摘要：介紹(shao)西安婦幼(you)保健醫院，采用(yong)智能電(dian)(dian)(dian)力儀表、采集配(pei)電(dian)(dian)(dian)現(xian)場(chang)的各種(zhong)電(dian)(dian)(dian)參(can)量和(he)(he)開關信號。系統(tong)采用(yong)現(xian)場(chang)就地組網的方式，組網后(hou)通(tong)過現(xian)場(chang)總線通(tong)訊(xun)并遠傳(chuan)至后(hou)臺，通(tong)過Acrel-3000型電(dian)(dian)(dian)能管(guan)理(li)系統(tong)實(shi)現(xian)配(pei)電(dian)(dian)(dian)室配(pei)電(dian)(dian)(dian)回路用(yong)電(dian)(dian)(dian)的實(shi)時監控和(he)(he)管(guan)理(li)。

關(guan)鍵詞：西安婦幼(you)保健醫院;智(zhi)能(neng)電(dian)(dian)力儀表(biao);Acrel-3000;電(dian)(dian)能(neng)管理系統;

0、概述

西安(an)婦幼保健(jian)醫院項(xiang)目位(wei)于(yu)西安(an)市曲江(jiang)新區南(nan)繞城公(gong)路和雁(yan)翔(xiang)路西南(nan)角，共有(you)床位(wei)1000張(zhang)，總建筑面積123775平方(fang)米。

本次項(xiang)目主(zhu)要涉及西安婦幼保健醫(yi)院中(zhong)配電室(shi)內的網(wang)絡多(duo)功能儀(yi)表(biao)，共(gong)有5臺變壓器(qi)，334個出(chu)線(xian)回路，監(jian)控主(zhu)機(ji)位(wei)于地下2層的值(zhi)班室(shi)。

1、需求分析

為(wei)保證(zheng)生產管理用電(dian)(dian)負(fu)荷的(de)(de)統計(ji)與分析(xi)及對危(wei)險源實時(shi)監控(kong)。需要對項目現場的(de)(de)配(pei)電(dian)(dian)室中進(jin)線及出(chu)線回路進(jin)行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、功率等參數(shu)進(jin)行(xing)(xing)實時(shi)在線監控(kong)。一旦(dan)監控(kong)點被監視參數(shu)異常(chang)，能夠(gou)及時(shi)檢(jian)測報警，有關人員(yuan)采(cai)取必要的(de)(de)措(cuo)施，避免(mian)安全事故的(de)(de)發生。自(zi)動(dong)抄表功能節(jie)省了(le)人力(li)物力(li)，功率趨勢曲線功能能夠(gou)直觀的(de)(de)顯示(shi)各(ge)回路的(de)(de)工作狀(zhuang)態與時(shi)間，方便(bian)用戶找(zhao)出(chu)非正(zheng)常(chang)用電(dian)(dian)回路并(bing)且及時(shi)進(jin)行(xing)(xing)整改，建立電(dian)(dian)能多級計(ji)量體系提供用能分析(xi)依據(ju)。

本技術(shu)條件(jian)適(shi)用于(yu)(yu)(yu)西安(an)(an)婦幼保健醫(yi)院配電(dian)室。供方(fang)產品應(ying)具有高安(an)(an)全性(xing)與可靠性(xing)、易于(yu)(yu)(yu)擴(kuo)展、便于(yu)(yu)(yu)維(wei)修(xiu)與維(wei)護。供方(fang)提供的產品應(ying)至少滿(man)足(zu)本技術(shu)條件(jian)，但不僅(jin)于(yu)(yu)(yu)此，其技術(shu)性(xing)能應(ying)滿(man)足(zu)對(dui)配電(dian)室數據(ju)監控的要(yao)求。

數據采集

自動采集現場所有(you)電量儀表的模擬量數據，自動采集現場開關狀態以及故障狀態等(deng)開關量數據。

支持實時(shi)采集、自動(dong)周(zhou)期采集（定時(shi)采集）可配(pei)置周(zhou)期（1分(fen)鐘(zhong)～24小時(shi)）。

支持數據傳(chuan)輸正確性檢驗(yan)，異常數據自動(dong)處(chu)理。

支持(chi)多(duo)線程處理機(ji)制，提(ti)高(gao)數據(ju)(ju)采集效率(lv)，能同時(shi)對(dui)多(duo)個設備(bei)進行(xing)數據(ju)(ju)采集。

數據實時顯示采用配(pei)電箱主接(jie)線圖(tu)直(zhi)觀(guan)顯示模(mo)式，各回(hui)路開關(guan)斷合以及(ji)故障狀(zhuang)態直(zhi)觀(guan)可見。

