安(an)科瑞 繆凱倫 陳聰 陳正(zheng)

摘要：介紹洋(yang)河(he)酒廠(chang)藍領公寓(yu)，采用(yong)(yong)智(zhi)能(neng)電(dian)(dian)力儀表，采集(ji)配(pei)電(dian)(dian)現(xian)場的各(ge)種電(dian)(dian)參(can)量和(he)開關信號及樓層(ceng)用(yong)(yong)戶各(ge)種電(dian)(dian)參(can)量。系統(tong)采用(yong)(yong)現(xian)場就地組網的方(fang)式，組網后(hou)通過(guo)現(xian)場總線通訊并遠(yuan)傳至后(hou)臺，通過(guo)Acrel-3000型電(dian)(dian)能(neng)管理系統(tong)實現(xian)變電(dian)(dian)所(suo)配(pei)電(dian)(dian)回路(lu)、樓層(ceng)用(yong)(yong)戶用(yong)(yong)電(dian)(dian)的實時監控和(he)管理。

關(guan)鍵詞：洋河酒廠(chang);藍領公寓;0.4KV變電所；智能電力儀表;Acrel-2000/3000型;電能管理系統

0 概述

本工(gong)程為(wei)江蘇(su)洋河酒(jiu)廠股份(fen)有限公司陽光水岸工(gong)程1#宿(su)舍樓，泗陽"陽光水岸"工(gong)程1#宿(su)舍樓位于江蘇(su)省泗陽經(jing)濟開(kai)發區(qu)內，北側(ce)(ce)(ce)為(wei)文城路(lu)(lu)，東側(ce)(ce)(ce)為(wei)長江路(lu)(lu)，南(nan)側(ce)(ce)(ce)為(wei)天津路(lu)(lu)，西側(ce)(ce)(ce)為(wei)規劃(hua)道路(lu)(lu)，為(wei)經(jing)濟開(kai)發區(qu)的核心區(qu)域。本項目總(zong)建(jian)筑(zhu)面積約(yue)為(wei) 21386平(ping)方米，地上19層(ceng)，地下2層(ceng)，建(jian)筑(zhu)總(zong)高度為(wei)67.40米。

我司(si)承接本(ben)項(xiang)目的(de)電(dian)(dian)能(neng)管(guan)(guan)理系(xi)統，實時(shi)采集變電(dian)(dian)所多功能(neng)儀表(biao)及(ji)樓層用戶(hu)終端電(dian)(dian)能(neng)計(ji)量表(biao)的(de)數據，用于分析、管(guan)(guan)理用戶(hu)的(de)用電(dian)(dian)情況，以便于用戶(hu)對樓層用電(dian)(dian)情況的(de)實時(shi)了解。

1、需求分析

本電能管(guan)理系統的實(shi)施，在以下各方面達(da)到預(yu)定的目標：

1）在現有(you)的基礎條件上，加裝電(dian)能管(guan)理系(xi)統；

2）掌(zhang)握變電所、各終端(duan)用(yong)戶電力設備運行情(qing)況；

3）系統(tong)(tong)內部(bu)能夠(gou)實(shi)現統(tong)(tong)一的監控平(ping)臺，能夠(gou)得到(dao)系統(tong)(tong)內部(bu)全(quan)部(bu)參數(shu)的實(shi)時(shi)數(shu)據；對(dui)整個(ge)供配(pei)電(dian)系統(tong)(tong)的智能化管理(li)，能夠(gou)對(dui)供配(pei)電(dian)系統(tong)(tong)中(zhong)所有(you)電(dian)氣設(she)備的運行狀態進行安全(quan)、可(ke)靠、準確地實(shi)時(shi)監視(shi)，實(shi)現系統(tong)(tong)故障、異常實(shi)時(shi)報警并具有(you)故障追憶功能。

