張娟 201801
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定

摘要：智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)進行監(jiān)測管理，可連接智能電力監(jiān)控儀表、實現(xiàn)四遙功能。系統(tǒng)對配電回路各運行電量參數(shù)進行實時采集和顯示，可幫助管理人員完整地掌握變配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障并做出相應(yīng)的決策和處理。同時可以使值班管理人員根據(jù)電網(wǎng)運行情況或變配電系統(tǒng)的運行情況進行負(fù)荷分析、合理調(diào)度、擬制合理的配電系統(tǒng)維護計劃。
配電系統(tǒng)的智能化、精細化、無人值守作為當(dāng)下配電管理的必然趨勢。現(xiàn)就上海超強超短激光實驗裝置項目中使用的安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)做一簡要介紹。  
關(guān)鍵詞：上海超強超短激光實驗裝置項目   智能配電系統(tǒng)  無人值守
0引言
用戶側(cè)配電系統(tǒng)的智能化，科學(xué)化管理已經(jīng)成為當(dāng)前配電系統(tǒng)的主流需求。針對用戶側(cè)配電體系設(shè)計的智能配電系統(tǒng)已經(jīng)是當(dāng)下業(yè)主方日常管理的系統(tǒng)。通過搭建配電系統(tǒng)，對用戶側(cè)配電架構(gòu)的梳理，在關(guān)鍵節(jié)點安裝智能儀表，搭建供配電監(jiān)測體系，完成用戶配電系統(tǒng)的智能化管理。
安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的用戶端電力監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海超強超短激光實驗裝置項目變電所內(nèi)進出線回路進行計量，通過對監(jiān)測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個配電體系的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，為管理者智能化管理，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
本文以上海超強超短激光實驗裝置項目為例，簡單介安科瑞能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)在上海超強超短激光實驗裝置項目中的應(yīng)用。
1項目介紹
上海超強超短激光實驗裝置項目分為變電所以及樓層部分。變電所的進出線、變壓器的溫控儀；樓層部分強電間配電柜進線智能儀表均在本次工程范圍內(nèi)。
現(xiàn)針對本項目中的多功能儀表設(shè)計一套能耗電力監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場各種智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，后臺集中顯示、存儲，并通過相應(yīng)的報表等形式顯示導(dǎo)出。
2用戶需求
本項目中主要是變電所進出線用能數(shù)據(jù)的采集、存儲、統(tǒng)計、顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：
1)數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設(shè)備實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等；
2)畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設(shè)備動作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警等信息；
3)記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。
4)報警處理：用戶可以按照自己的意愿分類、篩選報警，并設(shè)置報警限值；
5)應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；
6)曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢；

3設(shè)計方案
3.1參考標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)的設(shè)計滿足以下所列制造和試驗標(biāo)準(zhǔn)：
JGJ/T16-2016 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
GB/J63-90  《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》
GB/T13730  《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》
GB2887  《計算站場地技術(shù)要求》
GB/50198-94      《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)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(guī)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/814-2013       《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
鑒于上海超強超短激光實驗裝置項目的建筑規(guī)模、性質(zhì)，以及后續(xù)項目的可連帶發(fā)展的性質(zhì)，安科瑞電氣股份有限公司系統(tǒng)部根據(jù)用戶的幾點需求以及在相同性質(zhì)工程中的經(jīng)驗，對該建筑的智能配電系統(tǒng)的搭建做以下設(shè)計：上海超強超短激光實驗裝置項目所有監(jiān)控點位現(xiàn)已安裝智能電力儀表，且均采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU協(xié)議。將現(xiàn)場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數(shù)據(jù)總線直接鋪設(shè)至系統(tǒng)后臺配置的協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器，協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器直接通過主機串口傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

 