數據分析與處理

數據(ju)的綜合統計、分析(xi)需要實現以下功(gong)能：

各(ge)設備用電數據小(xiao)時、日、月、年等(deng)時間段(duan)內的統計、計算。

各設備的用(yong)電負荷(he)（有功(gong)、無(wu)功(gong)）大、小值(zhi)、平(ping)均(jun)值(zhi)計算。

統計各(ge)分站及整體的用電量（有(you)功、無(wu)功）。

數據查詢與展示

要(yao)求(qiu)能(neng)方便(bian)實現客戶端查(cha)詢和各級管理人(ren)員的(de)(de)查(cha)詢，查(cha)詢界面能(neng)適應(ying)各級管理人(ren)員的(de)(de)要(yao)求(qiu)能(neng)夠支(zhi)持靈(ling)活的(de)(de)條件組合查(cha)詢和對比分析，各類(lei)統(tong)計分析的(de)(de)數據可靈(ling)活采用報表等多(duo)種圖表方式直觀(guan)的(de)(de)展示(shi)功能(neng)。

數(shu)據(ju)展示功能(neng)按照(zhao)不同(tong)(tong)用戶的(de)(de)不同(tong)(tong)的(de)(de)權限，分為(wei)操作層、管理層、決策層三層用能(neng)展示。

操(cao)作層(ceng)具備用能(neng)分(fen)析、累計用量、實時監測、運行記錄及比(bi)例、對比(bi)、對標分(fen)析等功能(neng)。

管(guan)理層具備用能數據統(tong)計和分析(xi)、分類分項的對比、對標分析(xi)等(deng)功能。

決策層具備用能數(shu)據(ju)分析、數(shu)據(ju)刪除、數(shu)據(ju)庫導入/導出等功能。

權限管理

要求對不同用戶(hu)賦(fu)予(yu)不同角色(se)的權(quan)限，能授權(quan)到功能子菜單、具體檔案記錄(lu)、數據記錄(lu)等。

系統要求(qiu)具備合理完善的用戶安全(quan)控制機制，能使應用環境中的信息(xi)資源得到(dao)有效地保護，防止(zhi)信息(xi)的丟失、失竊(qie)和破(po)壞(huai)。

節能改造及效果評估

要求(qiu)為生產(chan)節(jie)能改(gai)造(zao)(zao)提供(gong)數據支撐，并能提供(gong)節(jie)能改(gai)造(zao)(zao)前后的(de)效果評估。

參數設置

可通過采集柜設(she)置各回路(lu)互感器變比(bi)，各種電流電壓保護整定(ding)值。

故(gu)障(zhang)判(pan)斷與報警具(ju)有故(gu)障(zhang)自動判(pan)斷并(bing)采(cai)用聲光方式報警功(gong)能。報警類型包括開(kai)關(guan)故(gu)障(zhang)，電壓(ya)、電流超限，現場采(cai)集模(mo)塊通訊故(gu)障(zhang)，與監控系統(tong)通訊故(gu)障(zhang)等。報警時(shi)(shi)間自動記入系統(tong)數據庫，方便用戶查詢，工(gong)作(zuo)人員可隨時(shi)(shi)掌握變(bian)配(pei)(pei)電站實時(shi)(shi)運(yun)(yun)行狀態，發現變(bian)配(pei)(pei)電運(yun)(yun)行故(gu)障(zhang)并(bing)作(zuo)出相應處理，提高變(bian)配(pei)(pei)電的管理效(xiao)率，提升電力系統(tong)安全性(xing)、可靠性(xing)。

2、系統方案

安科瑞(rui)Acrel-3000系統根據西安婦幼保(bao)健醫院現場(chang)實際情(qing)況，整體網(wang)絡結構采用(yong)屏蔽雙絞線直接(jie)接(jie)至(zhi)(zhi)數據采集器然后通過(guo)網(wang)線直接(jie)接(jie)至(zhi)(zhi)配電室的監控(kong)主機，保(bao)障了(le)電能管理(li)監控(kong)系統傳(chuan)輸的穩定性與實時(shi)性。

現(xian)(xian)場配電室內共有5只(zhi)ACR320ELH,334只(zhi)PZ72-E4/KC,分為16條RS485總線(xian)接至(zhi)串口服務(wu)器(qi)(qi)，串口服務(wu)器(qi)(qi)通(tong)過網線(xian)拉至(zhi)值班(ban)室連接到監(jian)控(kong)主(zhu)機實現(xian)(xian)總線(xian)上儀表與(yu)監(jian)控(kong)主(zhu)機的數據連通(tong)。

1）站控管理層

站(zhan)控(kong)管理(li)層(ceng)針對電(dian)力監控(kong)系統(tong)的(de)管理(li)人(ren)員，是人(ren)機交互的(de)直接窗(chuang)口。在西(xi)安婦(fu)幼保健醫(yi)院(yuan)工程(cheng)中主要(yao)指置于地下一層(ceng)配電(dian)室的(de)監控(kong)主機。