4）對電能管(guan)(guan)理系統中各種狀態監測(ce)、歷史數據生成報表(biao)，系統可以設計和(he)管(guan)(guan)理多(duo)種報表(biao)樣(yang)式，實(shi)現日(ri)、月、年報表(biao)管(guan)(guan)理；

5）能夠加(jia)強用(yong)電(dian)負荷控制和電(dian)能成本統(tong)計分析、匯總。

6）提(ti)供分時計費的(de)功能(neng)，提(ti)高電能(neng)統(tong)計數據的(de)精度(du)與實時性；

7）使(shi)設(she)備優(you)化運行，降低(di)維護成本；

8）有(you)效控制電能消(xiao)耗成本；

9）提(ti)高電氣系統運行管理(li)效(xiao)率；

10）數(shu)據(ju)記(ji)錄和故障(zhang)數(shu)據(ju)記(ji)錄；

11）提高電力(li)管理(li)(li)系統運行管理(li)(li)效率，大幅提升(sheng)管理(li)(li)水平；

12）實現(xian)故(gu)障信(xin)息(xi)報(bao)警(jing)報(bao)警(jing)查詢，可以設置預報(bao)警(jing)信(xin)號(hao)和故(gu)障報(bao)警(jing)信(xin)號(hao)，通過(guo)聲光、界面等(deng)方式提(ti)(ti)示用(yong)戶(hu)，待用(yong)戶(hu)確認(ren)后復位，并(bing)可以提(ti)(ti)供報(bao)警(jing)信(xin)息(xi)打印功能。

13）強大的用戶管(guan)理功能，系(xi)統記錄各管(guan)理員運行記錄、操作記錄等，并設置多級用戶，分別賦予不同權(quan)限以及相應密(mi)碼，確(que)保操作安全(quan)。實現各變電(dian)站無人或少人值(zhi)班；

14）實(shi)現電能(neng)質量分(fen)析功能(neng)，對各回路電壓、電流各次諧(xie)波(bo)（2-31次）以及總諧(xie)波(bo)進行(xing)分(fen)析。

2、系統方案

監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)系統主(zhu)要(yao)實現(xian)對江蘇洋河酒廠藍領公寓變(bian)(bian)電(dian)所(suo)0.4kV配電(dian)及終(zhong)端(duan)用(yong)戶進(jin)行(xing)用(yong)電(dian)監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)與(yu)電(dian)能管(guan)理(li)。監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)范圍為變(bian)(bian)電(dian)所(suo)T1、T2變(bian)(bian)壓器的(de)低壓進(jin)線(xian)柜(ju)、聯絡柜(ju)、饋線(xian)柜(ju)及變(bian)(bian)壓器柜(ju)進(jin)行(xing)遠程實時監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)和(he)(he)電(dian)能管(guan)理(li)，終(zhong)端(duan)用(yong)戶的(de)遠程實時數據采(cai)集、處理(li)、分(fen)析、顯(xian)示。系統于變(bian)(bian)電(dian)所(suo)內(nei)(nei)接(jie)入(ru)72只(zhi)多功(gong)能電(dian)力儀表，分(fen)5條(tiao)總(zong)線(xian)，于樓(lou)層強電(dian)井內(nei)(nei)接(jie)入(ru)396只(zhi)終(zhong)端(duan)計量儀表，分(fen)為18條(tiao)總(zong)線(xian)，總(zong)線(xian)直接(jie)接(jie)入(ru)值班室內(nei)(nei)采(cai)集設(she)(she)備，從而在(zai)監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)主(zhu)機(ji)上(shang)實現(xian)總(zong)線(xian)上(shang)儀表與(yu)監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)主(zhu)機(ji)的(de)數據連(lian)通(tong)。如下圖所(suo)示：站控(kong)(kong)(kong)管(guan)理(li)層、網絡通(tong)訊(xun)層和(he)(he)現(xian)場設(she)(she)備層。

