Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在四川省綿陽市機械設(shè)計制造研.doc

Acrel-2000配電監(jiān)控系統(tǒng)在四川省綿陽市機械設(shè)計制造研究所中的應(yīng)用董建鋒 上海安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定 201801摘要：本文介紹了安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000在機械設(shè)計制造研究所項目中的應(yīng)用，該系統(tǒng)實現(xiàn)了分布式采集和集中控制的智能化管理。為機械設(shè)計制造研究所配電房安全、可靠、高效的運行提供了堅實的技術(shù)保障，亦給其開展節(jié)能減排工作提供了有力的資料依據(jù)。關(guān)鍵詞： 智能配電 電力監(jiān)控 節(jié)能減排 機械設(shè)計制造研究所概述智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化和信息化時代應(yīng)運而生的產(chǎn)物，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)用戶側(cè)樓宇、體育場館、科研設(shè)施、機場、交通、醫(yī)院、電力和石化行業(yè)等諸多領(lǐng)域的高/低壓變配電系統(tǒng)中。智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機組等的工作狀態(tài)進行監(jiān)控。通過實時記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因子、電度、頻率和電流開關(guān)狀態(tài)等各項參數(shù)實現(xiàn)監(jiān)測，當(dāng)參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預(yù)警、報警，并對相關(guān)設(shè)備進行控制。智能配電監(jiān)控系統(tǒng)在用電量及用電設(shè)備的管理中已經(jīng)起到了不可替代的作用。項目簡介機械設(shè)計制造研究所內(nèi)主要包括1間低壓配電房，該配電房內(nèi)含有兩路進線、一路母聯(lián)和11臺低壓饋線柜。上海安科瑞電氣股份有限公司于2011年10月份承接了機械設(shè)計制造研究所智能配電監(jiān)控系統(tǒng)項目，為該項目定制的電力監(jiān)控系統(tǒng)為Acrel-2000。Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍是：機械設(shè)計制造研究所有限責(zé)任公司的低壓配電室內(nèi)智能儀表的所有電參量?？蛻粜枨?、 系統(tǒng)一次圖顯示、斷路器分合閘指示，實時電參量顯示。全電參量歷史查詢。2、 高壓系統(tǒng)配遠程控制、遙信量顯示。權(quán)限驗證等。3、 主要負荷電流曲線查詢，放大、縮小、打印等功能。4、 設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測，系統(tǒng)拓撲圖顯示，用戶權(quán)限管理。5、 電能管理?？刹樵冊聢蟊?、日報表、小時報表。具備遠程抄表功能。同時可對報表保存打印等功能。設(shè)計參照的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)ISO/IEC11801國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 16-92 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范GA/T74-94中華人民共和國安全防范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T70-94中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/50198-94 監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范IEC-61131-3 圖形可編程標(biāo)準(zhǔn)GB50254/59-96電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GB/T17626.5 浪涌（沖擊）抗擾度試驗GB/T17626.6 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度GB/T17626.8 工頻磁場的抗擾度試驗GB/T17626.10阻尼振蕩磁場抗擾度試驗GB/T17626.11電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗GB/T17626.12振蕩波抗擾度試驗GB/50171-92 電氣裝置安裝工作盤柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范GB/T13729-92遠動終端通用技術(shù)條件GB/J63-90電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范GB/T15145-94微機保護裝置通用技術(shù)條件GB/T13729遠動終端通用技術(shù)條件DL/T630 交流采樣遠動終端通用技術(shù)條件GB/T13850交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器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GBJ63-93電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)程GB2887計算站場地技術(shù)要求項目的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)是由智能測控裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及計算機設(shè)備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結(jié)構(gòu)。但是無論采取何種拓撲結(jié)構(gòu)都是采用了“站控管理層網(wǎng)絡(luò)通訊層現(xiàn)場設(shè)備層”的分層分布式設(shè)計思想。這種分層設(shè)計，符合當(dāng)前通訊體系設(shè)計實現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實現(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能?，F(xiàn)以機械設(shè)計制造研究所Acrel-2000智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)為例，對該智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能進行詳細介紹。