2）網絡通訊層

通訊(xun)層主(zhu)要(yao)是由Nport5610-16一臺、以太網(wang)(wang)設(she)(she)備及總線(xian)網(wang)(wang)絡組成。Nport5610-16串口服務器主(zhu)要(yao)功能(neng)(neng)是監測現(xian)場智能(neng)(neng)儀表；以太網(wang)(wang)設(she)(she)備及總線(xian)網(wang)(wang)絡的(de)主(zhu)要(yao)功能(neng)(neng)是實現(xian)分站與主(zhu)站之(zhi)間的(de)數據交互，使配電系統管理集中化、信(xin)息化、智能(neng)(neng)化，提(ti)高了配電系統的(de)安全(quan)性、可靠性和穩定性，達到了無人值守(shou)的(de)目的(de)。

3）現場設備層

現場設備層是(shi)數據采集終端，主(zhu)要(yao)由(you)智能儀表(biao)組(zu)成，智能儀表(biao)通過屏蔽雙絞(jiao)線RS485接口，采用MODBUS通訊(xun)協議(yi)總線型連接接入通訊(xun)服務(wu)器，經通訊(xun)服務(wu)器到達該配電間(jian)監控(kong)(kong)主(zhu)機進行組(zu)網，實現遠程控(kong)(kong)制。

系統結構圖

智(zhi)能儀表現場連(lian)接示(shi)意

現場儀表以手拉手方式(shi)通過屏蔽(bi)雙絞線(xian)(xian)(RVSP2*1.0)進行通訊連(lian)接，每根總(zong)(zong)線(xian)(xian)連(lian)接智能儀表數(shu)量在20只左右，不同種(zhong)類的智能裝置連(lian)接在不同的總(zong)(zong)線(xian)(xian)上(shang)，然后將數(shu)據上(shang)傳(chuan)至(zhi)串(chuan)口服務(wu)器Nport5610-16，進而(er)將數(shu)據上(shang)傳(chuan)至(zhi)當(dang)地監(jian)控(kong)終(zhong)端。具體(ti)連(lian)接示(shi)意圖如下所示(shi)：

進線(xian)回路采(cai)用(yong)ACR320ELH多功(gong)能(neng)液晶顯示儀表，出線(xian)回路采(cai)用(yong)PZ72-E4/KC，能(neng)夠測量所(suo)有(you)(you)常規電力(li)參(can)數，如：三(san)相電壓、電流、有(you)(you)功(gong)功(gong)率(lv)(lv)、無功(gong)功(gong)率(lv)(lv)、功(gong)率(lv)(lv)因數、頻率(lv)(lv)、有(you)(you)功(gong)電度(du)、無功(gong)電度(du)。

3、系統功能

變(bian)電(dian)(dian)所(suo)實(shi)時監(jian)控系(xi)(xi)統圖為主監(jian)控畫面，主要實(shi)時監(jian)測變(bian)電(dian)(dian)所(suo)所(suo)有(you)(you)(you)(you)回路的(de)運行狀(zhuang)態，紅色代表合閘，綠色代表分(fen)閘。在系(xi)(xi)統圖中(zhong)可以直觀的(de)看到(dao)每路進線和(he)出線的(de)運行參數和(he)狀(zhuang)態，可以看到(dao)變(bian)壓器出線側的(de)所(suo)有(you)(you)(you)(you)常規電(dian)(dian)力參數，如：三相(xiang)電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、有(you)(you)(you)(you)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、功(gong)(gong)率(lv)因數、頻(pin)率(lv)、有(you)(you)(you)(you)功(gong)(gong)電(dian)(dian)度等。如下圖所(suo)：

一次系統圖

遙(yao)信和(he)(he)遙(yao)測報警功能，主要完成對(dui)(dui)低壓各出線回路的(de)開關運行狀態和(he)(he)負(fu)(fu)載(zai)進(jin)線監控，對(dui)(dui)開關變位和(he)(he)負(fu)(fu)載(zai)越限(xian)彈出報警界(jie)面指示具體的(de)報警位置并聲音報警，提(ti)醒值班(ban)人員及時處(chu)理。負(fu)(fu)載(zai)越限(xian)值在相應權限(xian)下可(ke)自由設(she)置。

事件告警(jing)記錄(lu)功能，主要(yao)完(wan)成對(dui)查詢時間段內出(chu)現的報警(jing)信息事件記錄(lu)以及發生(sheng)時間，為(wei)值班人(ren)員提(ti)供依據(ju)并且分析事故發生(sheng)的原因，如(ru)下圖所(suo)示：

