劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘要：介紹上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司，采用智能電力儀表，采集配電現場(chǎng)的各種電參量和狀態(tài)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)通訊并遠傳至后臺，通過(guò)Acrel-2000電力監控系統實(shí)現變電所進(jìn)線(xiàn)回路用電的實(shí)時(shí)監控和管理。

關(guān)鍵詞：上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司；0.4KV變配電所；智能電力儀表；Acrel-2000；電力監控系統。

0概述 

  上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司成立于2002年1月1日，總投資為2,980萬(wàn)美元，上海汽車(chē)工業(yè)有限公司（SAIC）和德采埃孚薩克斯股份公司（ZF Sachs AG）各出資50%，通過(guò)引進(jìn)薩克斯的技術(shù)和資金在原上海離合器總廠(chǎng)離合器和液力變矩器的業(yè)務(wù)基礎上組建而成。 公司位于上海西面的青浦區華新鎮，占地面積約50,000平方米，建筑面積約23,000平方米。

  本項目原有變配電所采用指針表顯示，這樣對變壓器不能實(shí)現實(shí)時(shí)知悉運行情況。針對此情況，對其4臺變壓器進(jìn)線(xiàn)柜進(jìn)行改造，通過(guò)加裝多功能儀表實(shí)現數據的實(shí)時(shí)顯示，再通過(guò)RS485總線(xiàn)組網(wǎng)接入變配電站內的數據采集器，進(jìn)而接入變電站值班室電力監控主機，實(shí)現數據的實(shí)時(shí)監管。

1需求分析

電力監控系統需要實(shí)現數據集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

電壓、電流、功率、功率因數及頻率等監測信息實(shí)時(shí)刷新，并以次圖形式直觀(guān)動(dòng)態(tài)顯示。畫(huà)面上顯示該回路各電參量、回路名稱(chēng)等信息。

對各回路的電流繪制趨勢曲線(xiàn)，便于分析該回路配電運行工況。

對各回路的電能集抄功能，并可生成時(shí)間段內符合客戶(hù)管理需求的用電報表。

對各回路儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊狀態(tài)顯示。

多用戶(hù)權限管理，便于分級操作。

本技術(shù)條件適用于上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司的變配電室。供方產(chǎn)品應具有高性與可靠性、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  技術(shù)標準

本技術(shù)規范書(shū)引用的家和行業(yè)標注如下：

ISO/IEC11801        《綜合布線(xiàn)標準》

GB/50198            《監控系統工程技術(shù)規范》

GB50054-2011        《低壓配電設計規范》

IEC 61587            《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000        《電能計量裝置技術(shù)管理規程》

DL/T 698.1-2009        《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010        《第2部分：主站技術(shù)規范》

DL/T 698.31-2010     《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術(shù)規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010    《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協(xié)議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010    《第4-2部分：通訊協(xié)議-集中器下行通信協(xié)議》

3  系統方案

  監控系統主要實(shí)現對上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司變配電進(jìn)行用電監控與管理。監控范圍為變配電所的4臺變壓器進(jìn)線(xiàn)柜。4臺多功能儀表通過(guò)485總線(xiàn)直接接入本變電所內數據采集器，通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)上傳數據至變電所值班室主機，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。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層。

系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

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

  通訊層主要是由串口服務(wù)器及總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組成。串口服務(wù)器主要功能是監測現場(chǎng)智能儀表；總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )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，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)現遠程監控。

4  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；系統具有次系統圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò )結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統為保障系統穩定運行，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)授權的操作（如配電回路名稱(chēng)修改等）?？梢远x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、管理提供可靠的保障。

  主要功能：將用戶(hù)的級別分為操作工、班長(cháng)、工程師、系統管理員四個(gè)等級，每個(gè)等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進(jìn)入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶(hù)管理等。系統管理員為的高等級用戶(hù)，高級用戶(hù)可添加、刪除下級別的用戶(hù)。

配電監測界面

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統人機界面友好，能夠以配電次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數、電能等電參數信息，以及有關(guān)故障、告警等信號。

主要功能：次圖顯示各回路對應回路名稱(chēng)、三相電流、三相線(xiàn)電壓、總有功功率、總功率因數。

配電監測功能

通訊狀態(tài)

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統支持實(shí)時(shí)監視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)診斷設備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。從而方便運行維護人員實(shí)時(shí)掌握現場(chǎng)各設備的通訊狀態(tài)，及時(shí)維護出現異常的設備，保證系統的穩定運行。

主要功能：具備完整的系統通訊拓撲結構圖，實(shí)時(shí)顯示設備通訊狀態(tài)，紅色狀態(tài)表示對應設備通訊正常，綠色狀態(tài)表示設備通訊異常。系統主機和串口服務(wù)器/通訊管理機旁標明設備分配IP地址，各設備旁標識了設備地址和設備回路編號。

通訊狀態(tài)圖

電參量報表

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統具有實(shí)時(shí)電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢(xún)界面中能夠自定義需要查詢(xún)的參數、時(shí)間或選擇查詢(xún)近更新的記錄數據等，并通過(guò)報表方式顯示出來(lái)。

  主要功能：查詢(xún)各回路或者設備時(shí)間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等。電參量報表也支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶(hù)要求導出PDF格式文件。

電能報表

  安科瑞Acrel-2000電力監控系統以豐富的報表體支撐量體系的完整性。系統具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的用電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯，維護計量體系的正確性。

  主要功能：具有起始時(shí)間和結束時(shí)間的時(shí)間選擇框，選定想要查詢(xún)的時(shí)間段后，通過(guò)點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕可查詢(xún)出系統項目范圍內所有配電回路的用電量?？赏ㄟ^(guò)導出按鈕將報表以Excel形式導出保存，通過(guò)打印按鈕進(jìn)行報表打印。

電能報表功能

報警及事件

實(shí)時(shí)報警

  實(shí)時(shí)報警窗口監測系統所采集的遙測量。報警窗口會(huì )在系統運行時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，并直隱藏在后臺。

當有電流或者電壓越限，并且觸及報警界*，“相應實(shí)時(shí)報警”窗口就會(huì )自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名、越限的電參量、報警值等。

歷史報警

  通過(guò)調節開(kāi)始時(shí)間和結束時(shí)間，即可查詢(xún)到過(guò)去任意時(shí)間段內的系統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時(shí)間，報警類(lèi)型，報警內容等。

5  結束語(yǔ)

  在當今配電設施的應用中，變電所的配電性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監控系統在上海薩克斯動(dòng)力總成部件系統有限公司的應用，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、短信報警的燈，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、可靠、穩定，為解決用電問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據。

參考文獻：

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著(zhù). 智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控與電能管理系統產(chǎn)品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社. 2011.10

作者簡(jiǎn)介：劉細鳳，女，本科。任職單位：現任職于安科瑞電氣股份有限公司