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技術(shù)文章

ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海大世界保護修繕工程項目中的應(yīng)用

技術(shù)文章

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;

 

摘要:介紹上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng),采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的預(yù)付費報警、實時監(jiān)控和電力監(jiān)控。

關(guān)鍵詞:上海大世界   電力監(jiān)控系統(tǒng)    無人值守  配電維護  智能配電系統(tǒng)  配電自動化


0  概述
  上海“大世界”位于西藏南路、延安東路交叉口。始建于1917年,創(chuàng)辦人是黃楚九。以游藝雜耍和南北戲曲、曲藝為其特色,12面哈哈鏡成了"大世界"*的吸引物。建國后曾改名“人民游樂場”,1958年恢復(fù)原名,1974年改名“上海市青年宮”,1981年1月25日大世界復(fù)業(yè),定名為“大世界游樂中心”。“大世界”是上海zui大的室內(nèi)游樂場,素以游藝、雜耍和南北戲劇、曲藝為特色。
  本項目為上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)配電系統(tǒng)管理的要求,需要對低壓出線回路進行電力監(jiān)控,以保證用電的透明、安全、可靠和。
  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)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,對變配電系統(tǒng)進行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進行組網(wǎng),通過計算機和通訊網(wǎng)絡(luò),將分散在樓層的現(xiàn)場設(shè)備連接為一個有機的整體,實現(xiàn)電網(wǎng)運行的遠程監(jiān)控和集中管理,輔助預(yù)付費售電管理。


1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
  本監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)上海大世界的0.4kV配電所配電系統(tǒng)進行用電監(jiān)控,監(jiān)控范圍為33臺電力儀表ACR220EL,共2條總線,分別接入三個串口服務(wù)器,在主樓設(shè)置后臺進行監(jiān)控管理及收費管理,兩個輔樓通過采集箱局部組網(wǎng)后經(jīng)光纖通訊接入后臺。
  本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),即站控層,通訊層與設(shè)備層;

圖(1) 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖


  設(shè)備層主要為:多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表ACR220EL。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并儲存數(shù)據(jù),同時遠傳至站控層,完成現(xiàn)場層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互,在后臺斷電的情況下可以實現(xiàn)斷點續(xù)傳功能。
  站控管理層:設(shè)有高性能工業(yè)計算機、顯示器、UPS電源、打印機等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計算機上,集中采集顯示現(xiàn)場設(shè)備運行狀況,以人機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)但是在同一時刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)zui高傳輸速率為10Mbps。
  RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾能力增強,總線上允許連接多達32個設(shè)備,zui大傳輸距離為1.2km。


2  電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
  上海大世界電力監(jiān)控系統(tǒng)為變電所低壓配電系統(tǒng)的管理,本項目針對這及樓層配電箱的0.4kV配電和進行電力監(jiān)控。
2.1  數(shù)據(jù)采集與處理
  數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括:三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度Epi、遠程設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

圖(2)系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖

 

  數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準(zhǔn)確的顯示給用戶,達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
2.2  人機交互
  系統(tǒng)提供簡單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面,CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖,顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實時運行參數(shù),畫面定時輪巡切換;畫面實時動態(tài)刷新;模擬量顯示;開關(guān)量顯示;連續(xù)記錄顯示等。

圖(3)低壓配電一次圖

2.3  歷史事件
  歷史事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過的故障記錄、信號記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機交互,通過歷史事件查看平臺,您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件,為您把握整個系統(tǒng)的運行情況提供了良好的軟件支持。

圖(4) 參數(shù)報表


2.4  用電量報表功能
  可選擇時間段進行查詢,支持任意時間段電度累計查詢,具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。為值班人員提供了可靠的電能報表。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),方便用戶修改回路名稱。

圖(5) 電能報表

 

2.5  數(shù)據(jù)庫建立與查詢
  主要完成遙測量和遙信量定時采集,并且建立數(shù)據(jù)庫,定期生成報表,以供用戶查詢打印。
2.6  遙信和遙測報警功能
  主要完成對低壓各出線回路的開關(guān)運行狀態(tài)和負載進線監(jiān)控,對開關(guān)變位和負載越限彈出報警界面指示具體的報警位置并聲音報警,提醒值班人員及時處理。負載越限值在相應(yīng)權(quán)限下可自由設(shè)置。具備歷史查詢功能。

圖(6) 實時遙信報警信息


2.7用戶權(quán)限管理
  針對不同級別的用戶,設(shè)置不同的權(quán)限組,防止因人為誤操作給生產(chǎn),生活帶來的損失,實現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全,可靠運行??梢酝ㄟ^用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作,方便用戶對賬號和權(quán)限的修改。


3 結(jié)束語
  隨著社會的發(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工程項目、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,本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在上海大世界保護及修繕工程的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對配電所配電的實時監(jiān)控與電力監(jiān)控,不僅能顯示回路用電狀況,還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可以與數(shù)據(jù)管理機、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理,實時顯示變電所內(nèi)各配電回路的運行狀態(tài),對分合閘、負載越限具有彈出報警對話框及語音提示,并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便于電能的遠程抄表以及分析、研究。該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定,為變電所用戶解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù),取得了較好的社會效益。

 

參考文獻:
[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. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

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