報警功能實時查詢

參(can)數(shu)(shu)抄表(biao)功(gong)能，主要對低壓各出(chu)線回(hui)(hui)(hui)路的電(dian)參(can)數(shu)(shu)進線查(cha)詢。支持任意時刻電(dian)參(can)數(shu)(shu)查(cha)詢，具備數(shu)(shu)據導(dao)出(chu)和報表(biao)打印等功(gong)能。該(gai)報表(biao)查(cha)詢西安婦幼保健醫院(yuan)配電(dian)室進出(chu)線各低壓回(hui)(hui)(hui)路的電(dian)參(can)數(shu)(shu)，主要包(bao)括：三相(xiang)電(dian)流(liu)、有功(gong)功(gong)率和有功(gong)電(dian)度(du)。該(gai)報表(biao)各回(hui)(hui)(hui)路名(ming)稱和數(shu)(shu)據庫關聯，方便(bian)用戶(hu)修改回(hui)(hui)(hui)路名(ming)稱。如下圖所示:

電參數抄表

用(yong)電(dian)量(liang)報表(biao)功能，可選擇時間(jian)段進(jin)行查(cha)詢(xun)，支持(chi)任意(yi)時間(jian)段電(dian)度(du)累計查(cha)詢(xun)，具備數據(ju)導(dao)出(chu)和報表(biao)打(da)印等功能。為值班人員(yuan)提供了可靠的電(dian)能報表(biao)。該報表(biao)各(ge)回路(lu)名稱和數據(ju)庫關聯，方(fang)便(bian)用(yong)戶修改(gai)回路(lu)名稱。如下圖所(suo)(suo)示(shi)，用(yong)戶可以直接打(da)印報表(biao)，可以以EXCEL格式另存到其他位(wei)置。 如下圖所(suo)(suo)示(shi)：

電能報表

系(xi)統(tong)通(tong)(tong)訊(xun)結構示(shi)意圖，主要顯(xian)示(shi)系(xi)統(tong)的(de)組網結構，系(xi)統(tong)采(cai)用分層分布式結構，同(tong)時監測(ce)間隔層設(she)備的(de)通(tong)(tong)信狀(zhuang)態(tai)。紅色表示(shi)通(tong)(tong)訊(xun)正常，綠(lv)色表示(shi)通(tong)(tong)訊(xun)故(gu)障。下圖為(wei)變電所通(tong)(tong)訊(xun)狀(zhuang)態(tai)示(shi)意圖。

通訊結構示意圖

負荷趨(qu)勢曲(qu)線(xian)(xian)界(jie)面(mian)中可(ke)直觀的查看回路的負荷運(yun)行(xing)情況。查看實時和(he)(he)歷史(shi)趨(qu)勢曲(qu)線(xian)(xian)，點(dian)擊(ji)畫面(mian)相(xiang)應按(an)鈕或菜單項可(ke)以完成相(xiang)應功能(neng)的切換；幫助用戶(hu)進(jin)線(xian)(xian)趨(qu)勢分析和(he)(he)故(gu)障追憶，具(ju)備曲(qu)線(xian)(xian)打印功能(neng)。為分析整個(ge)系(xi)統的運(yun)行(xing)狀況提供了直觀而方便的軟件支持。如下圖所示(shi)：

趨勢曲線圖

4、結束語

在當今配電(dian)(dian)設施的(de)(de)應(ying)用(yong)中，醫院項(xiang)(xiang)目的(de)(de)配電(dian)(dian)安(an)全性至關重要，本文介(jie)紹(shao)的(de)(de)Acrel-3000電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理(li)(li)系統(tong)在西安(an)婦幼保健醫院的(de)(de)應(ying)用(yong)，可(ke)以實(shi)現對配電(dian)(dian)室供(gong)配電(dian)(dian)回(hui)路用(yong)電(dian)(dian)的(de)(de)實(shi)時(shi)監控，不僅能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路用(yong)電(dian)(dian)狀(zhuang)況，還具有(you)網絡通訊功能(neng)，可(ke)以與(yu)串口服務器、計算機(ji)等組成電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理(li)(li)系統(tong)。系統(tong)實(shi)現對采(cai)集數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)分析(xi)、處理(li)(li)，實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)配電(dian)(dian)室內各(ge)配電(dian)(dian)回(hui)路的(de)(de)運(yun)行狀(zhuang)態，對負(fu)載越限具有(you)彈出(chu)報警對話(hua)框、語(yu)音(yin)提示(shi)，并生成各(ge)種電(dian)(dian)能(neng)報表、分析(xi)曲線(xian)、圖(tu)形等，便(bian)于電(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)遠(yuan)程抄表以及分析(xi)、研(yan)究，該系統(tong)運(yun)行安(an)全、可(ke)靠、穩定，為(wei)商業廣(guang)場項(xiang)(xiang)目解決用(yong)電(dian)(dian)問題提供(gong)了(le)真實(shi)可(ke)靠的(de)(de)依據(ju)(ju)，取得(de)了(le)較好的(de)(de)企業效益。