安科瑞 繆凱倫

摘要(yao)：目前供配(pei)電(dian)(dian)產業的(de)發(fa)展(zhan)及可(ke)靠性(xing)對國民經濟的(de)發(fa)展(zhan)起著舉足輕重的(de)作用，全國各地的(de)工程項目、標志(zhi)性(xing)建筑、大型公共設(she)施等(deng)用戶的(de)急劇增加，對供配(pei)電(dian)(dian)的(de)可(ke)靠性(xing)、安(an)全性(xing)、實時性(xing)、易用性(xing)、兼(jian)容(rong)性(xing)及縮(suo)小故障影(ying)響范圍提出了(le)更高的(de)要(yao)求。 本文介紹了(le)基于Acrel-3000電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理系統在蘇州金閶中學(xue)的(de)應(ying)用，實現了(le)分散(san)采(cai)集，集中管(guan)理的(de)智能(neng)化變配(pei)電(dian)(dian)管(guan)理。   關鍵詞：遠程抄表 網(wang)絡電(dian)(dian)力儀表 電(dian)(dian)能(neng)管(guan)理

0 引言

金閶中學(xue)座落(luo)在蘇州金閶新(xin)城(cheng)區中心地塊，位于虎新(xin)路以北，新(xin)蓮路以西，中軸北路以東，規(gui)劃占地面積(ji)為48653平(ping)方(fang)米（約(yue)73畝），規(gui)劃建筑面積(ji)為39856平(ping)方(fang)米。校內將(jiang)建有行(xing)政圖書(shu)樓(lou)、教學(xue)樓(lou)、實(shi)驗(yan)樓(lou)、藝體樓(lou)、師(shi)生餐廳和宿(su)舍樓(lou)六大建筑群，并同連(lian)廊、小(xiao)橋流水等江南風格相融(rong)為一(yi)(yi)體，加上室外的(de)(de)天然(ran)運(yun)動場就(jiu)構(gou)建出了學(xue)校的(de)(de)主(zhu)體。學(xue)校預計于2011年9月正式(shi)開學(xue)，將(jiang)辦成一(yi)(yi)個三(san)年16軌，共(gong)48個班(ban)級的(de)(de)公(gong)辦初(chu)級實(shi)驗(yan)中學(xue)。學(xue)校在配電管理上，緊(jin)跟時代步伐，采用*智(zhi)能(neng)化的(de)(de)Acrel3000的(de)(de)電能(neng)管理系統，做到集中管理、集中控制，省去了值班(ban)人員(yuan)現場抄表的(de)(de)煩瑣，具(ju)有投資少、簡明實(shi)用、便于智(zhi)能(neng)管理等優點。

1 項目簡介

蘇州金閶中學共有一個變(bian)配(pei)電(dian)(dian)(dian)室，整(zheng)個配(pei)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)主要(yao)有2臺10/0.4 kV配(pei)電(dian)(dian)(dian)變(bian)壓(ya)器和2排高(gao)壓(ya)進(jin)線(xian)柜，共計(ji)62低壓(ya)4個10kV中壓(ya)進(jin)出(chu)線(xian)柜，實現(xian)了對(dui)整(zheng)個學校的電(dian)(dian)(dian)力(li)供應。本項目電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)管理系統(tong)主要(yao)對(dui)變(bian)電(dian)(dian)(dian)所內62個進(jin)出(chu)線(xian)回路(lu)及10kV配(pei)電(dian)(dian)(dian)回路(lu)進(jin)行管理，實現(xian)電(dian)(dian)(dian)力(li)參數(shu)實時遙測、電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)計(ji)量、電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)報表等功能(neng)(neng)。

其中(zhong)低壓配電(dian)(dian)柜各進出線回路安裝(zhuang)了上海安科(ke)瑞電(dian)(dian)氣股(gu)份有(you)(you)限公司設(she)計生產的ACR220E網(wang)絡電(dian)(dian)力(li)儀表，具有(you)(you)測(ce)量(liang)三(san)相電(dian)(dian)壓、三(san)相電(dian)(dian)流、有(you)(you)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)、功(gong)(gong)率(lv)因數、頻率(lv)、有(you)(you)功(gong)(gong)電(dian)(dian)能(neng)、無(wu)功(gong)(gong)電(dian)(dian)能(neng)等多(duo)種電(dian)(dian)參量(liang)，并帶有(you)(you)4路光(guang)電(dian)(dian)隔離開關量(liang)輸入接點和2路繼電(dian)(dian)器控制輸出接點,帶RS485通訊接口。