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4 系統(tǒng)功能
上位機軟件采用安科瑞電力監(jiān)測系統(tǒng)，通過軟件進行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等，完成了在上位機軟件監(jiān)控及電力監(jiān)控的功能。
4.1 功能特點
系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠的特點。點擊相應(yīng)快捷按鈕即可進入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)具有人機界面友好，顯示數(shù)據(jù)直觀，方便用戶查閱。
4.2 軟件功能：
4.2.1運行系統(tǒng)
  軟件的界面可以根據(jù)項目的特點和客戶的要求來設(shè)計。初始界面為“登錄界面”，客戶需通過用戶名，輸入相應(yīng)密碼，方能進入本系統(tǒng)。界面如圖1所示。

圖1登陸界面

 

4.2.2通訊示意圖
通訊示意圖為拓?fù)鋱D，顯示系統(tǒng)與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統(tǒng)各個監(jiān)控點位的運行狀態(tài)。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

 

4.2.3 監(jiān)測詳圖
監(jiān)測詳圖反應(yīng)了整個系統(tǒng)配電回路名稱，相應(yīng)的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數(shù)據(jù)的顯示，直觀反映本項目各個監(jiān)測回路的運行數(shù)據(jù)，便于管理者實時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。界面如圖3所示。

圖3監(jiān)測詳圖

 

4.2.4 參數(shù)抄表
參數(shù)報表反映了本項目監(jiān)測回路的在過去某時間點的運行數(shù)據(jù)，通過當(dāng)前或者過去某時間點的實時參量數(shù)據(jù)反映回路狀態(tài)。主要的數(shù)據(jù)包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數(shù)，頻率。界面如圖4所示

圖4 參數(shù)抄表

 

4.2.5 電能報表
電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現(xiàn)，該報表可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行期間的任意時間段內(nèi)的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導(dǎo)出或打印。界面如圖5所示。

圖5 電能報表

5 結(jié)束語
上海超強超短激光實驗裝置項目電力監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、顯示、導(dǎo)出。項目從配電系統(tǒng)的搭建，到后期調(diào)試，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的核對，整個過程我方提供了相應(yīng)階段的技術(shù)支持。本系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是對建筑的配電架構(gòu)的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確建筑內(nèi)配電體系的運作模式和狀態(tài)。
在本項目中的實際實施過程中，我方還多次安排技術(shù)人員提供施工指導(dǎo)相關(guān)的技術(shù)支持，保證了項目的通訊線纜的鋪設(shè)質(zhì)量，規(guī)避了很多施工方面常見的錯誤，提高了項目質(zhì)量。本項目中還為客戶定制了溫控儀，綜保等第三方設(shè)備的監(jiān)控界面。滿足了客戶相關(guān)的定制化需求，為客戶提供了多樣性的數(shù)據(jù)分析處理方式，以及導(dǎo)出方式，便于后期物業(yè)的相關(guān)管理，提高為客戶服務(wù)的效率。
在類似學(xué)校的公共建筑項目中，管理者對于數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，以及及時性都有相對較高的要求。針對學(xué)校性質(zhì)的建筑項目建議配置安科瑞品牌PZ系列智能儀表，實現(xiàn)前端以及后臺的統(tǒng)一性，此類設(shè)計一定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在系統(tǒng)架構(gòu)搭建以及后期系統(tǒng)軟硬件服務(wù)上都有很大的優(yōu)勢。除此之外系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示各配電回路的電能使用狀況、負(fù)載越限報警提示，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、研究制定相應(yīng)的用能維護計劃。該系統(tǒng)運行**、可靠、穩(wěn)定，為配電系統(tǒng)終端用戶實現(xiàn)各個配電回路的工作狀態(tài)實時監(jiān)測、重要電參量實時顯示的功能，為后期管理者的配電系統(tǒng)維護提供了真實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
  
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.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].韓月?， 耿寶宏?， 高強.智能變電站變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].東北電力技術(shù) 2011. 6
[4].侯雨辰?， 田瑛.智能變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].城市建設(shè)理論研究 2012. 10

 

作者簡介：張娟，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email: 2885050128@qq.com  QQ:2885050128