拓撲圖（一）

拓撲圖（二）

1）站控管理層

站控管(guan)理(li)層針對電力監控系統的管(guan)理(li)人員(yuan)，是(shi)人機交(jiao)互的直接(jie)窗口。在主要指置于值(zhi)班室的工控機、顯示器、UPS等(deng)。

2）網絡通訊層

通訊層(ceng)主(zhu)(zhu)要是由(you)兩臺NPORT5610-16串(chuan)(chuan)口(kou)服務(wu)(wu)器、協(xie)議隔離轉換器、以太(tai)網(wang)設備及(ji)總線網(wang)絡(luo)組成。NPORT5610-16串(chuan)(chuan)口(kou)服務(wu)(wu)器主(zhu)(zhu)要功能是監(jian)測現場智能儀表；以太(tai)網(wang)設備及(ji)總線網(wang)絡(luo)的主(zhu)(zhu)要功能是實現數據交互，使配電(dian)系統(tong)管理(li)集中化、信息化、智能化，提高了配電(dian)系統(tong)的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人(ren)值守的目的。

3）現場設備層

現場設備(bei)層是數據采集終端，主(zhu)要由智(zhi)能儀表組(zu)成，智(zhi)能儀表通過屏蔽(bi)雙絞線(xian)(xian)RS485接口，采用(yong)MODBUS通訊(xun)協議總線(xian)(xian)型連(lian)接接入(ru)通訊(xun)服務(wu)器，經通訊(xun)服務(wu)器到達(da)該(gai)配電間監控(kong)主(zhu)機進行(xing)組(zu)網，實現遠程(cheng)控(kong)制(zhi)。

智能儀表現場連接示意(yi)

現場儀表(biao)以手拉手方式通(tong)過(guo)屏蔽雙絞線(xian)(RVVSP2*1.0)進(jin)行(xing)通(tong)訊連接，每根(gen)總線(xian)連接智(zhi)能儀表(biao)數(shu)量在20只(zhi)左右，然后將數(shu)據上傳(chuan)(chuan)至(zhi)串口服務器NPORT5630-16，進(jin)而將數(shu)據上傳(chuan)(chuan)至(zhi)當地監控(kong)終端。具體連接示意圖如下所示：

低壓進線(xian)和饋線(xian)回路采用(yong)多功(gong)(gong)(gong)能(neng)儀表，它能(neng)測(ce)量所有(you)常規電(dian)力參(can)數(shu)，如：三相(xiang)電(dian)壓、電(dian)流、有(you)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)、功(gong)(gong)(gong)率(lv)因數(shu)、頻率(lv)、有(you)功(gong)(gong)(gong)電(dian)度(du)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)電(dian)度(du)。

用戶側采用終端計量儀表DDSD1352-FC,能(neng)夠測量單相電壓(ya)、電流、有功功率(lv)、無功功率(lv)、頻率(lv)、功率(lv)因(yin)數等。

3、系統功能

功能特點

系(xi)統(tong)開機(ji)后會通過點(dian)擊(ji)相應的(de)快捷方(fang)式圖(tu)標，即可進入操作(zuo)系(xi)統(tong)和電能管理系(xi)統(tong)。本(ben)系(xi)統(tong)采(cai)用全中文界面，操作(zuo)簡單(dan)方(fang)便；運行(xing)(xing)穩定可靠(kao)。點(dian)擊(ji)相應快捷按鈕即可進入相應的(de)系(xi)統(tong)功能模塊；系(xi)統(tong)具有(you)一次系(xi)統(tong)圖(tu)顯(xian)示，模擬圖(tu)顯(xian)示和網(wang)絡結構圖(tu)顯(xian)示；系(xi)統(tong)提供(gong)了友好的(de)人機(ji)交互界面，一切操作(zuo)均(jun)可在界面上(shang)進行(xing)(xing)，而(er)且具有(you)遠程(cheng)顯(xian)示功能。