該項目數(shù)據(jù)字典如下：綿陽機械制造工藝研究所電力監(jiān)控系統(tǒng) 波特率：9600 序號柜號回路編號回路名稱儀表型號端口儀表地址變量名稱前綴（如電流）PTCT11AH1電源進線CDD-JB12COM62A1AH_Ia_10010022AH2TM1CDD-JB243A2AH_Ia_1005033AH3TM2CDD-JB244A3AH_Ia_1005044AH4生活區(qū)CDD-JB125A4AH_Ia_1005055AH5備用CDD-JB126A5AH_Ia_20507P1012進線ACR220E/KCOM52D01_Ia16008P1023電容補償PZ80-E4/K3D02_Ia14009P1034備用PZ80-E4/K4D03_Ia130105620-2APEPZ80-E4/K5D04_Ia180116620-1APEPZ80-E4/K6D05_Ia1120127門衛(wèi)室AMEPZ80-E4/K7D06_Ia115138620-3APEPZ80-E4/K8D07_Ia140149備用PZ80-E4/K9D08_Ia13015P10410620-1K-2-1PZ80-E4/K10D09_Ia11601611620-1K-1-1PZ80-E4/K11D10_Ia116017P10512620-1APB2PZ80-E4/K12D11_Ia1801813620-1APB1PZ80-E4/K13D12_Ia116019P10614620-1K-3PZ80-E4/K14D13_Ia1602015907辦公用電PZ80-E4/K15D14_Ia1602116待建廢水處理池PZ80-E4/K16D15_Ia1402217908辦公用電PZ80-E4/K17D16_Ia1302318備用PZ80-E4/K18D17_Ia16024P10719902-1辦公用電PZ80-E4/K19D18_Ia1802520903-1空調(diào)機組1PZ80-E4/K20D19_Ia1802621903-1辦公室用電PZ80-E4/K21D20_Ia1402722908辦公用電PZ80-E4/K22D21_Ia1302823備用PZ80-E4/K23C22_Ia16029P2012二號變壓器進線PZ80-E4/KCOM42C01_Ia160030P2023補償柜PZ80-E4/K3C02_Ia140031P2034聯(lián)絡(luò)PZ80-E4/K4C03_Ia140032P2045620-1K-1-2PZ80-E4/K5C04_Ia1160336備用PZ80-E4/K6C05_Ia140347備用PZ80-E4/K7C06_Ia140358902-1辦公室PZ80-E4/K8C07_Ia160369620-1K-2-2PZ80-E4/K9C08_Ia116037P20510620-1APB1PZ80-E4/K10C09_Ia1803811902-1空調(diào)機組BPZ80-E4/K11C10_Ia1803912903-1辦公用電PZ80-E4/K12C11_Ia1804013903-2辦公用電PZ80-E4/K13C12_Ia1804114620-1APAPZ80-E4/K14C13_Ia1804215備用PZ80-E4/K15C14_Ia1404316待建藥庫PZ80-E4/K16C15_Ia1304417907辦公用電PZ80-E4/K17C16_Ia16045P20618電能160PZ80-E4/K18C17_Ia1804619電能表PZ80-E4/K19C18_Ia16047P20720620-4AC1PZ80-E4/K20C19_Ia1804821門衛(wèi)室PZ80-E4/K21C20_Ia1204922620-3APEPZ80-E4/K22C21_Ia1805023620-2APEPZ80-E4/K23C22_Ia11205124620-1APEPZ80-E4/K24C23_Ia180針對上述現(xiàn)場的具體情況，Acrel-2000智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于機械設(shè)計制造研究所的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖1 機械設(shè)計制造研究所系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖硬件設(shè)備選型：四川機械設(shè)計制造研究所主站層位于一層總值班室內(nèi)，電力監(jiān)控系統(tǒng)的站控管理層設(shè)備具體包括：Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)工控機一套、打印機、UPS。負責(zé)將通訊管理層上傳的數(shù)據(jù)解包，進行集中管理和分析，執(zhí)行相關(guān)操作、以及整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備的選型主要從兩個方面考慮，一個是用戶需求，功能實現(xiàn)方面；二是根據(jù)現(xiàn)場情況，綜合項目的費用來考慮的。針對這個項目來說，用戶的需求常規(guī)，軟件功能實現(xiàn)起來相對容易；現(xiàn)場情況比較簡單，監(jiān)控點數(shù)比較少，所以網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備采用性價比高的4口帶隔離的通訊管理機，既能滿足用戶要求，又能減低項目成本?，F(xiàn)場設(shè)備層的選型，在本項目中主要從性價比考慮。兩路進線選擇的是安科瑞生產(chǎn)的ACR220E/K網(wǎng)絡(luò)電力儀表，它能測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度等。出線回路選擇的是安科瑞生產(chǎn)的PZ80-E4/K，它可以測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度等。系統(tǒng)功能實現(xiàn)：友好的人機交互界面變配電系統(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交互接口并實時刷新。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、開關(guān)位置、設(shè)備運行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)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、負荷最大值、功率因子上下限等），并對重要的信息量進行數(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接口，通過調(diào)用相關(guān)回路實時曲線接口分析該回路當(dāng)前的負荷運行狀況。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，自動生成電能的時、日、月、年度報表，根據(jù)復(fù)費率的時段及費率的設(shè)定值生成電能的費率報表，查詢打印的起點、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，同時自動對運行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。結(jié)束語本文以機械設(shè)計制造研究所項目中Acrel-2000智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)的三層拓撲結(jié)構(gòu)為核心，分析了Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)最終實現(xiàn)的功能。電