章丘南外環(huán)隧道項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

摘要：采用多功能電力儀表、微機(jī)保護(hù)裝置采集高壓配電柜的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式，通過RS485線遠(yuǎn)傳串口服務(wù)器，再通過網(wǎng)線至后臺，通過Acrel-2000Z型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞： Acrel-2000Z;電力監(jiān)控系統(tǒng);

0   概述 

南外環(huán)隧道項(xiàng)目共有一個配電室，其中監(jiān)測的設(shè)備2只AM5系列、6只AM3系列、116只PZ系列多功能儀表、1只直流屏、2只EPS計(jì)量表。為方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)集抄及低壓配電安全，設(shè)計(jì)一套電力監(jiān)控系統(tǒng)。

1   需求分析

為保證用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)與分析及對危險源實(shí)時監(jiān)控。需要對現(xiàn)場的配電柜進(jìn)行電壓、電流、功率以及各開關(guān)量信號等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控。一旦監(jiān)控點(diǎn)被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時檢測報(bào)警，有關(guān)人員采取必要的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，電流趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)與時間。

數(shù)據(jù)采集

支持實(shí)時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

支持多線程處理機(jī)制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)實(shí)時顯示采用配電室主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)查詢與展示

要求能方便實(shí)現(xiàn)各級管理人員的查詢，查詢界面能適應(yīng)各級管理人員的要求能夠支持靈活的條件組合查詢。

數(shù)據(jù)展示功能按照不同用戶的不同的權(quán)限，分為操作層、管理層、決策層三層用能展示。

權(quán)限管理

要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。

系統(tǒng)要求具備合理完善的用戶安全控制機(jī)制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到地保護(hù)，防止信息的丟失、失竊和破壞。

故障報(bào)警故障判斷與報(bào)警具有故障自動判斷并采用聲光方式報(bào)警功能。報(bào)警類型包括開關(guān)故障，電壓、電流超限，多功能儀表與監(jiān)控系統(tǒng)通訊故障等。報(bào)警時間自動記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，方便用戶查詢，工作人員可隨時掌握箱變配電回路的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變配電運(yùn)行故障并作出相應(yīng)處理，提高變配電的管理效率，提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。2  系統(tǒng)方案安科瑞Acrel-2000Z系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，放置一臺ANET-2E8S1通訊管理機(jī)，保障了變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實(shí)時性。如下圖所示：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D1）站控管理層站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在本項(xiàng)目中主要指置于監(jiān)控室的監(jiān)控主機(jī)。2）網(wǎng)絡(luò)通訊層通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成?？偩€網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場多功能儀表與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，真正達(dá)到了無人值守的目的。3）現(xiàn)場設(shè)備層現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由配電柜內(nèi)多功能儀表組成，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。低壓電力儀表現(xiàn)場連接示意現(xiàn)場多功能儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進(jìn)行通訊連接，每根總線低壓電力儀表25只左右。具體連接示意圖如下所示： 通訊線路連接示意圖 3  系統(tǒng)功能配電所實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實(shí)時監(jiān)測變電所內(nèi)所有配電回路的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到配電回路的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率等。  事件告警記錄功能，主要完成對查詢時間段內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)警信息事件記錄以及發(fā)生時間，為值班人員提供依據(jù)并且分析事故發(fā)生的原因。 參數(shù)抄表功能，主要對低壓配電各回路的電參數(shù)進(jìn)行查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。該報(bào)表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。 負(fù)荷曲線界面，可以查詢各個回路的歷史功率負(fù)荷曲線。  權(quán)限管理，可以給不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，防止越權(quán)操作。4  結(jié)束語在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的章丘南外環(huán)隧道項(xiàng)目電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對變電所供配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示中心配電室內(nèi)各配電回路的運(yùn)行狀態(tài)，對分合閘、負(fù)載越限具有彈出報(bào)警對話框、報(bào)警聲音提示，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，保證了大型公共建筑的用電可靠度。 參考文獻(xiàn)：[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[2].周中等編著. 智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng)產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2011.10