安科瑞 周菁
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰
摘要
介紹上海財經(jīng)大學(xué)35/10KV變電站，采用智能電力儀表，采集配電現場(chǎng)的各種電參量和開(kāi)關(guān)信號。系統采用現場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊至后臺，通過(guò)Acrel-2000型電力監控與電能管理系統實(shí)現變電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。
關(guān)鍵詞：上海財經(jīng)大學(xué)35/10KV變電站;Acrel-2000/3000型;電力監控系統
0 概述
上海財經(jīng)大學(xué)學(xué)校校園占地總面積766畝（全日制學(xué)生人均37平方米），有一個(gè)主校區和兩個(gè)分校區。其中，主校區是全日制本碩博學(xué)生和留學(xué)生教育基地，由連成一片的國定、武川、武東校區組成。主校區位于楊浦大學(xué)城，毗鄰復旦大學(xué)、同濟大學(xué)、第二軍醫大學(xué)等學(xué)府。中山北一路校區是高層次人才在職培訓基地。
上海財經(jīng)大學(xué)新建35KV變電站項目位于上海市國定路777號，臨近政立路武川路交界。該變電站為武川路校區學(xué)生宿舍及其周邊區域和設備供電。
本次項目為上海財經(jīng)大學(xué)新建35KV變電站部分的電力監控系統。
1 需求分析
現場(chǎng)為一座35/10KV變電站。電力監控系統需要實(shí)現數據集中管理、分析處理。軟件大概功能要求如下：
電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實(shí)時(shí)刷新，并以一次圖形式直觀(guān)動(dòng)態(tài)顯示。各回路子畫(huà)面上顯示該回路各電參量、回路名稱(chēng)、電流越限值等信息。
對各回路電力儀表的電流繪制趨勢曲線(xiàn)，便于分析該回路配電運行工況。
對各回路電力儀表的電能集中抄表功能，并可生成時(shí)間段內符合客戶(hù)管理需求的用電報表。
本技術(shù)條件適用于上海財經(jīng)大學(xué)的35/10KV配電室低壓柜。供方產(chǎn)品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產(chǎn)品應至少滿(mǎn)足本技術(shù)條件，但不于此，其技術(shù)性能應滿(mǎn)足對配電室數據監控的要求。
2 系統方案
監控系統主要實(shí)現上海財經(jīng)大學(xué)35/10KV變電站的變配電系統進(jìn)行用電監控與電能管理。監控范圍為變電所T1、T2變壓器的低壓進(jìn)線(xiàn)柜、聯(lián)絡(luò )柜、饋線(xiàn)柜儀表進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)監控和電能管理。系統接入變電站26只久電儀表10KV多功能電力儀表EP301,4只35kv綜保Sepam z82,12只10KV綜保Sepam S20,2只高壓溫控儀及1只直流屏，分9條總線(xiàn)，總線(xiàn)直接接入本變電所內的采集設備；值班室位于變電所內，總線(xiàn)直接上傳至變電所主機，從而在監控主機上實(shí)現總線(xiàn)上儀表與監控主機的數據連通。
現場(chǎng)拓撲結構如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。
1）站控管理層
站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層
通訊層是由儀表總線(xiàn)經(jīng)后232/485轉換器，連接至后臺主機的232串口，從而將智能電力儀表的數據上傳至系統后臺。
通訊層的主要功能是實(shí)現數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，真正達到了無(wú)人值守的目的。
3）現場(chǎng)設備層
現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線(xiàn)型連接接入通訊服務(wù)器，經(jīng)通訊服務(wù)器到達該配電間監控主機進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現遠程控制。
低壓進(jìn)線(xiàn)和饋線(xiàn)回路采用多功能儀表，它能測量所有常規電力參數，如：三相電壓、電流、功率因數、頻率、有功電度、無(wú)功電度。
3 系統功能
功能特點(diǎn)
本系統采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便；運行穩定可靠。系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示，網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示及報表顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠程顯示功能。
用戶(hù)管理