登錄界面

點擊桌(zhuo)面(mian)上(shang)的(de)“洋河(he)酒廠電能管理系統"軟(ruan)件開(kai)始(shi)運行(xing)。初始(shi)界面(mian)為(wei)“登(deng)錄(lu)界面(mian)"，選擇用(yong)戶名，輸入對應的(de)密碼，點擊登(deng)錄(lu)按鈕，才可進(jin)入監(jian)控系統界面(mian)，查看(kan)監(jian)控數據，否(fou)則無法查看(kan)。用(yong)戶名分為(wei)“管理員(yuan)"和(he)“操作(zuo)(zuo)員(yuan)"，兩者權(quan)限不(bu)同，操作(zuo)(zuo)員(yuan)只能操作(zuo)(zuo)部分功能，管理員(yuan)擁有權(quan)限。

進入(ru)監控系統界面(mian)后，會發(fa)現整個(ge)界面(mian)分為三(san)塊，標題界面(mian)、配電系統界面(mian)和菜單切換界面(mian)。

在標題(ti)界面(mian)中，將顯示(shi)當前登(deng)錄用戶及系統當前時間。

菜單切換界面

在軟件窗口底部是菜單切(qie)換界面，該界面排布的按鈕為系統各個功能切(qie)換按鈕。

通過點擊不同的功能按鈕，就可進入相應的功能界面(mian)。

配電監測界面

配電監測功能

點擊“配電監測"按鈕，會出(chu)現7個菜單欄。選擇“變(bian)電所一次圖"會出(chu)現上(shang)圖。樓層一次圖和上(shang)圖類似。

可查看各配(pei)電(dian)回(hui)路的(de)分布和連接情況(kuang)以及主要的(de)電(dian)參(can)量。主要數據包括(kuo)：三相電(dian)流(liu)，電(dian)能。在母線(xian)（既(ji)圖中橫線(xian)）上方(fang)數字（如：1#-1）代(dai)表(biao)開關柜

當選擇以“管理(li)員"身份登錄系(xi)統后，可在(zai)系(xi)統一次圖中點擊回(hui)(hui)路(lu)(lu)名稱，直接對回(hui)(hui)路(lu)(lu)名稱進行(xing)修(xiu)改(gai)，修(xiu)改(gai)后系(xi)統會自動保(bao)存。系(xi)統圖中，各回(hui)(hui)路(lu)(lu)的(de)通斷(duan)將通過紅綠(lv)色切(qie)換來表(biao)示(shi)，紅色表(biao)示(shi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)接通，綠(lv)色表(biao)示(shi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)斷(duan)開。

點擊每(mei)條回路(lu)的(de)“詳(xiang)細(xi)參數"會出現上(shang)圖。參數包(bao)括(kuo):三相電(dian)壓，三相電(dian)流(liu)，線電(dian)壓，有功(gong)，無(wu)功(gong)，視(shi)在，功(gong)率因(yin)數，電(dian)流(liu)曲線和電(dian)壓棒圖。樓層一次(ci)圖由于儀(yi)表為(wei)單(dan)相DDSD1352，采集(ji)量已全部顯(xian)示，無(wu)需詳(xiang)細(xi)參數顯(xian)示。

通訊狀態

通訊狀態功能

點擊(ji)菜單欄(lan)的“通訊狀態(tai)圖" 。

進入通訊狀態(tai)后(hou)，能夠看到(dao)整個系(xi)統(tong)(tong)的分(fen)布(bu)式網絡(luo)結構，該(gai)系(xi)統(tong)(tong)具有網絡(luo)診斷功能。能實時監(jian)控系(xi)統(tong)(tong)網絡(luo)通訊狀態(tai)，出現網絡(luo)故(gu)障時，系(xi)統(tong)(tong)自動(dong)顯示(shi)故(gu)障線(xian)路及具體(ti)單元。

