安科瑞 繆凱倫

摘要：采(cai)用(yong)AM4系列微機保護(hu)、采(cai)集配電(dian)(dian)室10KV高(gao)壓柜現(xian)場的(de)各種(zhong)電(dian)(dian)參量和(he)開(kai)關(guan)信(xin)號。系統采(cai)用(yong)現(xian)場就地組(zu)(zu)網的(de)方式，組(zu)(zu)網后(hou)通(tong)過現(xian)場總線(xian)通(tong)訊并遠傳至(zhi)后(hou)臺(tai)，通(tong)過Acrel-2000型電(dian)(dian)力監控(kong)(kong)系統實現(xian)配電(dian)(dian)所(suo)配電(dian)(dian)回(hui)路(lu)用(yong)電(dian)(dian)的(de)實時監控(kong)(kong)和(he)管理。

關鍵詞：西安(an)科技大學 ;中(zhong)心配電(dian)室(shi) ;AM4系(xi)列微機保護;Acrel-2000;電(dian)力監(jian)控系(xi)統(tong);

1、概述

??西(xi)(xi)(xi)安(an)科(ke)技大(da)(da)(da)學簡稱“西(xi)(xi)(xi)科(ke)大(da)(da)(da)"，位于古(gu)都西(xi)(xi)(xi)安(an)，建立(li)于1958年9月。其前身是西(xi)(xi)(xi)安(an)交通大(da)(da)(da)學地質、采(cai)礦系調出建立(li)的西(xi)(xi)(xi)安(an)礦業學院，2003年4月經教育(yu)部批準更名為“西(xi)(xi)(xi)安(an)科(ke)技大(da)(da)(da)學"。

??本次項目(mu)承接其臨潼(tong)校區中心(xin)配電(dian)室的電(dian)力監(jian)(jian)控(kong)(kong)系統，監(jian)(jian)控(kong)(kong)主機位(wei)于配電(dian)室隔(ge)壁監(jian)(jian)控(kong)(kong)室內。

需求分析

??為保(bao)證生(sheng)(sheng)產管(guan)理用電(dian)負(fu)荷的(de)統計與分析及(ji)對危(wei)險源實(shi)時(shi)(shi)監控。需要對現場的(de)10KV高壓配電(dian)柜進(jin)行(xing)電(dian)壓、電(dian)流、功率以及(ji)各開關量(liang)信號(hao)等參(can)數進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)(shi)在(zai)線(xian)監控。一旦(dan)監控點被(bei)監視參(can)數異(yi)常，能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)(shi)檢(jian)測報警，有關人(ren)員采取必要的(de)措施，避免安全事故的(de)發生(sheng)(sheng)。自動抄表功能(neng)節(jie)省(sheng)了(le)人(ren)力(li)物(wu)力(li)，電(dian)流趨勢曲(qu)線(xian)功能(neng)能(neng)夠(gou)直觀(guan)的(de)顯示各回路(lu)的(de)工作狀態與時(shi)(shi)間。

數據采集

??自動采集現場所有AM4微機(ji)保護的模(mo)擬量(liang)數據(ju)(ju)，自動采集現場開關狀態以及故(gu)障狀態等開關量(liang)數據(ju)(ju)。

??支持實時(shi)(shi)采集(ji)、自動周期(qi)采集(ji)（定(ding)時(shi)(shi)采集(ji)）可配置周期(qi)（1分鐘～24小(xiao)時(shi)(shi)）。

??支持多線程(cheng)處理機(ji)制，提高數(shu)據(ju)采集(ji)效率，能同時(shi)對多個(ge)設(she)備進行數(shu)據(ju)采集(ji)。

??數據實時顯(xian)(xian)示采用(yong)配電室(shi)主(zhu)接(jie)線(xian)圖直觀顯(xian)(xian)示模(mo)式，各回(hui)路開關斷合以及故(gu)障狀態(tai)直觀可見。

數據查詢與展示

??要(yao)求能(neng)方便(bian)實現各級管(guan)理人員的查(cha)詢(xun)，查(cha)詢(xun)界(jie)面能(neng)適應各級管(guan)理人員的要(yao)求能(neng)夠支持靈(ling)活的條件組合查(cha)詢(xun)。

??數據展示(shi)功能按照不同用戶(hu)的(de)(de)不同的(de)(de)權(quan)限，分為操作層(ceng)、管理層(ceng)、決策層(ceng)三(san)層(ceng)用能展示(shi)。

權限管理

??要求(qiu)對不同用(yong)戶賦予不同角(jiao)色的權(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(tong)要求具(ju)備合理完(wan)善(shan)的用戶安全控制機制，能使應用環境中的信息資源得(de)到(dao)有(you)效地保護(hu)，防止信息的丟失(shi)、失(shi)竊和(he)破壞。

故障報警

??故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)判斷(duan)與報(bao)(bao)警(jing)(jing)具(ju)有故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)自動(dong)判斷(duan)并采用聲(sheng)光方式報(bao)(bao)警(jing)(jing)功能。報(bao)(bao)警(jing)(jing)類(lei)型包括(kuo)開(kai)關故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)，電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流超限，現(xian)場微機保護與監控系(xi)統(tong)通(tong)訊故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)等。報(bao)(bao)警(jing)(jing)時(shi)間自動(dong)記入系(xi)統(tong)數據庫，方便用戶(hu)查詢(xun)，工作(zuo)人員可(ke)隨(sui)時(shi)掌握中心配(pei)電(dian)(dian)室(shi)實(shi)時(shi)運行狀態，發(fa)現(xian)變配(pei)電(dian)(dian)運行故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)并作(zuo)出相(xiang)應處理，提高(gao)變配(pei)電(dian)(dian)的管理效率，提升(sheng)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)安全(quan)性、可(ke)靠性。

