安科瑞 繆凱倫 陳聰

【摘要】：本文主要通過安科瑞電氣股份有限公司承建的成都東苑小區(qū)變配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，介紹當(dāng)前國內(nèi)主流的配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置、與傳統(tǒng)人員值班監(jiān)視的對比以及它的功能實現(xiàn)等。

【關(guān)鍵詞】：電力監(jiān)控軟件；網(wǎng)絡(luò)電力儀表；中建二局；小區(qū)配電；配電自動化；

項目概述

中建二局投改項目（成都東苑小區(qū)高低壓配電系統(tǒng)項目）電力監(jiān)控系統(tǒng)位于成都區(qū)桂溪路123號，建筑性質(zhì)為居民住宅。該項目共有兩個配電房：高壓配電房、低壓配電房?，F(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機(jī)保護(hù)裝置，設(shè)備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米。

本項目在配電系統(tǒng)的監(jiān)視方面擁有兩個方案，方案一是傳統(tǒng)的人工監(jiān)視，方案二是借助配電監(jiān)控系統(tǒng)后臺監(jiān)視，人員輔助即可。

經(jīng)衡量，用戶決定采用方案二對其配電系統(tǒng)進(jìn)行自動化管理。同時用戶也對該自動化配電管理系統(tǒng)后臺提出了幾點(diǎn)需求。

用戶需求

1. 電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息實時刷新，并以一次圖形式直觀動態(tài)顯示

2. 完成對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線

3. 完成對各回路的電能集抄功能，并自動生成符合客戶管理需求的用電報表，所有報表或圖表支持查詢打印功能

4. 對各監(jiān)測點(diǎn)的通訊狀態(tài)或異常用電進(jìn)行報警，便于管理人員實時掌握并分析配電運(yùn)行情況

承建方設(shè)計參照標(biāo)準(zhǔn)

1. GB/T 13729-2002 《遠(yuǎn)動終端設(shè)備》

2. GB/T 2887-2011 《計算機(jī)場地通用規(guī)范》

3. DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

4. GB/T 2887-2011 《計算機(jī)場地通用規(guī)范》

5. DL/T 5002-2005  《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》

6. DL/T 634.5101-2002 《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分：傳輸規(guī)約基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》

7. DL/T 5391-2007 《電力系統(tǒng)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定》

8. DL/T645-2007  《多功能電能表通訊協(xié)議》

設(shè)計方案

現(xiàn)場高壓部分采用的是西門子7SJ68的微機(jī)保護(hù)裝置，設(shè)備數(shù)量為9只；低壓部分變壓器出線采用PMAC720電力儀表，低壓各支路采用PMAC600-B，低壓部分的儀表總數(shù)為90只。高壓配電房與低壓配電室相距約300米?，F(xiàn)場儀表均采用符合電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU通訊協(xié)議。監(jiān)控后臺放置在高壓配電室。安科瑞電氣股份有限公司于2012年4月份承建了成都東苑小區(qū)的智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，根據(jù)成都東苑小區(qū)的實際情況為其量身定制了一套ACREL-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)設(shè)計了一套Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)管理層、監(jiān)控管理層?，F(xiàn)場設(shè)備為采集現(xiàn)場各回路電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括電流、電壓、功率等遙測信息以及斷路器分合閘狀態(tài)以及故障等開關(guān)量狀態(tài)；網(wǎng)絡(luò)管理層主要包括通訊管理機(jī)、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、交換機(jī)等，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的上傳及指令的下達(dá)；監(jiān)控管理層為整個系統(tǒng)的核心，所有數(shù)據(jù)的存儲、電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的顯示、控制指令的下達(dá)均通過該部分完成。

詳細(xì)設(shè)備組網(wǎng)方案：

Acrel-2000軟件功能介紹

友好的人機(jī)交互界面（HMI）

標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實時刷新。

用戶管理

本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶輸入操作口令外，還需工程師級用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。

數(shù)據(jù)采集處理

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計計算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷值、功率因數(shù)上下限等），并對重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。

趨勢曲線分析

系統(tǒng)提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢，方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。

報表管理

系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計符合其需要的報表格式，系統(tǒng)可自動統(tǒng)計?？勺詣由筛鞣N類型的實時運(yùn)行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動生成電能的日、月、季、年度報表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報表，查詢打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置；系統(tǒng)設(shè)計還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

事件記錄和故障報警

系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能，包括事件發(fā)生的時間位置，當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息，對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能，同時自動對運(yùn)行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

五遙功能

Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)常規(guī)的“遙信"、“遙控"、“遙測"、“遙調(diào)"功能，還可以實現(xiàn)“遙設(shè)"功能。

1. 遙信：實時對開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)工作等開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視。計算機(jī)實時顯示和自動報警。

2. 遙控：通過計算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號、開關(guān)號、合/分閘等信息，并在屏幕上將選擇的開關(guān)狀態(tài)反饋出來，確認(rèn)后執(zhí)行，實時記錄操作時間、類型、合開關(guān)號等。

3. 遙測：通過計算機(jī)實時對系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、超限報警、頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線、棒圖，自動生成報表。

4. 遙調(diào)：用于有載變壓器的調(diào)壓升/降。

5. 遙設(shè)：用于遠(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、控制字；以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。

系統(tǒng)在項目上運(yùn)行記錄

軟件顯示界面-1#變壓器：

低壓一次圖

軟件顯示界面-高壓一次側(cè)：以一次圖形式直觀動態(tài)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)及頻率等監(jiān)測信息，開關(guān)狀態(tài)直接以顏色區(qū)分顯示在界面上（紅色表示合閘，綠色表示分閘）。配電現(xiàn)場的情況一目了然。

高壓一次圖

軟件顯示界面-趨勢曲線：實現(xiàn)了用戶所要求的通過對各配電回路的電壓、電流或功率繪制趨勢曲線，分析該回路配電運(yùn)行工況，負(fù)荷趨勢曲線提供了某一段時間內(nèi)該回路的負(fù)荷趨勢，方便管理員掌握用電設(shè)備的運(yùn)行狀況，對存在故障隱患的設(shè)備及時提出整改，對不合理用電單位提出科學(xué)合理的改進(jìn)。

日報表

任意時段抄表

電能匯總報表，列出每日用戶電能數(shù)據(jù)，方便客戶查詢和打印。根據(jù)業(yè)主需求可以查看日報表、月報表、年報表，清晰了解各用戶在某一時間段內(nèi)的用電狀況，方便了管理員的用電管理。

結(jié)束語

該項目所采用的系統(tǒng)方便實時地監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場記錄的繁瑣工作，運(yùn)行穩(wěn)定、安全，方便了管理員對用戶用電便捷、準(zhǔn)確化管理，為管理者進(jìn)行內(nèi)部計量考核做出了依據(jù)，亦為進(jìn)一步的節(jié)能管理及節(jié)能措施的實施打下了基礎(chǔ)。