電參量報表

電參量報表功能

點擊菜單(dan)欄(lan)上的“電參量統計(ji)"。選擇相應的選項(xiang)，即彈出以上窗口，可查詢各回路電參量。

設置需(xu)要查(cha)詢的時間，點擊查(cha)詢按鈕(niu)即可查(cha)詢歷史某時刻的各個回路的電(dian)(dian)參量(liang)報表。主要數據包(bao)括：三相電(dian)(dian)壓、三相電(dian)(dian)流、有(you)功(gong)功(gong)率(lv)、無功(gong)功(gong)率(lv)、功(gong)率(lv)補償(chang)因數、電(dian)(dian)能。

該(gai)報表(biao)包含所有的回路(lu)。幫助用戶了解每個時刻系(xi)統(tong)運行中是(shi)否出現電(dian)壓不穩定，電(dian)流越限，功(gong)率、功(gong)率因數是(shi)否符(fu)合要(yao)求。以此為依據(ju)，對系(xi)統(tong)進行更好的管理和優(you)化(hua)。

該報表(biao)可以以電子表(biao)格的方式導出，同時具(ju)備打印(yin)功能。

電能報表

電能報表功能

點擊菜(cai)單欄上“電能統計"。

用電量的管(guan)理(li)以報表形(xing)式呈(cheng)現，該(gai)報表可以呈(cheng)現系統運行期間的任意時間段(duan)內的各(ge)回(hui)路用電，每個進線回(hui)路及(ji)它所(suo)帶的出線回(hui)路制作在一張(zhang)表內，可方便查詢(xun)。

通過(guo)調節開始時間(jian)和結束時間(jian)，點(dian)擊“查詢"按鈕，即可顯示此時間(jian)段內的用電量。

該報表可以以電子表格的方(fang)式導出，同時具備(bei)打印功能。

電流曲線

電流曲線功能

點擊配電系統(tong)圖對應回路上的“趨勢(shi)曲線(xian)" 。

選擇一個回(hui)路后，回(hui)路名稱(cheng)會在窗(chuang)口上方(fang)顯示。曲(qu)(qu)線圖表的(de)(de)X軸表示時間(jian)跨度，Y軸表示量程。點擊“刷(shua)新曲(qu)(qu)線" ，可(ke)顯示選定回(hui)路的(de)(de)一天(tian)(tian)和七天(tian)(tian)的(de)(de)歷(li)史曲(qu)(qu)線顯示；點擊“搜索曲(qu)(qu)線" ，通過調(diao)節“開始時間(jian)"可(ke)顯示過去(qu)一天(tian)(tian)和七天(tian)(tian)時間(jian)段內的(de)(de)選定回(hui)路的(de)(de)電流(liu)趨勢曲(qu)(qu)線。通過修改“鼠標(biao)縮(suo)放(fang)" ，可(ke)任意放(fang)大選定區域內的(de)(de)曲(qu)(qu)線。

電流曲(qu)線(xian)可以幫助用(yong)戶(hu)進行電能質(zhi)量分(fen)析和故(gu)障分(fen)析。

報警及事件

實時報警

遙測實時報警功能

實時報(bao)警(jing)窗(chuang)(chuang)口監測系(xi)統(tong)所采集的遙測量(liang)。報(bao)警(jing)窗(chuang)(chuang)口會在系(xi)統(tong)運行時自(zi)動(dong)打開，并(bing)一(yi)直隱藏在后臺。

當有電(dian)流(liu)或者電(dian)壓(ya)越限，并(bing)且觸及報(bao)警(jing)界*，“相(xiang)應(ying)實時報(bao)警(jing)"窗口就會(hui)自動彈出，并(bing)以紅色字(zi)體(ti)顯示具體(ti)的(de)報(bao)警(jing)信息：回路名、越限的(de)電(dian)參(can)量、報(bao)警(jing)值(zhi)等。