為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)*的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）。定義不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行維護管理提供可靠的安全保障。將用戶(hù)的級別分為操作工、工程師、系統管理員這三個(gè)等級，每個(gè)等級可以單獨賦給不同的操作權限，包括進(jìn)入運行、退出運行、報表管理。系統管理員為高等級用戶(hù)，高一級的用戶(hù)可以添加、刪除下一級別的用戶(hù)。
通訊狀態(tài)
通訊狀態(tài)功能說(shuō)明
實(shí)時(shí)顯示接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構，可在線(xiàn)診斷系統網(wǎng)絡(luò )通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)能自動(dòng)在屏幕上顯示故障單元和故障部位。從而方便系統維護人員實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)各設備的通訊狀態(tài)，調查故障原因，對出現異常的設備及時(shí)維護，保證系統的穩定運行。
配電監測
配電監測功能說(shuō)明
詳細參數
上圖所示為本系統配電監測界面，實(shí)時(shí)顯示配電室各回路三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、率因數，實(shí)現遠程數據的本地實(shí)時(shí)顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準確的顯示給用戶(hù)，提醒值班人員及時(shí)處理故障，降低事故發(fā)生率。
運行記錄
運行記錄功能說(shuō)明
該功能為客戶(hù)需求，能為工程師提供實(shí)時(shí)和歷史的電流電壓溫控儀等關(guān)鍵數據的匯總并及時(shí)給出。
電參量報表
電參量報表功能說(shuō)明
實(shí)時(shí)電力參數的存儲和歷史電力參數的管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到實(shí)時(shí)數據庫。在監控畫(huà)面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、查詢(xún)的時(shí)間段或選擇查詢(xún)近更新的記錄數等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)?？梢酝ㄟ^(guò)對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統中存在的問(wèn)題，從而便于工作人員解決。
電能報表
電能報表功能說(shuō)明
為了實(shí)現對本樓內各回路用電量的監管，系統設計了電能管理報表，系統通過(guò)對有功電度的采集，呈現系統運行期間的任意時(shí)間段內的各回路用電，每個(gè)進(jìn)線(xiàn)回路及它所帶的出線(xiàn)回路制作在一張表內，可方便查詢(xún)和打印，可以幫助建立的用能管理考核制度。通過(guò)系統的建設和制度的建立，，的節約了能源消耗。
電流曲線(xiàn)
電流曲線(xiàn)功能說(shuō)明
對配電系統總進(jìn)線(xiàn)回路（或重要負荷的出線(xiàn)）設計了電流勢曲線(xiàn)。便于配電維護人員及時(shí)掌握用電需求與供電系統負荷占比，確保供電可靠性，為用戶(hù)單位的用能權益提供保障。借助該功能，還可分析用能需量的增長(cháng)趨勢，適時(shí)調整需量申報，減少因需量偏差過(guò)大造成的多余繳費。電流曲線(xiàn)可以幫助用戶(hù)進(jìn)行電能質(zhì)量分析和故障分析。
報警及事件
遙測實(shí)時(shí)報警功能
本系統提供遙信實(shí)時(shí)報警功能，分別對監測系統所采集的遙測量和遙信量的數據判斷，并提供電流或者電壓越限報警功能。
遙測歷史報警事件查詢(xún)
本系統提供過(guò)去任意時(shí)間段內的系統報警信息的查詢(xún)服務(wù)，包括遙測報警和遙信報警，內容為具體的報警時(shí)間，報警類(lèi)型，報警內容等。
4 結束語(yǔ)
在當今配電設施的應用中，變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在上海財經(jīng)大學(xué)35KV變電站的應用，可以實(shí)現對變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò )通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監控系統。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示變電所內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(huà)框、語(yǔ)音提示、短信報警指示燈，并生成各種電能報表、分析曲線(xiàn)、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統運行安全、可靠、穩定，為學(xué)校解決用電計量問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據，取得了較好的效益。
參考文獻：
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