合閘)以及遙測值(電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電度)。

　　5.2 分區(qū)域?qū)崟r電參量

　　登陸普通權(quán)限用戶，通過主界面的操作，即可以查看各個區(qū)域運行的電參量(電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、電度、)，對各個回路的分合閘狀態(tài)通過回路數(shù)據(jù)顏色變化來顯示出來(紅色代表合閘、綠色代表分閘)。同時各個回路都支持曲線查詢功能，通過該界面的操作即可查詢每一路的電流趨勢曲線。

　　5.3 系統(tǒng)遙信狀態(tài)報警

　　在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，會及時發(fā)出聲光報警提示用戶及時響應(yīng)故障回路，同時自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便車站值班人員查詢，追憶故障原因。

　　5.4 趨勢曲線分析

　　Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當前的負荷運行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便車站值班人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進行質(zhì)量分析。

　　5.5 報表統(tǒng)計

　　系統(tǒng)采集的有功電度數(shù)據(jù)，按照回路名稱的不同，自動生成報表并有報表打印功能，可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進行查詢與打印，同時這些報表也能以Excel的格式導(dǎo)出，歷史記錄保留3年以上。

　　5.6 其他功能

　　其它日常管理，如運行記錄及交接班記錄管理，設(shè)備運行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。管理功能滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。

　　6 運行效果

　　系統(tǒng)的設(shè)計運行減小了維護人員工作量及勞動強度，提高工作效率，有利于車站合理安排檢修計劃，降低成本，對隱患提前預(yù)警，防止事故發(fā)生，保證生產(chǎn)正常運行。各種資料、圖紙、報表實現(xiàn)電子信息化實現(xiàn)各電力參數(shù)，狀態(tài)信息實時化實現(xiàn)遠動控制，為改善電力品質(zhì)及供電可靠性提供第一手資料?？蓪崿F(xiàn)信息的擴展與互連。作為Intranet一部分，可實現(xiàn)與BAS系統(tǒng)或全廠MIS系統(tǒng)無縫連接。

　　7 總結(jié)

　　隨著社會的發(fā)展及電力的廣泛應(yīng)用，電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設(shè)施等大面積多變電所用戶的必然選擇，本文介紹的 Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在成都東客站的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對低壓配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可是進行數(shù)據(jù)遠程功能。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示各配電回路的運行狀態(tài)，對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為大型公建設(shè)施用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的社會效益。

　　參考文獻：

　　[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京.中國電力出版社. 2007. 4

　　作者簡介： 董建鋒(1984-)，男，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)

      楊興媚 (1988-)，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，技術(shù)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(shù)交流：0510-86189371 傳真：0510-86179975 手機：18860995115 QQ:2880157875 主頁：http://eim.acrel.cn