歷史報警

報警歷史查詢功能

點(dian)擊“報警(jing)查詢，選擇“遙測歷史報警(jing)"。進入上圖界(jie)面

在歷史(shi)報(bao)警(jing)界面中(zhong)點擊(ji)查(cha)詢按(an)鈕，通過調節開始時(shi)間(jian)(jian)和結束時(shi)間(jian)(jian)，即可查(cha)詢到過去任意時(shi)間(jian)(jian)段內(nei)的系統報(bao)警(jing)信息(xi)，包括遙測報(bao)警(jing)和遙信報(bao)警(jing)，還包括具體的報(bao)警(jing)時(shi)間(jian)(jian)，報(bao)警(jing)類型，報(bao)警(jing)內(nei)容(rong)等。

系統事件

系統事件查詢功能

點(dian)擊“報警查詢"按鈕，選擇(ze)“事(shi)件記錄"

可以查看當前狀態下系統的(de)各部(bu)分運作(zuo)情況(kuang)，選擇“事(shi)件查詢"，可以查詢任意(yi)時刻的(de)運作(zuo)情況(kuang)。

用戶管理

點(dian)擊菜單欄(lan)的“用戶(hu)管理"、“用戶(hu)登錄(lu)"、“用戶(hu)注銷"。

系統為用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)提供了3項與用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)身(shen)份(fen)和管理(li)有(you)關的(de)功能。“用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)登(deng)(deng)(deng)錄(lu)"可(ke)以(yi)實現登(deng)(deng)(deng)錄(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)身(shen)份(fen)的(de)切(qie)換；已(yi)登(deng)(deng)(deng)錄(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)通過(guo)“用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)注銷(xiao)"刪除登(deng)(deng)(deng)錄(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)的(de)身(shen)份(fen)；“管理(li)員"可(ke)以(yi)通過(guo)“用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)配置(zhi)" ，修改所有(you)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)的(de)登(deng)(deng)(deng)錄(lu)密碼；"管理(li)員“可(ke)以(yi)使用(yong)(yong)(yong)(yong)“添加刪除"增添用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)身(shen)份(fen)，也可(ke)以(yi)刪除已(yi)有(you)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)戶(hu)身(shen)份(fen)。

4  結束語

在當(dang)今配電(dian)(dian)(dian)(dian)設施的應(ying)用(yong)中，宿(su)舍樓的配電(dian)(dian)(dian)(dian)安(an)(an)全(quan)性至(zhi)關重要，本文介紹(shao)的Acrel-3000電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)管理(li)(li)系(xi)統(tong)在江蘇(su)洋河酒廠(chang)的應(ying)用(yong)，可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現對(dui)(dui)變電(dian)(dian)(dian)(dian)所(suo)供配電(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)的實(shi)(shi)時監控(kong)，不僅能(neng)(neng)(neng)顯示回路(lu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)狀況，還具(ju)(ju)有(you)網絡通訊功(gong)能(neng)(neng)(neng)，可(ke)以(yi)與(yu)串口服務器、計算(suan)機等組成電(dian)(dian)(dian)(dian)力監控(kong)系(xi)統(tong)。系(xi)統(tong)實(shi)(shi)現對(dui)(dui)采集數據(ju)的分(fen)析、處理(li)(li)，實(shi)(shi)時顯示變電(dian)(dian)(dian)(dian)所(suo)內(nei)各(ge)配電(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)的運行(xing)狀態，對(dui)(dui)分(fen)合閘、負載(zai)越限具(ju)(ju)有(you)彈(dan)出報(bao)警對(dui)(dui)話框(kuang)、語音提示、短信報(bao)警燈，并(bing)生成各(ge)種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)報(bao)表、分(fen)析曲線、圖(tu)形等，便于電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)的遠(yuan)程(cheng)抄表以(yi)及分(fen)析、研究，該系(xi)統(tong)運行(xing)安(an)(an)全(quan)、可(ke)靠、穩定，為工廠(chang)解(jie)決(jue)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)問題提供了(le)真實(shi)(shi)可(ke)靠的依據(ju)，取(qu)得(de)了(le)較(jiao)好的企(qi)業效(xiao)益。