2 設計方案

2.1 主要設計(ji)參考標準

IEC870-1                    《遠(yuan)動設備及系統總(zong)則一般原理和(he)指(zhi)導(dao)性規范》

IEC870-4                    《遠動設備(bei)及系統(tong)性能要求(qiu)》

IEC870-5                    《遠動設備及系統傳輸規約》

DL 448-91                  《電能計量(liang)裝置管理規程》

ISO/IEC11801           《國際綜合布線(xian)標(biao)準》

GB/50198-94             《監控系統工程技術(shu)規范》

2.2 設計功能

2.2.1 系統結構

整個系(xi)統采設計了一套(tao)Acrel3000電能管理系(xi)統，采用分(fen)層分(fen)布(bu)式結構，即現場設備層、網絡管理層、監控管理層，如(ru)圖1所示：

整套電(dian)力(li)監控(kong)系統監控(kong)管理部分包(bao)括監控(kong)管理主機、打(da)印(yin)機、UPS電(dian)源(yuan)等(deng)；通(tong)訊系統包(bao)括通(tong)訊管理機、屏蔽雙(shuang)絞線(xian)等(deng)；數據(ju)采集單元主要包(bao)括微機綜合保護裝(zhuang)置、ACR網絡多功(gong)能儀表。

2.2.2系統要求

整個配(pei)電(dian)管理系統以計算(suan)機站控(kong)管理系統為核心，對整個配(pei)電(dian)系統的一次主設(she)(she)備實現遠程遙(yao)測、遙(yao)信。系統可根(gen)據用戶的需求，實現對全(quan)部一次設(she)(she)備進行(xing)監測、計量、記錄、報警等功能。并與繼電(dian)保護設(she)(she)備進行(xing)通訊，實時掌握各(ge)種保護信息(xi)，實現變配(pei)電(dian)系統綜合(he)自動(dong)化。

整個配(pei)電管理(li)系(xi)統(tong)應用自動(dong)控(kong)制技術(shu)、計(ji)算機信息技術(shu)、現代通訊技術(shu)將整個配(pei)電系(xi)統(tong)各(ge)部(bu)分連接成一個有效的整體，從而(er)實現對分散數(shu)據(ju)(ju)的采集(ji)，到后臺數(shu)據(ju)(ju)集(ji)中分析最后反(fan)作用于(yu)配(pei)電系(xi)統(tong)的循環管理(li)。

2.2.3系統功能

數據采集與管理

配電(dian)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)數據(ju)采集主(zhu)要通(tong)過現ACR網(wang)(wang)絡(luo)多(duo)功能儀(yi)表、PT、CT及(ji)(ji)微機(ji)綜合(he)保護(hu)裝置將現場各回路電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)運行參數，包括電(dian)流、電(dian)壓、功率(lv)等遙測信(xin)(xin)息以及(ji)(ji)斷路器分(fen)(fen)合(he)閘(zha)狀(zhuang)態(tai)、保護(hu)信(xin)(xin)息以及(ji)(ji)故障等開關量狀(zhuang)態(tai)；現場設備將所采集和(he)處(chu)理(li)(li)過的(de)(de)信(xin)(xin)號經屏(ping)蔽(bi)雙絞(jiao)線上傳(chuan)(chuan)(chuan)至通(tong)訊管(guan)理(li)(li)機(ji)經光纖或者五(wu)類線等媒介上傳(chuan)(chuan)(chuan)至站(zhan)控管(guan)理(li)(li)層(ceng)。各間隔級單元相互獨立的(de)(de)存在(zai)于整(zheng)個(ge)(ge)通(tong)訊網(wang)(wang)絡(luo)中，增強了整(zheng)個(ge)(ge)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)可(ke)靠性及(ji)(ji)可(ke)用性。ACR網(wang)(wang)絡(luo)多(duo)功能儀(yi)表及(ji)(ji)微機(ji)綜合(he)保護(hu)裝置采用RS485接(jie)(jie)口(kou)(kou)和(he)MODBUS-RTU通(tong)訊協(xie)議，RS485采用屏(ping)蔽(bi)雙絞(jiao)線傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)，接(jie)(jie)線簡單方(fang)便；通(tong)訊接(jie)(jie)口(kou)(kou)是半雙工通(tong)信(xin)(xin)，數據(ju)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)速率(lv)為10Mbps。RS-485接(jie)(jie)口(kou)(kou)是采用平衡(heng)驅動器和(he)差分(fen)(fen)接(jie)(jie)收(shou)器的(de)(de)組合(he)，抗噪聲干擾能力增強，總線上允許連(lian)接(jie)(jie)多(duo)達32個(ge)(ge)設備，傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)距離為1.2km。

