關(guān)鍵詞：工業(yè)現(xiàn)場;0.4KV變電所;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng)
0 概述
福建星網(wǎng)銳捷通訊股份有限公司成立于1996年，公司秉承“融合創(chuàng)新科技，構(gòu)建智慧未來”的經(jīng)營理念，是國內(nèi)領(lǐng)先的ICT應(yīng)用方案提供商。2014年公司品牌價(jià)值132.13億元。2010年6月，星網(wǎng)銳捷成功上市(股票代碼：002396)，成為一家以自主創(chuàng)新打造核心競爭力的公眾公司。
作為國家首批創(chuàng)新型企業(yè)，星網(wǎng)銳捷鍛造了以企業(yè)研究院為核心、開放合作的自主創(chuàng)新體系。星網(wǎng)銳捷現(xiàn)有員工7000余人，其中研發(fā)技術(shù)人員占公司總?cè)藬?shù)的40%以上，每年持續(xù)將10%左右的銷售收入投入研發(fā)，2014年研發(fā)投入達(dá)到5.4億元。作為國家首批技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)，星網(wǎng)銳捷多次承接和入選國家火炬計(jì)劃、國家863計(jì)劃項(xiàng)目、國家核高基重大專項(xiàng)，形成大批具有國內(nèi)和國際領(lǐng)先水平的核心技術(shù)，截止2015年6月，共申請專利1998項(xiàng)。
基于強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，星網(wǎng)銳捷在網(wǎng)絡(luò)通訊、交換機(jī)、云計(jì)算終端、瘦客戶機(jī)、支付POS、“桌面云”、無線接入、寬帶接入、統(tǒng)一通信、視頻信息應(yīng)用等各產(chǎn)品領(lǐng)域均形成了獨(dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢，同時(shí)也致力于在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、下一代網(wǎng)絡(luò)、智慧園區(qū)、大數(shù)據(jù)等新興應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭蛻魩砬罢暗膽?yīng)用解決方案，并成功進(jìn)軍俄羅斯、印度、東南亞、非洲、美國等市場，向全球客戶展示著“中國創(chuàng)造”的獨(dú)特魅力。
本項(xiàng)目為福建星網(wǎng)銳捷變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求，需要對福建星網(wǎng)銳捷兩個(gè)變電所內(nèi)的高壓柜、低壓配出線分別進(jìn)行監(jiān)控，以保證用電的安全、可靠和高效。
Acrel-2000型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，對變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)福建星網(wǎng)銳捷通訊股份有限公司兩個(gè)變電所的10/0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控。高壓部分監(jiān)控范圍為高壓柜上安裝的7只許繼WXH-831A和WCB-831A系列微機(jī)保護(hù)測控裝置;低壓部分監(jiān)控范圍為變電所低壓柜上的T1、T2、T3、T4、T5、T6變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜。該高壓系統(tǒng)總計(jì)有7只微機(jī)保護(hù)測控裝置分一條總線直接接至串口服務(wù)器，低壓系統(tǒng)144只ACR330ELH和ACR220EL型號的多功能電力儀表，分7條總線，通過串口服務(wù)器采集處理數(shù)據(jù)，最后通過網(wǎng)線連接至值班室內(nèi)監(jiān)控主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層與間隔層;如圖(1)所示：
圖(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
間隔設(shè)備層主要為：微機(jī)綜合保護(hù)、多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表等。這些裝置分別對應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡單方便;通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。
RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
本項(xiàng)目針對這一個(gè)變電所的10/0.4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行用電監(jiān)控;監(jiān)控范圍為變電所內(nèi)的T1、T2、T3、T4、T5、T6變壓器的低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜及高壓側(cè)儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
進(jìn)出線回路均采用ACR330ELH及ACR220EL多功能電力儀表，其是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公共設(shè)施、智能大廈的電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度等多種電參量。并且本儀表帶有光電隔離開關(guān)量輸入接點(diǎn)和繼電器控制輸出接點(diǎn)，這些接點(diǎn)可以配合智能斷路器實(shí)現(xiàn)斷路器的遙信、遙控操作。該系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表主要應(yīng)用于變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、小區(qū)電力監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。
低壓回路實(shí)時(shí)監(jiān)測，低壓配電二次圖見圖(2)，功能有電量遙測主要監(jiān)測運(yùn)行設(shè)備的電參量，其中包括：線三相電壓，電流，功率，功率因數(shù)，電能，頻率等電參量及配出回路的三相電流;遙信功能實(shí)現(xiàn)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要包括：開關(guān)的分、合閘運(yùn)行狀態(tài)和通訊故障報(bào)警;斷路器變位時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號，提醒用戶及時(shí)處理故障。
圖(2)低壓配電二次圖
遙信和遙測報(bào)警功能，主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)載進(jìn)線監(jiān)控，對開關(guān)變位和負(fù)載越限彈出報(bào)警界面指示具體的報(bào)警位置并聲音報(bào)警，提醒值班人員及時(shí)處理。負(fù)載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。見圖(3)。
圖(3) 實(shí)時(shí)遙信報(bào)警信息
用電量報(bào)表功能，可選擇時(shí)間段進(jìn)行查詢，支持任意時(shí)間段電度累計(jì)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。為值班人員提供了精確可靠的電能報(bào)表。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，見圖(4)。
圖(4) 電能報(bào)表
系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時(shí)監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。見圖(5)。
圖(5)系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖
負(fù)荷趨勢曲線界面中可直觀的查看回路的負(fù)荷運(yùn)行情況。查看實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線，點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換;幫助用戶進(jìn)線趨勢分析和故障追憶，具備曲線打印功能。為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。見圖(6)。
圖(6)趨勢曲線圖
4 結(jié)束語
隨著社會(huì)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(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)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，本文介紹了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在福建星網(wǎng)銳捷的實(shí)行，可以實(shí)現(xiàn)對變電所高低壓配電回路用電的實(shí)時(shí)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(shí)顯示變電所內(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)警對話框及語音提示，并生成各種電能報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠(yuǎn)程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為企業(yè)解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。[2]
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
作者簡介:陳璐(1989-)，女，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?yàn)橹悄茈娏ΡO(jiān)控與電能管理系統(tǒng)。技術(shù)交流：0510-86179852 傳真：0510-86179975 手機(jī)：18860995116 QQ:2880581276 主頁：http://www.acrel-eim.com