2、系統方案

??安科瑞Acrel-2000系統(tong)根據(ju)西安科技大學中心配(pei)電(dian)室(shi)現場實(shi)(shi)際情況(kuang)，整(zheng)體網絡(luo)結構采用屏(ping)蔽雙(shuang)絞線(xian)分4根總線(xian)直接(jie)接(jie)至監控(kong)室(shi)的監控(kong)主機自帶串口上，保(bao)障了配(pei)電(dian)所電(dian)力監控(kong)系統(tong)傳輸的穩定性與實(shi)(shi)時性。如下圖所示：

系統結構圖

??現場中心配電室共(gong)計(ji)14臺(tai)AM4系(xi)列(lie)微(wei)機保護(hu)裝(zhuang)置，總共(gong)分為4條RS485總線(xian)接至監控(kong)室的(de)監控(kong)主機的(de)自帶串口上。

1）站控管理層

??站控(kong)管理層針對電力監控(kong)系統(tong)的(de)管理人員，是人機交互的(de)直接(jie)窗口。在(zai)西安科技大(da)學中心(xin)配電室工程中主(zhu)要指置于監控(kong)室的(de)監控(kong)主(zhu)機。

2）網絡通訊層

??通訊層主要(yao)是(shi)(shi)由(you)以(yi)總線網絡(luo)組成。總線網絡(luo)的主要(yao)功能是(shi)(shi)實現現場微機保護(hu)與站(zhan)控管(guan)理層之(zhi)間(jian)的數據交互，使配(pei)電系統管(guan)理集中化、信(xin)息化、智能化，大(da)大(da)提高了(le)配(pei)電系統的安全性(xing)、可(ke)靠性(xing)和穩定性(xing)，達到了(le)無人值守(shou)的目的。

3）現場設備層

??現場設(she)備層是(shi)數(shu)據采集(ji)終端，主要(yao)由10KV配(pei)電柜上的微機保護(hu)裝置(zhi)組(zu)成，智能設(she)備通過(guo)屏蔽雙(shuang)絞(jiao)線(xian)RS485接(jie)口，采用(yong)MODBUS通訊協議總(zong)線(xian)連接(jie)接(jie)入監控(kong)主機進(jin)行(xing)組(zu)網，實現遠程控(kong)制。

微機保(bao)護裝置(zhi)現(xian)場連接(jie)示意(yi)

??現場(chang)微機保護裝置以手(shou)拉手(shou)方式通過(guo)屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連(lian)接(jie)，每根總線連(lian)接(jie)微機保護數量5只左右。具體連(lian)接(jie)示意圖(tu)如下所示：

通訊線路連接示意圖

3、系統功能

??配電(dian)(dian)所(suo)實時(shi)監(jian)控(kong)系統圖(tu)為主監(jian)控(kong)畫面，主要實時(shi)監(jian)測中(zhong)心(xin)配電(dian)(dian)室所(suo)有(you)回路(lu)的運行(xing)狀(zhuang)態(tai)。在(zai)系統圖(tu)中(zhong)可以直(zhi)觀(guan)的看到每路(lu)10KV配電(dian)(dian)柜的運行(xing)參(can)數(shu)和狀(zhuang)態(tai)，如：三相電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、有(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(shu)、頻率(lv)等。如下圖(tu)所(suo)示(shi)：

中心配(pei)電室一次系統圖

??事(shi)件(jian)告警記錄功能(neng)，主要完成對查(cha)詢時間段(duan)內出現的報警信(xin)息事(shi)件(jian)記錄以及發生時間，為值(zhi)班人員提供依據并(bing)且分析(xi)事(shi)故發生的原因，如(ru)下圖所示：

報警功能實時查詢

??參數抄表功(gong)能(neng)，主要對10KV配電柜各(ge)回路的(de)電參數進(jin)行(xing)查(cha)(cha)詢。支持任意(yi)時(shi)刻電參數查(cha)(cha)詢，具備數據(ju)導出(chu)和報表打印等功(gong)能(neng)。該(gai)報表各(ge)回路名稱(cheng)和數據(ju)庫關(guan)聯(lian)，方便用戶修改回路名稱(cheng)。

電參數報表

??系(xi)統(tong)通(tong)訊結構示意圖，主要顯示系(xi)統(tong)的(de)組網結構，系(xi)統(tong)采用分層(ceng)分布式(shi)結構，同時監測間隔層(ceng)設備(bei)的(de)通(tong)信狀態。紅色(se)表示通(tong)訊正(zheng)常(chang)，綠色(se)表示通(tong)訊異常(chang)。

通訊結構示意圖

4、結束語

??在當(dang)今配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)設施(shi)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)中(zhong)(zhong)，高校建筑的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)安全性至關重(zhong)要，本文介紹的(de)(de)(de)(de)Acrel-2000電(dian)力(li)監(jian)控系統(tong)(tong)在西安科(ke)技大學中(zhong)(zhong)心(xin)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)室(shi)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)，可以(yi)實現對(dui)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)所供(gong)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)回路用(yong)電(dian)的(de)(de)(de)(de)實時監(jian)控。系統(tong)(tong)實現對(dui)采集數據的(de)(de)(de)(de)分析、處理，實時顯(xian)示中(zhong)(zhong)心(xin)配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)室(shi)內各10KV配(pei)(pei)(pei)(pei)電(dian)柜回路的(de)(de)(de)(de)運行狀態，對(dui)分合閘、負(fu)載(zai)越限具有(you)彈出報警(jing)對(dui)話(hua)框、報警(jing)聲音提示，該系統(tong)(tong)運行安全、可靠、穩定，保證了高校建筑的(de)(de)(de)(de)用(yong)電(dian)可靠度。