信息處理

對信號(hao)采(cai)集系(xi)統所(suo)采(cai)集實(shi)時(shi)數據進(jin)(jin)行統計、分(fen)析、計算，將數據進(jin)(jin)行定時(shi)存(cun)儲。并通(tong)過計算產生每日(ri)/周(zhou)/月/年用(yong)電(dian)量；每日(ri)/周(zhou)/月/年負(fu)荷及負(fu)荷出現時(shi)間，對存(cun)在故障隱患的(de)設(she)(she)備及時(shi)提出整改(gai)；通(tong)過電(dian)能分(fen)時(shi)計量累(lei)計電(dian)費，對不合理(li)用(yong)電(dian)單位提出科學合理(li)的(de)改(gai)進(jin)(jin)；通(tong)過邏(luo)輯運算計算出設(she)(she)備正常、異(yi)常出現次數，存(cun)儲事故發生時(shi)間、原因(yin)。電(dian)能報表如圖2所(suo)示：

畫面顯示

19寸彩(cai)色(se)液(ye)晶顯示(shi)作(zuo)為人機交互界面，實時(shi)(shi)顯示(shi)配電(dian)系統各(ge)種(zhong)信(xin)息(xi)畫面，包括各(ge)斷路(lu)(lu)器當(dang)(dang)前(qian)狀(zhuang)態、各(ge)回(hui)路(lu)(lu)當(dang)(dang)前(qian)電(dian)壓、電(dian)流、功(gong)率等(deng)測量值(zhi)的實時(shi)(shi)信(xin)息(xi)。聲光(guang)提(ti)示(shi)報警信(xin)息(xi)、保(bao)護設(she)備動作(zuo)及復位信(xin)息(xi)。實時(shi)(shi)畫面如圖3所(suo)示(shi)：

負荷趨勢

負(fu)荷趨(qu)勢(shi)曲線提(ti)(ti)供了某(mou)一段時間內該(gai)回路的負(fu)荷趨(qu)勢(shi)，方便管理(li)員掌握用(yong)電設備的運行狀況，對存在故障(zhang)隱患的設備及時提(ti)(ti)出整改，對不合理(li)用(yong)電單位提(ti)(ti)出科學合理(li)的改進。如圖4所示：

事件報警

主要用于查(cha)看實(shi)(shi)時(shi)(shi)跳閘(zha)報(bao)(bao)(bao)(bao)警信息(xi)(xi)；幫(bang)助用戶(hu)進行事故查(cha)詢(xun)可追憶；支持歷(li)(li)史(shi)查(cha)詢(xun)，打印等 功(gong)能。報(bao)(bao)(bao)(bao)警菜單欄下有(you)2個(ge)功(gong)能按鈕(niu)，實(shi)(shi)時(shi)(shi)遙信報(bao)(bao)(bao)(bao)警，歷(li)(li)史(shi)遙信報(bao)(bao)(bao)(bao)警信息(xi)(xi)，事件(jian)記錄。實(shi)(shi)時(shi)(shi)報(bao)(bao)(bao)(bao)警信息(xi)(xi)和(he)歷(li)(li)史(shi)報(bao)(bao)(bao)(bao)警信息(xi)(xi)查(cha)詢(xun)功(gong)能全部具(ju)備。如(ru)果有(you)任何一個(ge)回路跳閘(zha)，實(shi)(shi)時(shi)(shi)報(bao)(bao)(bao)(bao)警信息(xi)(xi)中會及時(shi)(shi)展現哪一個(ge)回路跳閘(zha)，并且伴隨著報(bao)(bao)(bao)(bao)警警報(bao)(bao)(bao)(bao)，直至(zhi)值班員(yuan)過(guo)去(qu)處(chu)理并且清除報(bao)(bao)(bao)(bao)警才會停(ting)止(zhi)報(bao)(bao)(bao)(bao)警。

5 3 結束語

Acrel-3000電能管理系(xi)統具有通(tong)用(yong)性好、可靠性高、組(zu)態靈活等(deng)優點(dian)，在金閶中學(xue)項目(mu)上得(de)以成(cheng)功應用(yong)。隨(sui)著計(ji)算(suan)機信息技術的(de)(de)普及(ji)(ji)，低壓配電智能化的(de)(de)要求也越(yue)來越(yue)高，變配電監控及(ji)(ji)低壓配電管理使得(de)實現(xian)配電室的(de)(de)無人(ren)職守(shou)成(cheng)為現(xian)實，系(xi)統對(dui)各種用(yong)電設(she)備的(de)(de)歷(li)史運行數據和狀(zhuang)態進行管理分析，便于維護人(ren)員(yuan)明確設(she)備狀(zhuang)況，制定詳細的(de)(de)設(she)備維護計(ji)劃(hua)，減少人(ren)力投入，提高工作效率，從而降(jiang)低整個(ge)系(xi)統的(de)(de)運營(ying)成(cheng)本。